物体的平衡分类总结.docx
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物体的平衡分类总结
物体的平衡
一、平衡态:
一个物体在力的作用下保持静止(静态平衡)或匀速直线运动状态(动态平衡),我们就说这个物体处于平衡状态。
(有时候物体会出现缓慢运动的过程也可称为动态平衡)
二、平衡条件:
在共点力作用下物体的平衡条件是合力F合=0(物体在任何方向的合力都为零)
针对训练对平衡条件的理解
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______,方向______,为一对_________.
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,其中任意两个力的______一定与第三个力大小______、方向_______.
3、多力平衡
(1)如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的______大小相等,方向______.
(2)物体受多个力作用处于平衡状态,如果去掉其中一个力,而其它各力保持不变,则其它各力的合力一定与去掉的这个力大小______,方向______.
练习:
(1)关于物体的平衡状态,下列说法正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体一定处于平衡状态
B.若物体的速度为零,则物体处于平衡状态
C.若物体的加速度为零,则物体处于平衡状态
D.若物体所受合力为零,则一定处于平衡状态
(2)在同一平面内有三个互成角度的共点力,F1=5N,F2=8N,F3=6N,它们恰好平衡,那么其中( )
A.F1和F2的合力最大B.F1和F3的合力最小
C.F1和F2的合力最小D.F1和F3的合力最大
(3)下列几组共点力分别作用于同一物体上,有可能使物体做匀速直线运动的是( )
A.1N、5N、3NB.3N、4N、8NC.4N、10N、5ND.4N、12N、8N
(4)如图所示,一木箱放在水平面上,在一斜向下方的推力F作用下仍静止不动,那么力F与木箱所受摩擦力的合力的方向( )
A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右
(5)水平面上的木箱,在水平向东的力F1=60N和水平向北的力F2=80N作用下做匀速直线运动,则水平面对木箱的摩擦力大小是多少?
物体向哪个方向运动?
(6)质量m=5kg的物体在七个恒定的共点力的作用下处于平衡状态,现去掉其中一个大小为5N、方向向东的力,而其余六个力保持不变,问去掉这个力后物体加速度的大小和方向如何?
三、处理平衡问题常用的解题步骤
1、明确研究对象(可以是一个物体,也可以是一个系统)。
2、对研究对象进行受力分析,准确地画出受力示意图。
3、根据根据物体的受力特点选取不同的解题方法,利用平衡条件,建立平衡方程,解决问题。
四、常见的题型归类
(1)
三个力作用下的平衡
1、如图352所示,一位重600N的演员悬挂在绳上.若
AO绳与水平方向的夹角为37°,BO绳水平,则AO、BO
两绳受到的力各为多大?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
2、如图所示,在倾角为
的斜面上有一块竖直放置的挡板,
在挡板和斜面间搁有一个重为G的光滑圆球,试求该球对
斜面的压力和对挡板的压力.
3.用三根轻绳将质量为m的物体悬挂在空中,如图所示.已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力大小分别为( )
A.
mg,
mgB.
mg,
mgC.
mg,
mgD.
mg,
mg
4.如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO>NO,则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)( )
A.ON绳先被拉断B.OM绳先被拉断
C.ON绳和OM绳同时被拉断D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断
5、一半球形的碗放在桌面上,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m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°.则两小球的质量比m2/m1为( )
A.
B.
C.
D.
6、一氢气球重力忽略不计,空气对它的浮力为18N,拴好球的绳子与光滑墙壁之间的夹角为
=37°,如图所示。
求绳的拉力及球对墙壁的压力。
7、一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F过球心,下列说法正确的是( )
A.球一定受墙的弹力且水平向左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
8、倾斜天花板平面与竖直平面夹角为θ,推力F垂直天花板平面作用在质量为m的木块上,使其处于静止状态,则下列说法正确的是
A.木块可能受三个力作用
B.天花板对木块的弹力等于mgsinθ
C.木块受的静摩擦力可能等于0
D.木块受的静摩擦力等于mgcosθ
9、质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是()
A.F1=mgsinθB.F1=
C.F2=mgcosθD.F2=
小结:
该题型的受力特点是
处理方法是
。
10、小球用细绳系住始终静止在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳方向由水平逐渐向上偏移时,绳的拉力F和斜面对小球的支持力FN将()
A.F逐渐增大,FN逐渐减小
B.F先增大后减小,FN逐渐减小
C.F逐渐减小,FN逐渐增大
D.F先减小后增大,FN逐渐减小
11、重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间.若挡板逆时针缓慢转到水平位置,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2将()
A.F1逐渐减小,F2逐渐增大
B.F1逐渐减小,F2先增大后减小
C.F1逐渐减小,F2逐渐增大
D.F1逐渐减小,F2先减小后增大
12、用一根细线系住重力为G、半径为R的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点O固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是( )
A.细绳对球的拉力先减小后增大
B.细绳对球的拉力先增大后减小
C.细绳对球的拉力一直减小
D.细绳对球的拉力最小值等于Gsinα
13、在一个半圆环用两根细绳悬挂一个重G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳从竖直位置沿半圆环缓缓移到水平位置OB′,则绳中受到的拉力FA、FB的变化情况是( )
A.FA、FB都增大B.FA增大,FB减小
C.FA增大,FB先增大后减小
D.FA增大,FB先减小后增大
14、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN。
在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态。
如图5所示是这个装置的纵截面图。
若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止。
在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大
B.C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大
小结:
该题型的受力特点是
处理方法是
。
15、一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶光滑的A处,用力F拉住.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()
A.FN先减小,后增大
B.FN始终不变
C.F先减小,后增大
D.F始终不变
16、固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点,则此过程中,小球对半球的压力N及细绳的拉力F大小变化情况是()
A.N变大,F变大
B.N变小,F变大
C.N不变,F变小
D.N变大,F变小
小结:
该题型的受力特点是
处理方法是
。
17、如图所示,两物体的质量m都是1kg他们和地面间的么擦因数都是0.1,F与水平面的夹角都是37度,两者都向右方匀速运动,求两种情况下拉力F的大小。
18、细绳CO与竖直方向夹30o角,A、B两物体用跨过定滑轮的细绳相连,已知物体B所受重力为100N,地面对物体B的支持力为80N.试求:
(1)物体A所受的重力.
(2)物体B与地面间的摩擦力.
(3)细绳CO所受的拉力.
19、在倾角为θ的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ (1)若物体恰好不下滑,则推力F为多少? (2)若物体恰好不上滑,则推力F为多少? (假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 20、质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上.物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比F1/F2为( ) A.cosθ+μsinθ B.cosθ-μsinθ C.1+μtanθ D.1-μtanθ 21、一个木块放在固定的粗糙斜面上,今对木块施一个既与斜面底边平行又与斜面平行的推力F,木块处于静止状态,如将力F撤消,则木块( ) A.仍保持静止 B.将沿斜面下滑 C.受到的摩擦力大小不变 D.受到的摩擦力方向不变 22、质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,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,则摩擦力的大小为多大? 23、在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求: (1)物体所受的摩擦力? (sin37°=0.6,cos37°=0.8) (2)若用原长为10cm,劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少? (取g=10m/s2) 24、水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( ) A.物体A可能只受到三个力的作用 B.物体A一定受到了三个力的作用 C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcosθ D.物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsinθ 25、跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,已知物体A的质量为m,物体A与斜面的动摩擦因数为μ(μ (设物体A受的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力) 26、物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 27、如图,在水平力作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F¡Ù0.则关于木块B的受力个数可能是( ) A.3个或4个 B.3个或5个 C.4个或5个 D.4个或6个 28、木板A的质量为m,滑块B的质量为M,木板A用绳拴住,绳与斜面平行,B沿倾角为θ的斜面在A木板下匀速下滑.若M=2m,A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同,试求此动摩擦因数μ。 29、在倾角为θ的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ (1)若物体恰好不下滑,则推力F为多少? (2)若物体恰好不上滑,则推力F为多少? (假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 30、将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,现将滑块在斜面上由静止释放,则() A.若μ<tanθ,滑块将加速下滑 B.若μ=tanθ,滑块将不下滑,给滑块沿斜面向下的初速度,滑块将匀速下滑 C.若μ>tanθ,滑块将不下滑,给滑块沿斜面向下的初速度,滑块将减速下滑 D.滑块做什么运动只与μ和θ角有关,与滑块的质量无关 E.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsinθ F.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mgsinθ 31、斜劈ABC放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重为G的物块,物块静止在斜劈上,今用一竖直向下的力F作用于物块上,下列说法正确的是() A.斜劈对物块的弹力增大 B.物块所受的合力不变 C.物块受到的摩擦力增大 D.当力F增大到一定程度时,物体会运动 小结: 该题型的受力特点是 处理方法是 。 32、两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力( ) A.3个、4个 B.4个、4个 C.4个、5个D.4个、6个 33、质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上,如图3所示,a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用,b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则( ) A.b对a的支持力一定等于mg B.水平面对b的支持力可能大于2mg C.a、b之间一定存在静摩擦力 D.b与水平面之间可能存在静摩擦力 34、物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,a、b处于静止状态,关于a、b两物体的受力情况,下列说法正确的是( ) A.a受到两个摩擦力的作用 B.a共受到四个力的作用 C.b共受到三个力的作用 D.a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大 35、如图,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,小车后来受力个数为( ) A.3个B.4个 C.5个D.6个 36、截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直墙面上,现用竖直向上的作用力F,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,则下列说法正确的是() A.木块a与铁块b间一定存在摩擦力 B.木块与竖直墙面间一定存在水平弹力 C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D.竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和 37、如图,斜面体M放在水平面上,物体m放在斜面上,m受到一个水平向右的力F,m和M始终保持静止,这时m受到的摩擦力大小为f1,M受到水平面的摩擦力大小为f2,当F变大时,则() A.f1变大,f2不一定变大 B.f2变大,f1不一定变大 C.f1与f2都不一定变大 D.f1与f2都一定变大 38、粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( ) A.等于零 B.不为零,方向向右 C.不为零,方向向左 D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右 39、在粗糙水平面上有一个三角形木块ABC,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量m1和m2的木块,m1>m2,三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块() A.无摩擦力的作用 B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右 C.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左 D.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因为m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出 40、如图,一质量为3.0kg的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动.若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止,(g=10m/s2)下述结论正确的是( ) A.物体受到的摩擦力减小2.5N B.物体对斜面的作用力增大5.0N C.斜面受到的压力减小5.0N D.物体受到的合外力减小5.0N 41、一质量为M的楔形块放在水平桌面上,它的顶角为90°两底角为α和β;a、b是两个位于斜面上质量均为m的木块,已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于() A.Mg+mgB.Mg+2mg C.Mg+mg(sinα+sinβ) D.Mg+mg(cosα+cosβ) 42、两刚性球a和b的质量分别为ma和mb,将a、b依次放入一竖直放置的平底圆筒内如图.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为FN1和FN2,筒底所受的压力大小为F.若所有接触都是光滑的,则( ) A.F=(ma+mb)g、 FN1=FN2 B.F=(ma+mb)g、 FN1¡ÙFN2 C.mag D.mag 43、质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少? 44、如图所示,物体A、B和C叠放在水平桌面上,水平力FB=5N、FC=10N分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止。 以F1、F2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小。 则() A.F1=5N,F2=0,F3=5N B.F1=5N,F2=5N,F3=0 C.F1=0,F2=5N,F3=5N D.F1=0,F2=10N,F3=5N 45、在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为() A.0B.mgC.mg/2D.2mg 46、如图,物块a、b的质量均为m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下两物块均处于静止状态.则() A.b受到的摩擦力大小等于2mg B.b受到的摩擦力大小等于2mg C.b对地面的压力大小等于mg D.b对地面的压力大小等于2mg 47、如图,一个质量为m,顶角为α的直角劈和一个质量为M的长方形木块,夹在两竖直墙之间,不计摩擦,则M对左墙压力的大小为() A.Mgtanα B.Mg+mgtanα C.mgcotα D.mgsinα 48、位于水平桌面上的物块P质量为2m,由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块Q相连,接触面间的动摩擦因数都是 ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。 若用一水平向右的力F拉Q使它做匀速运动,则F的大小为() A.3μmgB.4μmgC.5μmgD.6μmg 49、人重600N,木板重400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2,现在人用水平力拉绳,使他与木块一起向右匀速运动,则() A.人拉绳的力是200N B.人拉绳的力是100N C.人的脚给木块摩擦力向右 D.人的脚给木块摩擦力向左 50、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受两个摩擦力,且两个摩擦力的合力为零 D.以A、B、C为整体,整体受到的摩擦力为零 51、质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M 的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面() ①无摩擦力②有水平向左的摩擦力 ③支持力为(M+m)g④支持力小于(M+m)g A.①②B.③④ C.②④D.①④ 52、平台重900N,滑轮重量不计,要使系统保持静止,人的重量不能小于多少N? 53、物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连,斜面的倾角α可以改变,讨论物块M对斜面的摩擦力大小,则有() A.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越大 B.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力一定越小 C.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越大 D.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力一定越小 54、质量为m1=0.4kg的物体A与质量为m2=2kg的物体B叠放在倾角为300的斜面上,物体B在平行于斜面向上的拉力F作用下匀速运动,已知A、B总保持相对静止,若A、B间的动摩擦因数均为 ,B与斜面间的动摩擦因数为 求: (1)A、B间的摩擦力为多少? (2)拉力F为多少? 55、A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为mA=10kg,mB=20kg,A、B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求所加水平力F的大小,并画出A、B的受力分析图.(取g=10m/s2) 56、质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下,沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为30°,则匀速运动时弹簧的压缩量为多少? 57、如图,用轻质细线把a、b两个小球悬挂起来,今若分别对a、b两端施加向左偏下30o和向在偏上30o的同样大小的恒力,则最终平衡时两球的位置如下图() 58、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。 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FN和摩擦力f的变化情况是() A.FN不变,f变大 B.FN不变,f变小 C.FN变大,f变大 D.FN变大,f变小 59、如图,小球被轻质细线系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1kg,斜面倾角α=30°,悬线与竖直方向夹角θ=30°,光滑斜面体的质量为3kg,置于粗糙水平面上(g取10m/s2).求: (1)悬线对小球拉力大小? (2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向? 60、两个完全相同的球,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ,且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,一根轻绳两端固结在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α,求当F至少为多大时,两球将会发生滑动? 小结: 该题型的受力特点是 处理方法是 。
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