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专题三 力与相互作用一、初高中知识对比：初 中高 中知识力的初步知识、力的表示、弹力和弹簧测力计、重力、摩擦力、同一直线上力的合成。力的概念、重力、弹力和胡克定律、摩擦力、力的合成与分解能力要求主要能力要求：会观察和实验，会用控制变量法进行实验探究用数学方法去处理物理问题，例如：图像法表述，会用微小变化放大的方法会受力分析能进行力的合成和分解（矢量运算）二、知识对接：1、力的表示：力的表示通常有两种方法，力的示意图和力的图示法，特别是力的示意图，在高中我们需要利用它对物体进行受力分析。2、重力：在初中讲了重力产生的原因，重力的大小、方向以及重心，高中加强了对“重心”的应用。3、弹力、弹簧测力计：在初中定性分析弹力的大小与物体形变的关系的基础上，高中提出了胡克定律，能定量的计算弹力的大小，判定弹力的方向，能用力的示意图表示出物体受到的弹力。4、摩擦力：在初中定性分析影响滑动摩擦力大小因素的基础上，高中教材定量地分析了滑动摩擦力和静摩擦力的大小，以及准确的判定摩擦力的方向。5、力的合成与分解：在初中同一直线上两个力的合成的基础之上，高中扩充到互成角度的两个力的合成和分解6、微小变化放大：在研究物理问题时，将不易观察的变化进行放大的实验方法。本章知识高中考查的重点是：三种常见力，为每年高考必考的热点。力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择或计算论述，或易或难，都要出现。 重难点知识突破 知识方法透析知识点1.重力1.产生条件： 重力不是万有引力，重力是由于万有引力产生的。2.重力的方向：重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。3.重力的大小：重力的大小G=mg，在同一地点，物体的重力与质量成正比。4.重心物体的重心位置与物体的形状以及质量分布有关。重心可以在物体上，也可以不在物体上。典型 例题【例1】关于重力，以下说法中正确的是：（ ）A 重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的B 在同一地点，物体受到的重力G与它的质量m成正比C 重力的方向总是垂直向下的D 物体向下运动时受到的重力与物体静止时受到的重力一样大。思路点拨：理解重力应从重力的三要素进行理解，要清楚其大小、方向和作用点（重心）。【分析与解答】重力不是万有引力，是由于地球的吸引而产生的，A正确。由于重力加速度在不同位置有变化，因此，物体受到的重力G与它的质量m成正比是有条件的，那就是在同一地点，B正确。重力的方向不是垂直向下，垂直是一个相对的概念，是相对和其接触的物体垂直，C错。物体所受重力的大小与物体的运动状态没有关系，D正确。答案：ABD 变式.一个物体的重力G，在下列哪些情形下要发生变化：（ ）A 从赤道拿到两极去 B 把它送到月球上去C 把它放到水里 D 减少它的质量解析：要清楚重力的大小G=mg，即物体的重力大小既与物体的质量有关，又与物体所处的位置有关。答案：ABD【例2】关于物体的重心，以下说法中正确的是：（ ）A 物体所受重力的作用点，叫物体的重心B 重心一定在物体的内部C 用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定通过物体的重心D 花样滑冰运动员在冰上做各种动作时，他（她）们的重心位置不变思路点拨：物体的重心采用了等效的方法，物体的重心不一定在物体上，物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。【分析与解答】物体所受重力的作用点，叫物体的重心，A正确。重心不一定在物体上，B错。用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定通物体的重心，这可以根据二力平衡得知，C对。重心的位置与物体的形状有关，D错。答案：AC变式.对于运动着的体操运动员来说，其重心位置的正确说法是：（ ）A 重心的位置总不变B 重心的位置总在身体内部C 运动员的体姿改变，重心的位置可能改变D 运动员在运动中，某瞬间重心可能在身体以外解析：要清楚物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。答案：CD知识点2弹力 1产生条件： (1)物体间直接接触；(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。 2弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况如下： (1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向. (2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。(3)轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向沿杆。3弹力的大小 弹力的大小跟形变量的大小有关。 弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定，x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差：x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L一般物体所受弹力的大小，应根据运动状态，利用平衡条件和牛顿运动定律计算，例2小车的例子就说明这一点。(4)面与面、点与面接触的压力或支持力的方向总垂直于接触面，指向被压或被支持的物体，如图所示，球和杆所受弹力的示意图。典型 例题【例1】下列关于力的说法中，正确的是( ) A只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用 B力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体 C一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力 D物体的施力和受力是同时的【分析与解答】 力是物体间的相互作用，不一定发生在直接接触的物体间，直接接触而发生的作用叫接触力，如弹力、摩擦力；通过场发生的作用叫场力，如重力、电场力、磁场力等。物体的施力和受力不分先后，总是同时的。正确答案为B、D【例2】关于物体的重心，以下说法正确的是 A物体的重心一定在该物体上 B形状规则的物体，重心就在其中心处 C用一根悬线挂起的物体静止时，细线方向一定通过物体的重心D重心是物体上最重的一点【分析与解答】 重心是物体各部分的重力的合力的作用点，薄板物体的重心位置可以用悬挂法确定，其他形状的物体重心位置也可以用悬挂法想象的讨论。重心不一定在物体上，也当然不是物体中最、重的一点，故AB错，(如一根弯曲的杆，其重心就不在杆上)用悬线挂起物体处于静止时，由二力平衡原理知细线拉力必与重力等大、反向、共线，故C正确。【例3】如图所示，小车上固定一根折成角的曲杆，杆的另一端一固定一质量为m的球，则当小车静止时和以加速度a向右加速运动时杆对球的弹力大小及方向如何?【分析与解答】当小车静止时，根据物体平衡条件可知，杆对球的弹力方向竖直向上，大小等于mg。 当小车加速运动时，设小球受的弹力F与竖直方向成角，如图所示，根据牛顿第二定律，有：Fsin=ma Fcos=mg 解得：F= tan=a/g可见，杆对球弹力的方向与加速度大小有关，只有当加速度a=gtan、且方向向右时，杆对球的弹力才沿着杆；否则不沿杆的方向。【例4】在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，如图甲所示木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 ( )【分析与解答】:方法一 选连接体为研究对象，对它进行受力分析，其受力如图乙所示对连接体整体，由三力平衡得F-Fl-F2=0，其中，F1=m1g，F2=m2g选木块2为研究对象，其受力如图丙所示，由三力平衡得F-F2-F弹=O，其中，F弹为弹簧的弹力综合以上各式得，F弹=m1g设弹簧的伸长长度为，由胡克定律得F弹=kx即x=m1g/k所以当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为+x=+m1g/k.因而选项A正确可以说，这一解法被不少同学所采用方法二选木块l为研究对象，其受力如图丁所示，由二力平衡得F弹-F1=0，而F1=m1g，由以上两式得F弹=mlg参照方法一，所求距离是+mlg/k显然，这一创新的解法比较简单，而第一种解法是常规的却是较麻烦的解法它们是由选择的研究对象不同而出现的知识点3摩擦力 摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种，它们的产生条件和方向判断是相近的。 1产生的条件： (1)相互接触的物体间存在压力； (2)接触面不光滑； (3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)。 重点提示：不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力。静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力，受静摩擦力作用的物体不一定静止。滑动摩擦力是具有相对滑动的两个物体之间的摩擦力，受滑动摩擦力作用的两个物体不一定都滑动。2摩擦力的方向： 沿接触面的切线方向(即与引起该摩擦力的弹力的方向垂直)，与物体相对运动(或相对：运动趋势)的方向相反。例如：静止在斜面上的物体所受静摩擦力的方向沿接触面(斜面)向上。 重点提示：相对运动是以相互作用的另一物体为参考系的运动，与以地面为参考系的运动不同，故摩擦力是阻碍物体间的相对运动，其方向不一定与物体的运动方向相反。例如：站在公共汽车上的人，当人随车一起启动(即做加速运动)时，如图所示，受重力G、支持力N、静摩擦力f的作用。当车启动时，人相对于车有向后的运动趋势，车给人向前的静摩擦力作用；此时人随车向前运动，受静摩擦力方向与运动方向相同。3摩擦力的大小： (1)静摩擦大小跟物体所受的外力及物体运动状态有关，只能根据物体所处的状态(平衡或加速)由平衡条件或牛顿定律求解。静摩擦力的变化存在一个最大值-最大静摩擦力，即物体将要开始相对滑动时摩擦力的大小(最大静摩擦力与正压力成正比)。(2)滑动摩擦力与正压力成正比，即f=,为动摩擦因数，与接触面材料和粗糙程度有关；N指接触面的压力，并不总等于重力。知识点4受力分析 受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。1受力分析的依据 (1)依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。 (2)依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。(3)依据物体所处的运动状态：有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。2受力分析的程序 (1)根据题意选取研究的对象选取研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统 (2)把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等 (3)每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力” (4)画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态3受力分析的注意事项 (1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力 (2)只分析根据性质命名的力 (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4受力分析的常用方法：隔离法和整体法 （1）隔离法 为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法 运用隔离法解题的基本步骤是： 明确研究对象或过程、状态； 将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来； 画出某状态下的受力图或运动过程示意图； 选用适当的物理规律列方程求解 （2）整体法 当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法运用整体法解题的基本步骤是： 明确研究的系统和运动的全过程； 画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图； 选用适当的物理规律列方程求解隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快典型 例题【例9】 如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用【分析与解答】 对M和m整体分析，它们必受到重力和地面支持力，由于小车静止，由平衡条件知墙面对小车必无作用力。以小车为研究对象，如图所示，它受四个力：重力Mg，地面的支持力FN，m对它的压力F2和静摩擦力f，由于m静止，可知f和FN的合力必竖直向下。【说明】 M与墙有接触，但是否有挤压，应由M和m的状态决定。若m沿M加速下滑，加速度为a，则墙对M就有弹力作用，弹力FN水平. 【注意】 为防止丢力，在分析接触力时应绕研究对象观察一周，对每个接触点要逐一分析。不能把作用在其它物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上。正确画出受力示意图。画图时要标清力的方向，对不同的力标示出不同的符号。 【例10】一个底面粗糙，质量为M的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为300，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球与斜面的夹角为30。，如图所示。 (1)当劈静止时绳子中拉力大小为多少? (2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的岸倍，为使整个系统静止，值必须符合什么条件?【分析与解答】 (1)以水平方向为x轴，建立坐标系，并受力分析如图所示。(2)以劈和小球整体为研究对象，受力分析如图ACBF【例11】如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_。 【分析与解】：物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出静摩擦力大小为 。ABCF【例12】如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。GF2F1Fxy【分析与解】：作出A受力图如图28所示，由平衡条件有：F.cos-F2-F1cos=0, Fsin+F1sin-mg=0要使两绳都能绷直，则有：F1由以上各式可解得F的取值范围为：典型 例题【例5】如右图所示，质量为m的木块在倾角为的斜面上沿不同方向以不同速度Vl、V2、V3滑行时，小木块受到的滑动摩擦力多大?斜面受到的滑动摩擦力多大?(已知木块与斜面间的动摩擦因数为)【分析与解答】：(公式法)不管小木块沿斜面向哪个方向运动，其受到斜面支持力N都等于mgcos，故小木块受到的滑动摩擦力均为：f=N=mgcos木块受斜面的滑动摩擦力为f=mgcos，则由牛顿第三定律知，斜面受木块的滑动摩擦力大小也为f=mgcos【例6】如下图所示，拉力F使叠放在一起的A、B两物体以共同速度沿F方向做匀速直线运动，则 ( ) A甲、乙图中A物体均受静摩擦力作用，方向与F方向相同。 B甲、乙图中A物体均受静摩擦力作用，方向与，方向相反 C甲、乙图中A物体均不受静摩擦力作用 D甲图中A物体不受静摩擦力作用，乙图中A物体受静摩擦力作用，方向与F方向相同【分析与解答】： 假设甲图中A物体受静摩擦力作用，则它在水平方向上受力不平衡，将不可能随B物体一起做匀速直线运动，所以A物体不受静摩擦力作用，这样就排除了A、B两项的正确性c、D两项中哪个正确，由乙图中A物体是否受静摩擦力判定假设乙图中A物体不受静摩擦力作用，则它将在其重力沿斜面的分力作用下向下滑不能随B物体保持沿斜面向上的匀速直线运动因此乙图中A物体一定受静摩擦力作用，且方向与F方向相同，c项是不正确的答案：D三力的合成与分解知识对接:知识点1力的合成 利用一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产生的效果相同，而做的一种等效替代。力的合成必须遵循物体的同一性和力的同时性。 （1）合力和分力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。 合力与分力的关系是等效替代关系，即一个力若分解为两个分力，在分析和计算时，考虑了两个分力的作用，就不可考虑这个力的作用效果了；反过来，若考虑了合力的效果，也就不能再去重复考虑各个分力的效果。 （2）共点力物体同时受几个力作用，如果这些力的作用线交于一点，这几个力叫共点力。如图(a)所示，为一金属杆置于光滑的半球形碗中。杆受重力及A、 B两点的支持力三个力的作用； N1作用线过球心，N2作用线垂直于杆，当杆在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三力的作用线必汇于一点，所以重力G的作用线必过 N1、N2的交点0；图(b)为竖直墙面上挂一光滑球，它受三个力：重力、墙面弹力和悬线拉力，由于球光滑，它们的作用线必过球心。 （3）力的合成定则：平行四边形定则：求共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向，如图a。 三角形定则：求F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向线段首尾相接，从F1的起点指向F2的末端的有向线段就表示合力F的大小和方向，如图b。知识点2合力的计算(1)合力的大小：若两个共点力F1，F2的夹角为，根据余弦定理,其合力大小为: . 合力的范围是：|F1-F2|FF1+F2，还可以看出：合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力。(合力与分力的关系就是平行四边形的对角线与邻边的关系；对角线可以大于邻边，也可以小于邻边，还可以等于邻边；合力与分力的关系还可以看成是三角形三边的关系，任意两边之和大于第三边，任意两边之差小于第三边) (2)合力的方向：若F与F1的夹角为，则：tan=,当时tan=(3)同一直线上的矢量运算：几个力在一条直线上时，先在此直线上选定正方向，与其同向的力取正值，反之取负值，然后进行代数运算求其合力。这时“+”或“-”只代表方向，不代表大小。 (4)同一根轻绳中各处张力相等，此外当大小相等的两力夹角为1200时，合力大小等于两分力大小知识点3力的分解 (1)在分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果或按问题的需要进行分解 (2)有确定解的条件： 已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小(有唯一解) 已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向(有一组解或两组解) 已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小(有两个或唯一解) (3)力的正交分解：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力，它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的矢量运算 力的分解问题的关键是根据力的作用效果，画出力的平行四边形，接着就转化为一个根据知边角关系求解的几何问题。知识点4.处理力的合成与分解问题的方法 1力的图示法：按力的图示作平行四边形，然后量出对角线的长短并找出方向 2代数计算法：由正弦或余弦定理解三角形求解 3正交分解法：将各力沿互相垂直的方向先分解，然后求出各方向的合力，再合成 4多边形法：将各力的首尾依次相连，由第一个力的始端指向最后一个力的尾端的有向线段表示合力的大小和方向典型 例题【例7】在倾角为的斜面上，放一质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则球对斜面的压力为 ( )【分析与解答】：小球的重力产生两个效果：水平挤压木板；垂直斜面方向压紧斜面故可将重力沿水平方向和垂直斜面方向分解为Fl、F2如右图所示，根据平行四边形定则，可得：F=mg/cos答案：C【例8】分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是 ( ) A只有唯一组解 B一定有两组解 C可能有无数组解 D可能有两组解知识点5共点力作用下物体的平衡 1共点力：同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力。这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件，而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同。当物体可视为质点时，作用在该物体上的外力均可视为共点力：力的作用线的交点既可以在物体内部，也可以在物体外部。 ， 2平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。 (1)二力平衡时，两个力必等大、反向、共线； (2)三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形； (3)多个力共同作用处于平衡状态时，这些力在任一方向上的合力必为零； (4)多个力作用平衡时，其中任一力必与其它力的合力是平衡力； (5)若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零。 3平衡力与作用力、反作用力 共同点：一对平衡力和一对作用力反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上的两个力.一对平衡力一对作用力与反作用力作用对象 只能是同一物体，分别作用在两个物体上力的性质可以是不同性质的力 一定是同一性质的力作用效果二者的作用相互抵消 各自产生自己的效果，互不影响。【注意】一个力可以没有平衡力，但一个力必有其反作用力。 作用力和反作用力同时产生、同时消失；对于一对平衡力，其中一个力存在与否并不一定影响另一个力的存在。 4正交分解法解平衡问题 正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法，其优点是不受物体所受外力多少的限制。 解题依据是根据平衡条件，将各力分解到相互垂直的两个方向上。 正交分解方向的确定：原则上可随意选取互相垂直的两个方向；但是，为解题方便通常的做法是：使所选取的方向上有较多的力；选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向。在直线运动中，运动方向上可以根据牛顿运动定律列方程，与其相垂直的方向上受力平衡，可根据平衡条件列方程。使未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上，从而可以方便快捷地求解。解题步骤为：选取研究对象一受力分析一建立直角坐标系一找角、分解力一列方程一求解。 例题评析 【例13】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为ml和mz的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与0点的连线与水平线的夹角为=600，两小球的质量比为( )【分析与解答】 质量为m1的小球受力情况：重力m1g，方向向下；碗对小球的支持力N，方向沿半径方向斜向上；绳对小球的拉力 T，沿绳子方雨斜向上。利用分解法或合成法处理三力平衡，并考虑T=m2g，得m2/m1=/3。 【答案】A 【说明】 (1)解答本题只需由平时掌握的隔离体法，分别对m1mz进行受力分析。由平衡条件和牛顿第三定律即可求解。 (2)力的合成与分解也是解此题的核心之一。专题六动态平衡问题分析 知识梳理 1所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中2图解分析法 对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中做出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形)，再由动态力的四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况 动态平衡中各力的变化情况是一种常见类型总结其特点有：合力大小和方向不变；一个分力的方向不变，分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况用图解法具有简单、直观的优点 例题评析 【例14】如图所示，质量为m的球放在倾角为a的光滑斜面上，试分析挡板Ao与斜面间的倾角多大时，Ao所受压力最小?【分析与解答】 虽然题目问的是挡板AO的受力情况，但若直接以挡板为研究对象，因挡板所受力均为未知力，将无法得出结论。 以球为研究对象。球所受重力mg产生的效果有两个：对斜面产生了压力F1，对挡板产生了压力F2。根据重力产生的效果将重力分解，如图所示。当挡板与斜面的夹角由图示位置变化时，F1大小改变，但方向不变，始终与斜面垂直，F2的大小、方向均改变(图中画出一系列虚线表示变化的F2)。由图可看出，当F2与F1垂直时，挡板AO所受压力最小，最小压力F2= mgsin根据力的平行四力形法则或三角形法则，画一系列的图示在作题时是非常实用的。【例15】 如图所示，滑轮本身的质量忽略不计，滑轮轴。安在一根轻木杆B上，一根轻绳Ac绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，B0与竖直方向夹角=45。，系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变，改变的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是( ) A只有角变小，弹力才变大 B只有角变大，弹力才变大 C不论角变大或变小，弹力都变大 D不论角变大或变小，弹力都不变【分析与解答】 轻木杆B对滑轮轴0的弹力不一定沿着轻木杆B的线度本身，而应当是根据滑轮处于平衡状态来进行推断，从而得出其方向和大小。 TA=Tc=G TA和Tc夹角900不变，所以TA和TC对滑轮作用力不变。而滑轮始终处于平衡，所以轻木杆B对滑轮作用力不变。即与无关，选项D正确。【答案】D是错误的；为使实验结果准确，实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时眼睛必须正视弹簧秤的刻度，所以选项B是正确的；由力的平行四边形定则可知如果在实验中先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，那么另一弹簧秤不论沿什么方向再加一个力拉结点，则第一个弹簧秤的拉力就超过它的量程，不能再继续实验了。所以必须同时用两个弹簧秤沿不同方向拉橡皮条的结点到某一位置O点，或者先将一个弹簧秤沿某一方向拉橡皮条，使它的示数指某一中间值，再用男一个弹簧秤拉结点，调节两者示数的大小和方向，才能把橡皮条的结点拉到某一位置。点，所以选项C也是错误的；选项D也是错误的，因为本实验的目的是用实验验证平行四边形定则，所以实验结果不能用平行四边形定则计算。 本题要求错误的选项，应为A、C、D。A组：一、选择题1. 关于力的下述说法中错误的是（ ）。A. 力是物体对物体的作用 B. 只有直接接触的物体间才有力C. 由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可离开物体而独立存在D. 力的大小可以用天平测量2. 下列说法正确的是（ ）。A. 甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感觉到痛，说明甲对乙施加了力，而乙未对甲施加力B. “风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的C. 磁铁吸引铁钉时，磁铁不需要与铁钉接触，说明力可以脱离物体而存在D. 网球运动员用力击球，网球受力后飞出，网球受力的施力物体不再是人3. 关于重心的说法中，正确的是（ ）。A. 重心是物体所受重力的等效作用点 B. 重心是物体上最重的一点C. 重心的位置一定在物体上D. 质量不均匀但形状规则的物体的重心在它的几何中心4. 下列说法中正确的是（ ）。A. 自由下落的石块的速度越来越大，说明石块所受的重力越来越大B. 在空中飞行的物体不受重力作用C. 一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变D. 将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变5. 下列关于弹力产生的条件的说法正确的是（ ）。A. 只要两个物体接触就一定产生弹力 B. 只要两物体相互吸引就一定产生弹力C. 只要物体发生形变就一定有弹力产生 D. 只有发生弹性形变的物体才产生弹力6. 物体静止在水平桌面上，则以下说法正确的是（ ）。A. 物体对桌面的压力就是重力 B. 物体对桌面的压力使桌面产生了形变C. 桌面形变产生了对物体的支持力 D. 桌面对物体的支持力使物体产生形变7. 下列叙述中错误的是（ ）。A. 压力、支持力和拉力都是弹力 B. 压力和支持力的方向总垂直于接触面C. 轻绳、轻杆上产生的弹力总是在绳、杆的直线上D. 轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不在杆的直线上8. 关于由滑动摩擦力公式推出的，下面说法中正确的是（ ）。A. 动摩擦因数与摩擦力成正比，越大，越大B. 动摩擦因数与正压力成反比，越大，越小C. 动摩擦因数与摩擦力成正比，与正压力成反比D. 动摩擦因数的大小由两物体接触面的粗糙情况及材料决定9. 用手握住竖直的瓶子，瓶子静止在手中，下面说法中正确的是（ ）。A. 手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力B. 手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力C. 手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大D. 手对瓶子的摩擦力一定大于瓶子的重力10. 关于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）。A. 滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反B. 滑动摩擦力总跟物体的重力成正比C. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动D. 只有运动的物体才受到滑动摩擦力二、填空题11.用9N竖直向下的力把重为5N的木块紧紧压在水平地面上，地面受到的压力是_N，若用同样大小的力把同样重的木块紧压在天花板上，天花板受到木块的力是_N。Fv12.如图所示，放在水平地面上重100N的物体，受到15N的水平向右的拉力，做匀速直线运动，当拉力增大到18N时，物体受到合力的大小是 N，方向_。三、简答题13.某跳伞运动员，体重800N，降落伞的质量是20kg，当伞和运动员在空中匀速下降时，所受到的空气阻力是多大？（g = 10N/kg）14.质量是8t的卡车，在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍。求卡车受到的牵引力是多大？（g=10N/kg）画出此卡车在行驶时，所受到的力的示意图。B组：一.选择题1.同一直线上的两个力作用在同一物体上，关于这两个力的合力，说法错误的是（ ）A合力可能大于其中的任何一个力； B合力可能小于其中的任何一个力；C合力可能大于这两个力大小之和； D合力的大小可能在这两个力之间。2.游泳时手和脚向后划水的力与水向前推手和脚的力，它们大小相等，方向相反，在一条直线上，因此（ ）A它们是一对平衡力 B它们不是一对平衡力C它们的作用效果互相抵消D以上说法都是错的 A B C D F1=4NF2=4NF1=3NF2=4NF1=3NF2=3NF1=3NF2=3N3如下图所示，下面各图中，所画的两个力彼此平衡的是（ ）4推动重为100N的物体在水平桌面上以0.5m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是20N，则水平推力的大小是（ ）A10N B20N C80N D120N5下列现象中不属于利用惯性的是（ ）A跳高和跳远时要助跑； B扔出去的石块在空中飞行； C小车司机系上安全带； D汽车快进站时，司机关闭发动机，让汽车滑进车站；6在匀速直线行驶的火车上，竖直向上抛出一个小球，小球将落在抛出点的（ ）A前方； B后方； C正下方； 左方或右方；7飞机空投救灾物资时，投掷点应选在（ ）A目标的正下方 B目标的左右上均可C接近目标的正上方提前投掷 D远离目标的正上方投掷二.填空题8.汽车关闭发动机后，仍要继续向前运动，这是因为汽车有_，汽车滑动一段距离后，停了下来，这是因为汽车受到_的作用。9.公共汽车快进站时，售票员总要喊：“车未停稳，请勿下车”，这是为什么？10.用20N的力握住装油的瓶子悬空静止不动，若此时将手的握力增大到30N，则手与瓶子间摩擦力的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）11.重40N的物体悬挂于氢气球下匀速上升，氢气球受到的合力大小为 。当悬绳突然断裂后，物体的运动情况 。12.用弹簧测力计拉一重100N的物体在水平面上运动，物体以1m/s的速度匀速前进时，弹簧测力计的示数为3N，若以2m/s的速度匀速前进时，该物体受到的摩擦力是_N。若该物体以3m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，则它受到的摩擦力是_N。13.起重机吊着一个质量为2T的物体静止在空中时,则钢丝绳的拉力为_N;如吊起物体匀速上升，速度为1m/s，则钢丝绳所受的拉力为_N，如该起重机以0.5 m/s速度匀速下降，钢丝绳所受拉力_20000N.（填:大于、小于、等于）三.解答题14.一辆质量为2000kg的汽车在平直的公路上匀速向西运动，如果它受到的牵引力是10000N，那么它受到的摩擦阻力是多少牛？方向如何？C组1. 质量为2kg的手榴弹在空中飞行时主要受_力的作用，这个力的施力物体是_，其大小为_N，方向_。2. g=9.8N/kg，表示_，一个质量m=60kg的人受的重力G_N。如果此人在的月球上，他在月球上的重力是_。3.画出图中A物体所受弹力的示意图。（图中各物体均处于静止状态）4. 某同学用弹簧测力计测得一木块重5N，把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计水平地向右拉木块。（1）当弹簧测力计读数为1N时，木块未被拉动，这时木块受到的是_摩擦力，大小是_N，方向_。（2）当弹簧测力计读数为2.1N时，木块就要开始移动，此时木块受到的是_摩擦力，大小是_N，方向是_。（3）开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧测力计的读数变为2N，此时木块受到的是_摩擦力，大小是_N，动摩擦因数_。（4）若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数变为3N，木块受到的是_摩擦力，大小是_N。（5）木块离开弹簧测力计继续滑动，这时受到的是_摩擦力，大小是_N。5. 如图所示，物体A、B各重10N，水平拉力，物体保持静止，则A、B间的静摩擦力大小为_N，B与地面间的摩擦力大小为_N。6. 用弹簧测力计测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数有如图甲、乙两种装置。（1）为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中木块A是否都一定要做匀速运动？（2）若木块A均做匀速运动，图甲中A、B间摩擦力是否等于拉力？（3）若A和B的重力分别为100N和150N，图甲中弹簧测力计读数为60N（当A被拉动时），N，求A、B间的动摩擦因数。7. 如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即、和静摩擦力作用，而且三个力的合力为零，其中。若撤去力，则木块在水平方向受到的合力为多少？8. 在下图中，质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力作用，则物体所受摩擦力为（g取10N/kg）（ ）。A. 10N，向右B. 10N，向左C. 20N，向右D. 20N，向左9. 某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为；该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为，下列说法中正确的是（ ）。A. 与车前进方向相同B. 与车前进方向相同C. 与车前进方向相同D. 与车前进方向相同
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