物理必修一专题训练《力学专题》经典例题大全

发布 2022-07-03 08:09:28 阅读 6260

力物体平衡。

基础知识要点提示:

1.同一性质的力可以产生不同的效果;不同性质的力可以产生相同的效果。

2.重力的方向总是与当地的水平面垂直,不同地方水平面不同,其垂直水平面向下的方向也就不同。

3.重力的方向不一定指向地心。

4.并不是只有重心处才受到重力的作用。

弹力产生的条件:(1)两物体相互接触;(2)发生形变。

弹力有无判断方法:(1)根据弹力产生的条件直接判断;(2)利用假设法,然后分析物体运动状态。

对有明显形变的弹簧,弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。

(1)胡克定律可表示为(在弹性限度内):f=kx,还可以表示成δf=kδx,即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

2)“硬”弹簧,是指弹簧的k值较大。(同样的力f作用下形变量δx较小)

3)几种典型物体模型的弹力特点如下表。

摩擦力产生的条件:接触面粗糙,接触面间有弹力,有相对运动的趋势。

1.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动。

2.受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩擦力作用的物体不一定运动。

3.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同也可能相反,还可能成一夹角,及摩擦力可能是动力也可能是阻力。

在实际问题中进行力的分解时,有实际意义的分解方法是安利的实际效果进行的,而正交分解法则是根据需要而采用的一种方法,其主要目的是将一般矢量运算转化为代数运算。

在分析受力时,为了避免漏力或添力,一般先分析场力,后分析接触力。

弄清力的分解的不唯一性及力的分解的唯一性条件。

将一个已知力f进行分解,其解是不唯一的。要得到唯一的解,必须另外考虑唯一性条件。常见的唯一性条件有:

1.已知两个不平行分力的方向,可以唯一的作出力的平行四边形,对力f进行分解,其解是唯一的。

2已知一个分力的大小和方向,可以唯一的作出力的平行四边形,对力f进行分解,其解是唯一的。

力的分解有两解的条件:

1.已知一个分力f1的方向和另一个分力f2的大小,由图9可知。

当f2=fsin时,分解是唯一的。

当fsinf时,分解是唯一的。

2.已知两个不平行分力的大小。如图10所示,分别以f的始端、末端为圆心,以f1、f2为半径作圆,两圆有两个交点,所以f分解为f1、f2有两种情况。存在极值的几种情况。

1)已知合力f和一个分力f1的方向,另一个分力f2存在最小值。

2)已知合力f的方向和一个分力f1,另一个分力f2存在最小值。

例2、如图11所示,物体静止于光滑的水平面上,力f作用于物体o点,现要使合力沿着oo,方向,那。

么,必须同时再加一个力f,。这个力的最小值是:

a、fcosb、fsinθ,c、 ftanθ, d、fcotθ

例1 如图8-5所示,一根质量不计的横梁a端用铰链固定在墙壁上,b端用细绳悬挂在墙壁上的c点,使得横梁保持水平状态.已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°,当用另一段轻绳在b点悬挂一个质量为m=6 kg的重物时,求轻杆对b点的弹力和绳bc的拉力各为多大?(g取10 m/s2)

求解有关弹力问题时,一定要注意:①杆上的弹力不一定沿着杆,本题因杆可绕a端转动,平衡时杆上的弹力必定沿着杆;②绳与杆的右端连接为结点,此时bc绳的拉力不等于重力;如果b端改为绳跨过固定在杆右端的光滑滑轮(如图所示),下端悬挂重物时,bc绳的拉力大小等于重物的重力.

摩擦力有关典型例题。

1.如图所示,皮带是水平的,当皮带不动时,为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为f1;当皮带向左运动时,为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为f2,则( )

a.f1 = f2 b.f1 > f2

c.f1 < f2 d.以上三种情况都有可能。

2.如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体a和b,a和b间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力f拉a,但a、b仍保持静止,则下面的说法中正确的是( )

a.物体a与地面间的静摩擦力的大小等于f

b.物体a与地面的静摩擦力的大小等于零

c.物体a与b间的静摩擦力的大小等于f

d.物体a与b间的静摩擦力的大小等于零。

3.如上图所示,用水平力f将物体压在竖直墙壁上,保持静止状态,物体所受的摩擦力的大小( )

a.随f的增大而增大 b.随f的减少而减少。

c.等于重力的大小d.可能大于重力。

4.用手握着一个玻璃杯,处于静止状态。如果将手握得更紧,手对玻璃杯的静摩擦力将 ,如果手的握力不变,而向杯中倒入一些水(杯仍处于静止状态),手对杯的静摩擦力将 。

5.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到两个拉力作用,拉力的大小如图所示,物体处于静止状态,(1)若只撤去10n的拉力,则物体能否保持静止状态。

2)若只撤去2n的力,物体能否保持静止状态。

6.如图所示,一个本块a放在长木板b上,长木板b放在水平地面上.在恒力f作用下,长木板b以速度v匀速运动,水平弹簧秤的示数为t.下列关于摩擦力的说法正确的是()

a.木块a受到的滑动摩擦力的大小等于t

b.木块a受到的静摩擦力的大小等于t

c.若长木板b以2v的速度匀速运动时,木块a受到的摩擦力大小等于2t

d.若用2f的力作用在长木板上,木块a受到的摩擦力的大小等于t

一、巧用三角形边角关系解动态平衡问题。

例1、如图15所示,光滑大球固定不动,它的正上方有一个定滑轮,放在大球上的光滑小球(可视为质点)用细绳连接,并绕过定滑轮,当人用力f缓慢拉动细绳时,小球所受支持力为n,则n,f的变化情况是:

a、都变大; b、n不变,f变小;

c、都变小; d、n变小, f不变。

例2 如图16所示,绳与杆均轻质,承受弹力的最大值一定,a端用铰链固定,滑轮在a点正上方(滑**小及摩擦均可不计),b端吊一重物。现施拉力f将b缓慢上拉(均未断),在ab杆达到竖直前。

a、绳子越来越容易断,b、绳子越来越不容易断,c、ab杆越来越容易断,d、ab杆越来越不容易断。

二、动态分析。

1.如图19所示,保持不变,将b点向上移,则bo绳的拉力将:

a. 逐渐减小b. 逐渐增大。

c. 先减小后增大d. 先增大后减小。

2.图所示,a、a′两点很接近圆环的最高点.bob′为橡皮绳,∠bob′=120°,且b、b′与oa对称.在点o挂重为g的物体,点o在圆心,现将b、b′两端分别移到同一圆周上的点a、a′,若要使结点o的位置不变,则物体的重量应改为。

a.gbcd.2g

3.长为l的轻绳,将其两端分别固定在相距为d的两坚直墙面上的a、b两点。一小滑轮o跨过绳子下端悬挂一重力为g的重物c,平衡时如图所示,求ab绳中的张力。

4. [2010·黄浦模拟] 如图8-10所示,在穹形支架上,现将用一根不可伸长的光滑轻绳通过滑轮悬挂一个重力为g的重物.将轻绳的一端固定于支架上的a点,另一端从b点沿圆弧支架缓慢向c点靠近,然后沿直杆支架缓慢向d点靠近.则绳中拉力大小变化情况是( )

a.先变小后变大

b.先变小后不变。

c.先变大后不变

d.先变大后变小。

5.如图所示,两光滑硬杆aob成θ角,在两杆上各套上轻环p、q,两环用细绳相连,现用恒力f沿ob方向拉环q ,当两环稳定时细绳拉力为( )

a.fsinb.f/sinθ

c.fcosd.f/cosθ

三、整体法和隔离法的综合运用。

1.如图所示,物体a、b、c叠放在水平桌面上,水平力f作用于c物体,使a、b、c以共同速度向右匀速运动,且三者相对静止,那么关于摩擦力的说法,正确的是。

a.c不受摩擦力作用。

b.b不受摩擦力作用。

c.a受摩擦力的合力为零

d.以a、b、c为整体,整体受到的摩擦力为零。

2.如图所示,两个光滑小球p、q先后卡在宽度不同、内壁光滑的两个槽中.甲、乙两图中球p对槽底的压力分别为fa、,对左侧壁b处和处的压力分别为fb、,球q对右侧壁c处和处的压力分别为fc、,则 (

a.fa=,fb=,fc=

b.fa=,fb=-fc, =

c.fa,fb=-fc, =

d.fa,fb,fc

3. 有一个直角支架aob,ao水平放置,表面粗糙,ob竖直向下,表面光滑,ao上套有小环p,ob上套有小环q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图11),现将p环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,ao杆对p环的支持力n和细绳上的拉力t的变化情况是( )

a. n不变,t变大 b. n不变,t变小。

c. n变大,t变大 d. n变大,t变小。

4、如图1-14所示,在光滑的水平面上,质量分别为m、m的两木块接触面与水平支持面的夹角为θ,用大小均为f的水平力第一次向右推a,第二次向左推b,两次推动均使a、b一起在水平面上滑动,设先后两次推动中,a、间作用力的大小分别是n1和n2,则有 [

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