山东省新泰市汶城中学高三物理二轮复习 专题一 力与物体的平衡

山东省新泰市汶城中学高三物理二轮复习专题一：力与物体的平衡学习目标1、考查供电力作用下对物体进行受力分析及平衡条件的应用。2、考查利用平衡条件分析物体的受力，命题突出对受力分析、力的合成和分解的考查。知识结构一、常见的几种力1.重力⑴产生：重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的，但两者不等价，因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力，而另一个分力即重力，如右图所示。⑵大小：随地理位置的变化而变化。在两极：G=F万在赤道：G=F万-F向一般情况下，在地表附近G=mg⑶方向：竖直向下，并不指向地心。2.弹力⑴产生条件：①接触②挤压③形变⑵大小：弹簧弹力F=kx，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。⑶-6-\n方向：压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。3.摩擦力⑴产生条件：①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势⑵大小：滑动摩擦力,与接触面的面积无关，静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件。求解。⑶方向：沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反4.电场力⑴电场力的方向：正电荷受电场力的方向与场强方向一致，负电荷受电场力的方向与场强方向相反。⑵电场力的大小：，若为匀强电场，电场力则为恒力，若为非匀强电场，电场力将与位置有关。自主预习1、（07）如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为A.2B.3C.4D.52、（08）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为300，如图所示。则物体所受摩擦力A.等于零B.大小为，方向沿斜面向下C.大小为，方向沿斜面向上D.大小为mg，方向沿斜面向上3、（09）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OP与水平方向的夹角为。下列关系正确的是A.B.F＝tanC.D.FN=mgtan4、（10）如图所示，质量分别为、的两个物体通过轻弹簧连接，在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（在地面，在空中），力与水平方向成角。则所受支持力N和摩擦力正确的是-6-\nA.B.C.D.5、(11)如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）AFfa大小不变BFfa方向改变CFfb仍然为零DFfb方向向右6、（12）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，O点悬挂一重物Ｍ，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ｆf表示木块与挡板间摩擦力的大小，ＦＮ表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（　　　　）Ａ、Ff变小　　　Ｂ、Ff不变Ｃ、FＮ　变小　　　Ｄ、FＮ变大合作探究1、　(2022·浙江高考)如图1－1－1所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧图1－1－1秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)。下列说法正确的是(　　)A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上-6-\nD．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上2、　(2022·新课标全国卷)如图1－1－2所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中(　　)A．FN1始终减小，FN2始终增大B．FN1始终减小，FN2始终减小图1－1－2C．FN1先增大后减小，FN2始终减小D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大　巩固练习1.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重力为G,悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2,则(　　)。A.F1=B.F2=GtanαC.若缓慢减小悬绳的长度,F1与F2的合力变大D.若缓慢减小悬绳的长度,F1减小,F2增大2.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则(　　)。A.物体B受到的摩擦力可能为0B.物体B受到的摩擦力为mAgcosθC.物体B对地面的压力可能为0D.物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ3.F1、F2是力F的两个分力。若F=10N,则下列哪组力不可能是F的两个分力(　　)。A.F1=10N　F2=10N　　B.F1=20N　F2=20NC.F1=2N　F2=6ND.F1=20N　F2=30N4.(2022·湖南名校联考)如图所示,斜面体M放置在水平地面上,位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用。设物块与斜面之间的摩擦力大小为F1,斜面与地面之间的摩擦力大小为F2。增大推力F,斜面体始终保持静止,下列判断正确的是(　　)。A.如果物块沿斜面向上滑动,则F1、F2一定增大B.如果物块沿斜面向上滑动,则F1、F2一定不变C.如果物块与斜面相对静止,则F1、F2一定增大D.如果物块与斜面相对静止,则F1、F2一定不变5.如图所示,凹槽半径R=30cm,质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50N/m,自由长度L=40-6-\ncm,一端固定在圆心O处,弹簧与竖直方向的夹角为37°。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则(　　)。A.物块对槽的压力大小是15NB.物块对槽的压力大小是13NC.槽对物块的摩擦力大小是6ND.槽对物块的摩擦力大小是8N6.射箭是奥运会比赛项目之一,如图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景。已知弓的顶部跨度为l,弦均匀且弹性良好,其自由长度为l。发射时弦和箭可等效为图乙的情景,假设弓的跨度保持不变,即箭在弦的正中间,弦夹住类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去。已知弦的劲度系数为k,发射箭时弦的最大长度为l(弹性限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)(　　)。A.kl　　　B.kl　　　C.kl　　　D.2kl7.如图所示,重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上,静止时,A线的张力为F1,B线的张力为F2,则(　　)。A.F1=2G,F2=GB.F1=2G,F2>GC.F1<2G,F2>GD.F1>2G,F2>G8.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中(　　)。A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变9.如图所示,物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮。A静止在倾角为30°的斜面上,B被悬挂着。已知质量mA=2mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由30°增大到50°,但物体仍保持静止,那么下列说法中正确的是(　　)。A.绳子的张力将增大B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将先增大后减小D.滑轮受到的绳的作用力不变10.为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,B木板水平固定,砂桶通过细线与木块A相连,调节砂桶中砂的多少,使A匀速向左运动。测出砂桶和砂的总质量m,以及木块A的质量M,则两纸间的动摩擦因数μ=m/M。(1)该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B上,而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力?-6-\n (2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动较困难,请你对这个实验作一改进来克服这一困难。①你设计的改进方案是:　; ②根据你的方案做实验,结果动摩擦因数μ的表达式是:　; ③根据你的方案要添加的器材有　。 11.如图所示,重为G的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,轻绳与水平方向成θ角。试求:(1)绳子的拉力;(2)链条在最低点的相互拉力的大小。13.(15分)(2022·武汉期末)如图所示,AB、CD是两根长度均为l=4.0m,质量分别为m1=0.6kg和m2=0.2kg的金属棒,两根等长的细金属杆将两节干电池与两个金属棒串联成闭合回路,整个回路用绝缘细线悬挂在天花板上,保证金属棒水平。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1.0T,电路中的电流I=0.5A,待系统稳定之后(金属棒、细金属杆在力的作用下不会发生变形,取g=10m/s2),求:(1)绝缘细线与竖直方向的夹角;(2)细金属杆与竖直方向的夹角。-6-