第一章解析.docx
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第一章解析.docx
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第一章解析
第一部分力及力的分类
一、力的定义:
力是物体间的相互作用。
“物体间”是指施力物体和受力物体,一力必有二物(物质性)。
“作用”是判断一个力是否客观存在的依据?
(看有无施受力物;看有无作用:
推、拉、提、压,不是看有无接触。
)作用性(效果):
形变否?
运动变化否?
二、力的特性:
1、物质性(一力二物):
确定研究对象;判断是否错析受力(漏、重、添、错)
2、作用性:
判断是否真受一个力
3、相互性(牛三),可用于转换研究对象
作用力与反作用力的判断依据是施力物体和受力物体是互换的。
作用力与反作用力三同三不同:
三同:
大小相同、作用时间相同、性质相同
三不同:
方向相反、施受力物不同、作用效果不同
二力平衡和作用与反作用力的比较:
力、反力
均等大
反向
二力二物(不能合成)
同时同性效果不能抵消
二力平衡
二力一物(可以合成合力为0)
不一定同时同性,效果平衡
三、力的三要素:
大小、方向、作用点
1、受力分析时应准确分析
2、测量弹簧称
3、单位牛
四、力的表示
1、力的图示:
大小(线段长度必有标度和刻度)、方向(箭头)
2、力的示意图:
大小(线段的相对长度)、方向(箭头)
五、力的分类:
一个具体的力只能按一种分类命名,绝不能重复命名
1、按性质分:
重力、弹力、摩擦力、引力
2、按效果分:
动力、阻力、向心力、浮力、拉力、压力、支持力
六、分析:
隔离法
七、运算:
平行四边形法则,三角形法则,正交分解法
八、例题:
1.下列关于力的说法正确的是()
A、力可以离开施力物体而独立存在;B、力可以离开受力物体而独立存在;
C、对于力必须说明其大小,又指明其方向;D、力是标量;
2.下列力中,根据力的效果命名的是()
A、动力B、重力C、弹力D、压力
3.用手提着一根系有重物的绳,重物受到的拉力的施力物体是()
A、手B、绳C、地球D、重物
1关于力的说法正确的是()
A一个受力物体可能对应几个施力物体
B地球上的物体一旦离开地面,就不受重力作用
C放在桌面上的木块对桌子的压力,是因为桌子发生微小形变产生的
D放在粗糙平面上的物体,一定受到摩擦力的作用
8用弹簧秤悬挂静止的小球,下列说法中正确的是()
A小球对弹簧秤的拉力就是小球所受的重力.
B小球对弹簧秤的拉力大小等于物体所受重力.
C小球所受重力的施力物体是弹簧秤.
D小球所受重力的施力物体是地球.
2被运动员扔出的手榴弹,若不考虑空气阻力,手榴弹受到_________作用,(填力的名称),受力物体是_____________-,施力物体是________________.
作图题
1用图示法表示以下几个力,并指出施力物体和受力物体.
(1)重量为3N的书对水平桌面的压力
(2)重5N的物体用绳悬挂而静止时,对竖直悬绳的拉力
1.下列几组力中,都是按性质命名的是……()
A重力浮力摩擦力弹力B弹力压力分子力重力
C电力磁力分子力核力D阻力动力支持力拉力
9.下列关于重心的叙述中正确的是……()
A重心就是物体上最重的一点
B将物体悬挂起来平衡时,重心必在悬点的正下方
C重心必在物体的几何中心处
D重心可能在物体上,也可能在物体外
2.下列关于重力的叙述中正确的是……()
A将物体从高处释放,物体在下落过程中不再受到重力的作用
B将物体竖直上抛,物体在上升过程中所受重力比下落过程中大
C物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
D一个物体无论是运动还是静止,也无论是怎样运动,受到的重力都是一样的
23.如图,小车受到一个大小为160N,方向跟水平方向
成30度角的斜上方拉力作用,作出该力的图示。
24.如图,有一重为10N的氢气球在空中匀速上升,试
作出氢气球所受力的图示。
25.如图,有一棒AB搁在光滑竖直墙与水平地面间,作
出棒在A,B两处受到的弹力方向。
26.如图,有一物体在斜面上匀速下滑,试作出该物体所
受力的示意图。
16.放在桌面上的台灯,对桌面有压力,其受力物体是,施力物体是,漂浮在水面上的小木块受到水的浮力,其施力物体是,受力物体是。
第二部分几种常见的力的分析
一、重力
1、定义:
由于受到地球的吸引而受到的力即重力。
(地表附近物体都受到G,是万有引力的一个分力)
2、三要素:
A大小:
地表附近G=mg(g=9.8牛/千克)赤道g最小,两极g最大。
B方向:
竖直向下,不是垂直向下,也不是指向地心。
C重心:
实际上是不存在的。
重心只是一个等效概念,物体各部分都要受到重力作用,但可看作各部分的重力都集中于一点。
重心不一定在物体上。
重心和物体的形状、质量分布有关,与所放的位置无关。
重心的求法
水在漏斗中外流的过程中,其重心位置如何变化?
3、重力的测量(视重)
A平衡、竖直
B视重不是重力
4.下列关于力的说法正确的是()
A、力可以离开施力物体而独立存在;B、力可以离开受力物体而独立存在;
C、对于力必须说明其大小,又指明其方向;D、力是标量;
、重力是由于对物体的而产生的,方向。
2关于物体的重心,下列说法正确是()
A重心就是物体内最重的一点
B重心是物体内各部分所受重力的合力的作用点
C重心是重力的作用点,可能在物体之外
D物体升高或降低时,重心在物体上的位置要升高或降低
17.某人在地球上重588N,则该人的质量为m=Kg;若同一物体在月球表面的重力是在地球表面的1/6,那么,该人在月球表面的重力大小为N,此时,他的质量为Kg。
二、弹力
1、形变:
必须有力的作用。
如弹簧的伸长、竹杆的弯曲。
明显形变与微小形变
弹性形变与非弹性形变:
外力拆除后,形变是否恢复
2、产生弹力的条件:
接触且弹性形变
判定:
假设法,假设与他接触的物体不存在,看运动状态是否改变。
3、大小:
f=kx其它作用力用力学规律求解
胡克定律是弹簧称的原理(水平使用变为竖直使用须重新调零)
弹力f由k、△x决定,不会突变,大小不随运动及其他受力改变而改变,有自主权。
K和材料、粗细、长短有关
方向:
沿推拉提压的方向⊥公切面
例:
对球受力分析(这是两个球的重叠,在同一个图上分别对两个球进行受力分析)。
4、作用点:
接触点(面)或重心。
5.如图所示,球静置于水平地面OA,并紧靠斜面OB,一切摩擦均不计,下列关于球
受力的说法中正确的是()
A、小球只受重力和地面OA的支持力;B
B、小球一定受斜面的弹力;
C、小球受到的重力和对地面的压力是一对平衡力;
D、小球受到重力,OA地面和OB斜面的弹力的作用。
6.
小物体静止在斜面上,斜面对物体的弹力的方向应如图中的哪一个所示()
ABCD
1、
请作出图1中杆子所受的弹力的示意图。
2、如图2所示,A物体静止在斜面B上,
请作出A物体所受力的示意图。
3、
一块放在水平桌面上的木块,受到一个水平向右大
小为10N的拉力的作用,请作出该水平拉力的图示。
3一本书放在桌面上,下列关于书和桌面受力的论述中,正确的是:
A书和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,书并未发生形变.
B桌面受到向下的弹力,是由于桌面发生了形变.
C桌面受到向下的弹力,是由于书发生了形变.
D书受到向上的弹力,是由于书发生了形变.
18.在一根弹簧下端悬挂重为15N的重物,静止时弹簧长20cm,当这根弹簧下端悬挂重21N的重物静止时,弹簧长20cm,则此弹簧原长为cm,劲度系数为N/m.
3.原长为20cm的弹簧,两端都用10N的力拉时,长度变为25cm,则这根弹簧的劲度系数为……()
A400N/mB200N/mC80N/mD40N/m
三、摩擦力
滑动摩擦力
静摩擦力
产生条件
接触、挤压、不光滑、有相对滑动方有f
①有FN②μ≠0③不是静摩擦力
接触、挤压、不光滑、有相对滑动的趋势
有FNμ≠0有静摩擦力
大小
F=μFN
Aμ和材料及粗糙程度有关
BF、FN应为同一接触处的F、FN
C无论怎样运动,怎样受力均为μFN(恒)
由平衡条件、牛二计算确定
A0≤F
≤F
Bf
随外力的变化而变化
方向
F的方向和相对运动的方向相反,是唯一的
和相对运动的趋势相反,可变化,假设光滑分析
作用点
(接触面)
FN⊥公切面,F、F
∥公切面;N存在是f存在的先决条件,有f必有N
7.一质量为m、长为L的均匀长方木料跟水平桌面间的动摩擦因数为μ,用F推木料使
它运动,当木料四分之一在桌外时,桌面对木料的摩擦力等于()
A、FB、3/4μmg
C、μmgD、1/4μmg
8.如图所示,物体A,B以叠放在水平桌面上,当用水平力F拉物体B,使物体A随B一起向右作匀速直线运动时,则()
A、物体A对B的摩擦力方向水平向左;
B、物体B对A的摩擦力方向水平向右;A
C、物体A和物体B之间不存在摩擦力;BF
D、条件不足,不能确定是否存在摩擦力。
9.两物体间的动摩擦因数μ跟哪些因素有关?
()
A、μ跟两物体间的弹力成反比;B、μ跟两物体间的摩擦力成正比;
C、μ跟两物体间的弹力及摩擦力均无关;D、以上三点都不对。
10.零件跟水平传送带一起向右作匀速运动,则传送带对零件的摩擦力()
A等于零B方向向右C方向向左D无法确定
11.一人握住重为10N的瓶子而不滑落下来,这是因为()
A手的握力大于10N;B手对瓶子的静摩擦力等于10N;
C手对瓶子的静摩擦力大于10N;C如增大手的握力,则手对瓶子的静摩擦力也增大。
1、重量为40N的砖放在水平桌面上,在一个水平拉力的作用下沿桌面匀速滑动,桌面和砖之间的动摩擦因素为0.5,求砖所受摩擦力的大小。
4位于水平地面上的物体,在水平方向的拉力作用下向前运动,当拉力增大时,物体受到摩擦力是下列那种情况()
A增大B减小C不变D无法确定
9两个相互紧压着的物体间发生相对滑动时,下列那种说法正确?
()
A与F成正比;F越大,值越大.
B与成反比;越大,值越大
C与成正比;与成反比.
D值由两个相互紧压着的物体的材料决定.
10下列关于摩擦力的说法正确的是()
A摩擦力的方向一定与物体运动方向相反.
B摩擦力的大小一定与正压力成正比.
C摩擦力一定是阻力
D运动的物体可能受到静摩擦力,静止的物体可能受到滑动摩擦力.
1一个物体放在水平地面上,它的重量为G,今用水平力F1推该物体,但未推动,此时物体受的摩擦力大小为________,若用水平力F2推,则该物体恰好做匀速直线运动,此时物体受的摩擦力大小为________,物体与水平面间的动摩擦因数等于___________.
4重60N的物体在水平地面上受到12N的水平拉力做匀速直线运动,物体与地面间的动摩擦因数为_________-.若物体改受15N的水平拉力,地面对物体的摩擦力为_____________N.
11.关于摩擦力的下列叙述中正确的是……()
A滑动摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比
B滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关,与接触面积的大小无关
C静摩擦力的大小与物体间正压力的大小成正比
D最大静摩擦力随物体间正压力的增大而增大
5.如图一物体被二块竖直挡板夹在中间,当二边各加F压力时,物体处于静止状态,此时物体受到的静摩擦力为f,当二边各加2F压力时,
物体受到的摩擦力为……()
A2fB0.5fC仍为fD4f
6.重50N的物体A,在水平面上以一定的初速向右滑动,同时受到4N的水平向左拉力作用,已知A与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,
则物体A受到的摩擦力……()
A5N水平向左B5N水平向右
C4N水平向左D9N水平向左
13.如图质量为m的物体在水平地面上,在与水平方向成θ角、大小为F的拉力作用下向右运动,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则……()
A物体受到的支持力大小为mg
B物体所受的摩擦力大小为μmg
C物体所受支持力大小为mg—FSinθ
D物体所受的摩擦力大小为(mg—FSinθ)μ
14.如图所示,在水平力F作用下,所受重力大小为G的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑,物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,物体所受摩擦力大小等于……()
AμFBμF+GCμF-GDG
15.如图所示,a,b为叠放于水平桌面上的二木块,水平恒力F作用于木块b,二木块处于静止状态,设b对a的摩擦力为f1,桌面对b的摩擦力为f2,则关于f1,f2的大小,正确的是……()
Af1=0Bf1=FCf2=0Df2=F
20.如图所示,质量为2Kg的物体P用细线通过光滑的定滑
轮与一个不计重力的托盘相连,当盘中放100g的砝码时,
物体P未动,这时P受到桌面的静摩擦力大小为N,
方向为;当砝码加到250g时,物体刚好开始滑
动,那么P与桌面的最大静摩擦力大小为N。
27.重量为100N的木箱放在水平地板上,至少要用40N的水平推力才能使它从原地开始运动,木箱从原地移动以后,用38N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。
求:
(1)木箱受到的最大静摩擦力
(2)木箱与地板间的动摩擦因数μ
(3)若改用80N的水平推力推木箱,木箱受到的滑动摩擦力
四、浮力
产生条件:
物体上下表面受到的液体或气体的压力差
大小:
F=ρgV
方向:
始终竖直向上
五、受力分析
1、巧选研究对象
2、明确研究对象在哪个状态、时刻、位置或哪段时间过程中受力
3、逐个分析研究作用在研究对象上的所有力:
指物体受到的实际力,有施力物体,有性质,而不是合力或分力。
1分析顺序:
先己知力、重力、弹力、摩擦力、其它力
2分析方法:
隔离法
4、准确作出受力图,有箭头、有符号。
5、检查漏、重、添、错
1看每个力是否都有施力物体(分清合力、分力)。
2看每个力是否都有性质。
3看每个力是否都有产生条件。
4看所有力产生物效果是否与题设条件相同。
5数接触点,看力的个数。
6用定义法或效果法检验每个力的大小、方向、作用点
5如图1所示,一根均匀木棒靠在固定的光滑圆球上处于静止状态,木棒与地面间的动摩擦因数为μ,木棒受到的力是下列那种情况()
A重力,地面和球的支持力
B重力,地面对它的摩擦力
C重力,地面对它的摩擦力和球的支持力
D重力,地面和球的支持力地面对它的摩擦力
10.水平桌面上放着一本书,下列有关书与桌面之间的作用力的说法中,正确的是……()
A桌面受到的压力就是书受的重力
B桌面发生了形变,对书产生了支持力
C书发生了形变,因此书受到了支持力
D桌面受到的压力和书受到的支持力,都是弹力
8.放在光滑斜面上的物体实际受到的力有……()
A重力支持力B重力支持力下滑力
C重力支持力下滑力和垂直斜面向下的力
D支持力下滑力和垂直斜面向下的力
第三部分力的合成分解
一、有关概念:
合成、分解、合力、分力。
等效代替是合成分解的依据。
二、合成分解的四大特性;
同物性、同时性、等效性、矢量性
三、合成分解的方法:
1、平行四边形法则
作图法:
计算法:
说明:
0°≤θ≤180°
1F1、F2一定,θ↑,F↓;θ一定,F1或F2增大,F增大。
2合力不一定大于分力?
3力的分解原则上有无数分解法,但实际情况是按它产生的两个确定的效果分解,因此只有一种分解法。
有时也按实际需要,如正交分解法。
4A己知F和F1、F2的方向,用平行四边形法则或三角形法则
B己知F和F1,用平行四边形法则或三角形法则求F2的大小方向。
CF一定,并己知F1的大小和F2的方向,以F1为半径作圆,若F2的方向与圆相交有两解,相切则只有一解(两分力相垂直时另一分力最小),不相交不相切无解。
DF一定,并己知F1和F2的大小,在F的两端以F1、F2为半径作圆,若现圆相交,两解;相切,一解;相离,无解。
5几个有用的推论:
A互成120°角的三个等大力的合力为0。
BF1、F2、F3三个力的合力范围:
2、三角形法则:
平行四边形的一半,即首尾相连。
1要求会认图中三条线段哪条是合力,哪两条是分力。
2要求能用三角形的知识解题:
直角三角函数、相似三角形定量计算。
3要求能用“首尾相接”原理画力多边形定性分析合力。
3、正交分解法
坐标轴的选择
12.如图所示,静止于水平地面上的重为G的木块,受到一个竖直向上,并逐渐增大力的
作用,但F始终小于G,则下列说法中正确的是()
A、木块对地面的压力就是重力;F
B、地面对木块的支持力随F增大而增大
C、木块对地面的压力与地面对木块的支持力的合力逐渐增大;
D、木块受到的合力不变。
13.大小分别为5N和8N的两个共点力,其夹角可任意变化,则其合力的大小可能为()
A、15NB、8NC、2ND、0
14.关于两个不变的共点力与其合力的关系,下述说法中正确的有()
A、合力随两个共点力的夹角的增大而增大;
B、合力随两个共点力的夹角的减小而增大;
C、合力一定比原来的每一个力都大;
D、合力不一定比原来的每一个力都大。
15.在已知的一个力的分解中,下列情况具有唯一解的是()
A、已知两个分力的方向,并且不在一条直线上;B、已知一个分力的大小和方向;
C、已知一个分力的大小和另一个分力的方向;D、已知两个分力的大小。
6两个共点力,一个是40牛顿,合力是100牛顿,另一个力不可能是下列哪个()
A20牛顿B40牛顿C80牛顿D150牛顿
7一个10牛顿的力可以分解为下面那几组力,()
A30牛顿和50牛顿B20牛顿和5牛顿C10牛顿和5牛顿D30牛顿和30牛顿
7.重50N的物体放在水平地面上,今用30N的竖直向上的力提物体,则物体所受的合力为……()
A20N向下B50N向上C30N向下D0
12.同时作用在某物体上的两个力,大小分别是8N和12N,那么它们的合力大小可能是……()
A1NB10NC20ND22N
2、一个物体受到三个共点力的作用,F1=5N、F2=6N、F3=10N,如果三个力的夹角可任意变化,但三个力处于同一平面内,则其合力的最小值为,合力的最大值为。
3、力的合成和力的分解都遵循定则。
一个已知力可以分解为对分力。
3三个里互成120角,其大小分别为8N,8N,和12N,这三个力的合力大小为__________N,方向为____________-.
19.已知F1=30N,F2=40N,则它们的最大合力为N,最小合力为N,当两者夹角θ=90度时,它们的合力为N。
21.现有三个共点力F1=8N,F2=5N,F3=8N,互成120度角,则它们的合力大小为N,方向。
22.现有三个共点力,F1=2N,F2=3N,F3=4N,合力范围为。
2、把竖直向下的150N的力分解为两个分力,分力F1的方向水平向东,分力F2的方向和竖直方向成30度角,试求出两个分力的大小。
28.物体质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用一个与水平方向成θ角的斜向上方拉力的作用,物体恰好在水平地面上作匀速运动,求此拉力F的大小。
29.锅炉圆形截面的半径为r,重为5000N,架在跨距为2r的两面墙上,如图所示,求每面墙所受压力的大小和方向。
30.如图,轻杆OB和绳子OA各有一端固定在竖直墙上,B端有光滑铰链,OB呈水平,OA与水平方向夹30º角,O点悬挂的重物所受的重力G=200N,试求出杆和绳子中所受的力。
第四部实验:
互成角度的两个力的合成
目的:
研究共点的两个力合成时的平行四边形法则
器材:
方木板、白纸、弹簧称、橡皮条、绳套、三角板、刻度尺、图钉
原理:
橡皮条伸长方向及伸长量相同,即等效性、平行四边形法则。
步骤:
①用图钉把白纸钉在木板上
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个绳套
③用两只弹簧称分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,用铅笔描下O点的位置和两个绳套的方向,并记录读数。
注意:
使用弹簧称的时侯,要调零,要使它的弹簧与木板相平行。
④用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两条绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧称的拉力F1和F2的图示,以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,作出合力F的图示。
⑤用一只弹簧称拉结点到同样的位置O,记录弹簧称的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录方向作出弹簧称拉力F’的图示。
6比较
7改变两个力F1、F2的大小夹角,重复实验。
注意:
①弹簧称要跟板面保持平行,绝不能使弹簧称或细绳和板面相摩擦,也不能和板面成一定角度。
②橡皮绳、细绳、弹簧称应在同一平面内。
③细绳方向、弹簧称的弹簧轴线方向与拉力方向应在同一直线上;必须弹簧称静止时才能读数。
3不能超过量程。
4、验证力的平行四边形定则实验中2次把橡皮条拉到同一位置的目的是,实验时细绳套、弹簧秤应与水平木板保持。
5、游标卡尺测量物体如右图所示,其读数为mm。
第五部分典型例题
一、受力分析
1如图所示,物体A、B各重10N,水平拉力F1=4N,F2=2N,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。
(4,2.)
2、如图所示,一根均质木棒,靠在固定的光滑圆球上处于静止状态,则木棒所受到的作用力是()
(A)重力、地面和球给它的弹力
(B)重力、地面给它的静摩擦力
(C)重力、地面给它的静摩擦力和球给它的支持力
(D)重力、地面和球给它的支持力以及地面给它的静摩擦力
3、如图,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和静摩擦力作用,而且三个力的合力为零,其中F1=10N,F2=2N,若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为()
(A)10N,方向向左(B)6N,方向向右
(C)2N,方向向左(D)零
4运动员用竖直的胶皮乒乓板去推挡水平飞来的上旋弧圈球.试分析推挡瞬间乒乓球所受的力,在图中画出球的受力图,标明每一个力的名称和符号.
二、力的合成分解
5一小车在牵引力F作用下,恰能沿水平面匀速前进,若此牵引力逐渐减小直到等于零,在此过程中小车仍沿原方向前进,则小车所受外力的合力的变化情况是().
(A)逐渐增大,方向与小车前进方向相同
(B)逐渐增大,方向与小车前进方向相反
(C)逐渐减小,方向与小车前进方向相同
(D
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