专题5力-物体的平衡及实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,一、力的合成,1力的合成的本质就在于保证作用效果一样的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”(合力)力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过试验总结出来的共点力的合成法则,2共点的两个力合力的大小范围是|F1F2|F合F1F2,3合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力,4共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零,二、力的分解,1力的分解遵循平行四边形定则，力的分解相当于对角线求邻边,2两个力的合力唯一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为很多组分力，但在具体问题中，应依据力实际产生的效果来分解,3正交分解法：把一个力分解成两个相互垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法,用正交分解法求合力的步骤：,首先建立平面直角坐标系，并确定正方向,把各个力向x轴、y轴上投影，但应留意的是：与确定的正方向一样的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向,求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合,三、物体的受力分析,1对物体受力分析的一般思路,(1)明确争论对象，争论对象可以是质点、结点、物体、物体系,(2)按挨次分析物体所受的力，一般可先按重力、弹力、摩擦力的次序分析，再分析其他力,(3)正确画出受力图，留意不同对象的受力图用隔离法分别画出，对于质点和不考虑力对物体的形变和转动效果的状况，可将各力平移至物体的重心上，即各力均从重心画起,(4)检验，防止错画力、多画力和漏画力,2受力分析的留意事项,(1)只分析争论对象所受的力，不分析争论对象对其他物体所施的力,(2)只分析依据性质命名的力,(3)每分析一个力，都应找出施力物体,(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力,四、共点力的平衡,1平衡状态,物体处于静止或者保持匀速直线运动状态，叫做平衡状态,2平衡条件,物体所受的合外力为零：,F,合,0.,平衡条件常用的表达形式，在正交分解法中有,3平衡特点,(1)二力平衡时，二力等值、反向、共线；,(2)非平行三力平衡时，三力共面、共点且首尾相接围成三角形；,(3)物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中某一个力跟其余力的合力大小相等、方向相反、作用在一条直线上同时这多个力可以构成一个封闭多边形,4常用的求解方法,(1)解三角形法：这种方法主要用来解决三力平衡问题依据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这一三角形求解平衡问题,(2)正交分解法：建立直角坐标系，把各个力沿坐标轴方向分解，列出沿两坐标轴的方程，此时平衡条件可表示为：,FxF1xF2xFnx0，,FyF1yF2yFny0.,五、试验：验证力的平行四边形定则,试验原理：使一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果一样，让同一条一端固定的橡皮条先后伸长到某点，所以一个力F就是这两个力F1、F2的合力，作出力F的图示，再作出两个力F1、F2的图示，依据平行四边形定则作出以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线表示F合，比较F和F合的大小和方向是否一样,(1)两次拉橡皮条的结点肯定要拉到同一位置,(2)用一个力F拉橡皮条时，作出力的图示，力的方向肯定与橡皮条的方向在同始终线上,(单项选择)(2023年广东学业水平测试)一物体受到两个力的作用，大小分别是6 N和4 N其合力F大小的范围是(),A2 NF10 NB4 NF10 N,C6 NF10 N D4 NF6 N,解析：二力合成，合力的范围|F1F2|F合F1F2，故2 NF10 N.,答案：A,点评：此题属于“理解”层次，理解合力的范围,(单项选择)如以下图所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F与水平方向成角，假设将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为(),AFsin BFcos,CFtan DFcot,解析：由力的平行四边形定则，水平分力为Fcos.,答案：B,点评：娴熟应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决此题的根本,(单项选择)如下图，细绳 OA和OB悬挂着一物体P，细绳BO水平，那么关于细绳 AO和BO拉力状况，以下推断正确的选项是(),AOA绳拉力小于OB绳的拉力,BOA绳拉力大于OB绳的拉力,COA绳的拉力和OB绳的拉力均小于重物P的重力,DOA绳的拉力和OB绳的拉力均大于重物P的重力,解析：受力分析如以下图，FOA为直角三角形的斜边，大于直角边FOB，而FOA与FOB的合力与G等大反向，FOAG，由于角度未知，FOB与G无法比较,答案：B,点评：此题属于“应用”层次，考察受力分析的方法,(多项选择)下面关于力的说法中，正确的选项是(),A合力小于任何一个分力是可能的,B力的作用可以转变物体的运动状态,C物体在受到力作用的同时肯定会对其它物体施力,D合力肯定大于任何一个分力,解析：合力可以大于、等于或是小于其中某一分力，A正确，D错；力的作用效果有两条：转变物体的运动状态、转变物体的外形，B正确；力的作用是相互的，有受力物体，必有施力物体，C正确,答案：ABC,(单项选择)(2023年天津学业水平测试)如以下图所示，在“探究求合力的方法”试验中，将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两条细绳，用两个弹簧秤分别钩住两条细绳的绳套，互成肯定角度地拉橡皮条以下说法正确的选项是(),A两条细绳必需等长,B两条细绳必需垂直,C两个弹簧秆的拉力必需等大,D两个弹簧秆必需贴近木板外表且与木板平面平行,解析：试验中两分力不肯定垂直，也不肯定等大，为了在纸上作图减小误差，两弹簧秤必需贴近木板平面且与平面平行,答案：D,点评：在这个试验中，用橡皮条在拉力作用下发生的形变来反映力的作用效果，这个形变包括伸长量和伸长方向两项，伸长量反映橡皮条所受拉力的大小，伸长方向反映橡皮条所受拉力的方向,1(单项选择)两个力大小分别为2 N和4 N，作用方向在同始终线上，则它们的合力大小可能是(),A0 B6 N,C7 N D8 N,解析：同始终线上二个力的合力F，|F1-F2|F F1F2，即2 NF6 N，故B对,答案：B,2(单项选择)(2023年广东佛山学业水平模拟)两个共点力的夹角固定不变，其合力为F，当其中一个力增大时，以下说法正确的选项是(),AF肯定增大,BF可以不变,CF可能增大，也可能减小,D当090，F肯定减小,C,3(单项选择)一根轻绳能承受的最大拉力为G，现将一重量为G的物体系在绳的中点，两手先并拢握住绳的两端，然后缓慢地左右对称分开，假设想绳不断，两绳间的夹角不能超过(),A45B60C120D135,解析：,物体受力如图所示，由几何知识，得：2,F,cos,G,，,F,G,，得,60，即两绳之间的夹角不能超过120，故正确答案为C.,答案：,C,4(单项选择)(2023年广东水平测试)如下图，用力F把木块紧压在竖直墙上不动，木块对墙的压力为N，木块受到的摩擦力为f，受到的重力为G，则(),ANF BNF,CfG DfG,解析：,在竖直方向由二力平衡条件得,f,G,.,答案：,D,5(单项选择)(2023年深圳学业水平模拟)大小分别为5 N和15 N的两个力，同时作用在一个物体上，则它们的合力可能是(),A5 NB8 NC15 ND25 N,解析：,合力范围为10 N,F,20 N，故C对,答案：,C,一、单项选择题()(110),1关于合力的以下说法，正确的选项是(),A几个力的合力就是这几个力的代数和,B几个力的合力肯定大于这几个力中的任何一个力,C几个力的合力可能小于这几个力中最小的力,D几个力的合力肯定大于这几个力中最大的力,解析：,合力可能大于分力，也可能小于分力或等于分力的大小，故C对,答案：,C,二、单项选择题()(1116),11物体同时受到同一个平面内三个共点力的作用，以下几组力的合力不行能为零的是(),A5 N,7 N,8 N B5 N,2 N,3 N,C1 N,5 N,10 N D10 N,10 N,10 N,解析：A、B、D选项都满足任意两个力之和大于(或等于)第三个力的条件，而C选项较小的两个力之和仍小于最大的力，因此合力不行能为零应选C.,答案：C,三、多项选择题(1720),17如以下图，某小孩从滑梯上滑下，其中在BC段是匀速直线运动，无视空气阻力对于这段匀速运动过程的受力，以下说法正确的有(),A小孩只受到重力与支持力的作用,B小孩只受到重力与摩擦力的作用,C小孩受到重力、支持力和摩擦力的作用,D小孩受到的合外力为零,精品课件,！,精品课件,！,解析：小孩匀速运动，合外力为零，必定受到重力、支持力、摩擦力共同作用应选CD.,答案：CD,