小学古诗及教案
发表时间:2020-09-28受力分析学案及课件。
物理必修1(人教版)
第四课时受力分析
水平测试
1.如图所示,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是()
答案:B
2.如图所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静止靠在墙边,然后释放,使它们同时沿竖直墙面下滑,已知mA>mB,则物体B()
A.只受一个重力
B.受到重力、摩擦力各一个
C.受到重力、弹力、摩擦力各一个
D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个
答案:A
3.如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重G,平衡时小球在A处,今用力F压小球至B处,使弹簧缩短x,则此时弹簧的弹力为()
A.kxB.kx+G
C.G-kxD.以上都不对
答案:B
4.如图所示,物体m静止于倾角为θ的斜面上,现用垂直于斜面的推力F=kt(k为比例常量、t为时间)作用在物体上.从t=0开始,物体所受摩擦力Ff随时间t的变化的关系是下图中的()
答案:A
5.如图所示,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4.93N,方向竖直向上
D.斜面对物体的支持力大小为4.9N,方向垂直斜面向上
答案:A
6.(双选)如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态,如果保持绳子A端在杆上位置不变,将B端向下移到B′位置,稳定后衣服仍处于静止状态.则()
A.绳子的弹力变大
B.绳子的弹力不变
C.绳对挂钩弹力的合力变
D.绳对挂钩弹力的合力不变
答案:BD
7.(双选)质量为m的物体B置于地面,通过一劲度系数为k的轻弹簧与物体A相连,开始时A、B都处于静止状态,如图所示,现通过细绳将物体A向上匀加速提升,到B刚要离开地面,下列关于物体A的加速度a、速度v、细绳拉力F与物体A的坐标x关系的图象,正确的是哪些?(假设弹簧一直在弹性限度范围内,以A静止位置为原点,建立方向向上的x轴坐标)()
答案:AC
8.(双选)如图所示,质量分别为m1、m2两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中)力F与水平方向成θ角.则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是()
A.N=m1g+m2g-Fsinθ
B.N=m1g+m2g-Fcosθ
C.f=Fcosθ
D.f=Fsinθ
答案:AC
9.(双选)如图所示,一个处于伸长状态的弹簧,上端固定,在倾角为θ的粗糙斜面上弹簧拉着质量为m的物块保持静止.若将斜面倾角θ逐渐增大的过程中物块始终保持静止,则物块受到各力的变化情况,下列说法正确的是()
A.受斜面的弹力变大
B.受斜面的摩擦力变大
C.受弹簧的弹力不变
D.受到的重力沿斜面向下的分力变大
答案:BD
素能提高
10.有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间不光滑,如下图所示,现用一水平力F作用在B物体上,物体仍保持静止,下列说法错误的是()
A.C受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.A受到水平向右的摩擦力作用
C.B对C的摩擦力大小为F,方向水平向右
D.C受到五个力的作用
答案:B
11.如右图所示,各接触面粗糙,A在拉力F作用下被匀速抽出,在A完全抽出前,B在绳子的牵制下,始终静止.试分析此过程中A,B的受力情况.
解析:(1)先分析A物体的受力,首先A物体一定受到方向竖直向下的重力GA;其次A跟B和地面接触,因都有挤压,将受到B竖直向下的压力FNB和FN地,且A沿地面向右滑动,所以将受到B和地面向左的摩擦力F1和F2,加上水平拉力F,一共受到6个力的作用,如下图左所示.
(2)再分析B的受力.B除了受到重力GB和支持力FNB′外,由于作用的相互性知B还受到A对它向右的滑动摩擦力F1′;由平衡条件知还有绳子的拉力FT,共4个力,如上图右所示.
答案:见解析
台球
台球是一种深受欢迎的体育项目,台球基本的规则就是用主球将目标球击落到袋中,当然需要靠主球和目标球碰撞来实现,所以打台球会用到很多的关于碰撞的知识.
我们看到有的时候主球击中目标球后会定住不动,这就是台球中的定球.根据碰撞的知识,如果两个相同质量的球发生弹性正碰,也就是说碰撞前后两个球中心在一条直线上,那么它们将交换速度,所以目标球将以主球的速度跑开,而主球将停在目标球的位置.所以打这种球的关键就是球杆要击中主球的中心,并且球杆要在两个球的球心连线上.
在两球相碰的过程中,经常都不是正碰.这时目标球和主球的前进方向又如何呢?如下图所示,如果主球
的速度方向并不通过目标球的中心,两球相碰时,我们可以将主球的速度v分解在两球心的连线方向和与此连线方向相垂直的方向上.其中v1通过目标球的中心,在v1的方向上,两球发生的是对心的弹性碰撞,碰后目标球就以v1的大小,沿两球心连线的方向运动.主球在两球心连线方向的分速度被交换,但还保持着与连线方向垂直的v2,所以主球就以v2的大小,沿垂直于连线的方向运动着,故两球碰后呈直角状分开.高水平台球运动员
在击球前总要仔细观察和反复测量,这样做的目的就是选择合适的线路和击球力度,不仅要把这个目标球打进,还要为击打下一个目标球做好准备.
当然,台球里包含的物理知识还远不止这些,像常用的跟球、缩球、旋球等打法就包含关于摩擦力、速度合成等知识.从这个小小的例子中可以看出,物理确实是一门实用的学科.
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09高考物理受力分析
受力分析
【知识要点】
对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法。受力分析的步骤是:
1.根据题意选取研究对象。选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便,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受力的好习惯。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"。
高考物理力学知识点:受力分析
高考物理力学知识点:受力分析
学习物体的物体受力前我们必须先认识高中物理物体的平衡及平衡条件
对于质点而言,若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运动,即加速度为零,则称为平衡,欲使质点平衡须有F=0。若将各力正交分解则有:FX=0,FY=0。
对于刚体而言,平衡意味着,没有平动加速度即=0,也没有转动加速度即=0(静止或匀逮转动),此时应有:F=0,M=0。
这里应该指出的是物体在三个力(非平行力)作用下平衡时,据F=0可以引伸得出以下结论:
三个力必共点。
这三个力矢量组成封闭三角形。
任何两个力的合力必定与第三个力等值反向。
对物体受力的分析及步骤
(一)、高中物理受力分析要点:
1、明确研究对象
2、分析物体或结点受力的个数和方向,如果是连结体或重叠体,则用隔离法
3、作图时力较大的力线亦相应长些
4、每个力标出相应的符号(有力必有名),用英文字母表示
5、物体或结点:
6、用正交分解法解题列动力学方程
受力平衡时
受力不平衡时
7、一些物体的受力特征:
8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上,两侧绳子受力大小相等,当三段以上绳子在交点打结时,各段绳受力大小一般不相等。
(二)、高中物理受力分析步骤:
1、判断物体的个数并作图:
重力;接触力(弹力和摩擦力);场力(电场力、磁场力)
2、判断力的方向:
根据力的性质和产生的原因去判;
根据物体的运动状态去判;
a由牛顿第三定律去判;
b由牛顿第二定律去判(有加速度的方向物体必受力)。
高三物理教案:《受力分析》教学设计
【考点自清】
受力分析是高中物理的基础,它贯穿于力学、电磁学等各部分.正确地对研究对象进行受力分析是解决问题的关键。若受力分析出错,则"满盘皆输"。受力分析单独考查的也有,但更多的是结合其他知识解决综合性问题。
一、受力分析
1、概念
把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受的力的示意图,这个过程就是受力分析。
2、受力分析的重要依据
①从力的概念判断,寻找对应的施力物体;
②从力的性质判断,寻找产生各性质力的原因;
③从力的效果判断,寻找是否改变物体的形状或改变物体的运动状态(即是否产生加速度)(是静止、匀速还是变速运动)。
3、受力分析一般顺序
一般先分析场力(重力、电场力、磁场力);然后分析弹力,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是否有弹力作用;最后分析摩擦力,对凡有弹力作用的地方逐一进行分析。
二、受力分析常用的方法
1、整体法与隔离法
整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用:
(1)当所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简单明了,而不必考虑内力的作用。
(2)当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、假设法
在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的情况假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。
三、受力分析的步骤
(1)明确研究对象--即确定受力分析的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体的组合.
(2)隔离物体分析--将研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用.
(3)画出受力示意图--边分析边将力画在示意图上,准确标出各力的方向.
(4)检查画出的每一个力能否找到它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态,否则,必然发生了漏力、多力等错误。
四、受力分析要注意的问题
受力分析就是指把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图.受力分析时要注意以下五个问题:
(1)研究对象的受力图,通常只画出根据性质命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析进去。受力图完成后再进行力的合成和分解,以免造成混乱。
(2)区分内力和外力:对几个物体组成的系统进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把其中的某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要画在受力图上。
(3)防止"添力":找出各力的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在。为避免多力,应注意
①分析出的所有力都应找到施力物体;
②不能把研究对象对其他物体的作用力也分析进去;
③不能同时考虑合力和分力.
(4)防止"漏力":严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止"漏力"的有效办法。为避免漏力,应做到:
①养成"一重二弹三摩四其他"的顺序分析受力的习惯;
②分析是弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象,对接触面逐一分析.
(5)受力分析还要密切注意物体的运动状态,运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向。
20xx高三物理《受力分析共点力的平衡》高考材料分析
20xx高三物理《受力分析共点力的平衡》高考材料分析
考点一|受力分析
1.定义
把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程.
2.受力分析的一般顺序
(1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力).
(2)其次分析接触力(弹力、摩擦力).
(3)最后分析其他力.
3.整体法与隔离法(加试要求)
(1)对整体法和隔离法的理解
①整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法.
②隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体的方法.
(2)整体法和隔离法的使用技巧
当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法.
(20xx·10月浙江学考)中国女排在20xx年奥运会比赛中再度夺冠.图231为比赛中精彩瞬间的照片,此时排球受到的力有()
图231
A.推力
B.重力、推力
C.重力、空气对球的作用力
D.重力、推力、空气对球的作用力
C[力是物体之间的相互作用,图中排球已经离开手,球已经跟手不接触了,没有力的作用点了,因此不受手对球的推力了.]
1.受力分析的四个方法
(1)假设法
在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的假设,然后根据分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在.
(2)整体法
将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法.
(3)隔离法
将所研究的对象从周围的物体中分离出来,单独进行受力分析的方法.
(4)动力学分析法
对加速运动的物体进行受力分析时,应用牛顿运动定律进行分析求解的方法.
2.受力分析的四个步骤
(1)明确研究对象
确定受力分析的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体的组合.
(2)隔离物体分析
将研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪几个物体对它施加了力的作用(重力—弹力—摩擦力—其他力).
(3)画出受力示意图
画出受力示意图,准确标出各力的方向.
(4)检查分析结果
检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的物理状态.
1.(20xx·桐乡学考模拟)如图232所示,物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑,则A受到的作用力有()
图232
A.重力、弹力和下滑力
B.重力和弹力
C.重力和下滑力
D.重力、压力和下滑力
B[物体A受到重力以及斜面对它的支持力作用.选项B正确.]
2.如图233中,一个质量均匀的球放在夹角为120°的两块光滑平面上,保持静止,OA是水平的.关于球的受力分析,下面说法中正确的是()
图233
A.球受重力、平面OA和OB的弹力
B.球除了受重力外,只受到平面OA的弹力
C.平面OA对球的弹力,方向向上偏左
D.平面OB对球的弹力,方向向上偏右
B[小球受力平衡,受竖直向下的重力和OA对它的向上的弹力,因平面光滑没有摩擦力,所以不可能再受到垂直OB方向的弹力作用,所以小球除了受重力外,只受到平面OA的弹力,选项B正确.]
3.如图234所示,一物体放在水平传带上,物体随传送带一起向右匀速运动,关于物体的受力情况,下列说法正确的是()
图234
A.物体受到重力、弹力和摩擦力的作用
B.物体受到重力和弹力的作用
C.物体受到摩擦力的方向水平向左
D.物体受到摩擦力的方向水平向右
B[物体在竖直方向受重力和向上的弹力(支持力)作用,假设水平方向受向左(或向右)的摩擦力作用,与物体做匀速直线运动矛盾,假设错误,所以物体不受摩擦力作用,选项B正确.]
4.如图235所示,A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上,A、B间接触面光滑.在水平推力F作用下两物体一起加速运动,物体A恰好不离开地面,则物体A的受力个数为()
图235
A.3B.4
C.5D.6
A[由于物体A恰好不离开地面,因此A不受地面的支持力和摩擦力而只受重力、F和B对A垂直斜面向上的支持力,故正确答案为A.]
5.(加试要求)如图236所示,在水平力F的作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B的受力个数,可能是()
图236
A.3个或4个B.3个或5个
C.4个或5个D.4个或6个
C[木块B一定受重力和A对它的压力;将A、B看作整体,因整体保持静止,所以B一定受斜面的支持力;隔离木块A并对其受力分析,因A静止,故A一定受B的静摩擦力,从而B也一定受A的静摩擦力;斜面对木块B可能有静摩擦力的作用.综上所述,选C.]
考点二|共点力的平衡及应用
1.平衡状态
物体处于静止状态或匀速直线运动状态.
2.共点力的平衡条件
F合=0或者
3.平衡条件的推论(加试要求)
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反.
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形.
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反.
(20xx·浙江7月学考)如图237所示,有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它作用力的方向是()
图237
A.a方向B.b方向
C.c方向D.d方向
A[蜻蜓做匀速直线运动,蜻蜓受重力和空气的作用力而平衡,故空气对蜻蜓的作用力竖直向上,即沿a方向;故选A.]
1.处理静态平衡问题的常用方法
方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向效果分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件2.解决动态平衡问题的两种方法
3.应用平衡条件解题的步骤
(1)选取研究对象:根据题目要求,选取一个平衡体(单个物体或系统,也可以是结点)作为研究对象.
(2)画受力示意图:对研究对象按受力分析的顺序进行受力分析,画出受力示意图.
(3)建立坐标系:选取合适的方向建立直角坐标系.
(4)列方程求解:根据平衡条件列出平衡方程,解平衡方程,对结果进行讨论.
1.在如图238所示的A、B、C、D四幅图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面都挂一个质量为m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,图A、C、D中杆P与竖直方向的夹角均为θ,图B中杆P在竖直方向上,假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断中正确的是()
ABCD
图238
A.FA=FB=FC=FD
B.FD>FA=FB>FC
C.FA=FC=FD>FB
D.FC>FA=FB>FD
B[设滑轮两边细绳的夹角为φ,对重物进行受力分析,可得绳子拉力等于重物的重力mg,滑轮受到木杆弹力F等于细绳拉力的合力,即F=2mgcos,由夹角关系可得FD>FA=FB>FC,选项B正确.]
2.如图239所示,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.则地面对楔形物块的支持力的大小为()
图239
A.(M+m)gB.(M+m)g-F
C.(M+m)g+FsinθD.(M+m)g-Fsinθ
D[匀速沿斜面上滑的小物块和楔形物块都处于平衡状态,可将二者看作一个处于平衡状态的整体,由竖直方向受力平衡可得:(M+m)g=FN+Fsinθ,解得FN=(M+m)g-Fsinθ.故选D.]
3.(加试要求)(20xx·浙江宁波期末)两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,如图2310所示,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1∶m2为()
图2310
A.1∶1B.1∶2
C.1∶D.∶2
A[由对称性知两绳张力相等,设大小为FT.对m2受力分析如图甲,根据平行四边形定则可知FT=m2g,再对左边小球受力分析如图乙,根据平行四边形定则可知FT=m1g,所以m1∶m2=1∶1.A正确,B、C、D错误.]
甲乙
4.(加试要求)如图2311所示,半径相同、质量相同且分布均匀的两个圆柱体a、b靠在一起,表面光滑,重力均为G,其中b的下一半刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上,现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离水平面MN一直滑到b的顶端,对该对过程进行分析,应有()
图2311
A.拉力F先增大后减小,最大值是G
B.开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0
C.a、b间压力由0逐渐增大,最大为G
D.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G
D[根据几何关系可知:sinθ=,θ=30°,对a受力分析,如图所示,应用平衡条件,F==G,之后a缓慢移动过程中,两轴心连线与竖直方向的夹角越来越小,由图可知:N一直变小,F也一直变小,可得拉力从最大值Fm=G逐渐减小为0,选项A、B错误;a、b间的压力开始时最大为N==2G,而后逐渐减小到G,选项C错误,D正确.]