1.理解物体间力的作用是相互的这一重要力学思想,学会分辨受力物体
2.学会各种情况下的受力分析,能熟悉掌握常见情景物体的受力情况
3.领会惯性和二力平衡在解题中的重要作用,真正懂得用物体状态来判断力
1.受力分析
2.利用力与运动的关系解题
受力分析
1.受力分析的一般方法和顺序:
(1)明确研究对象,将所需研究的物体从系统中隔离出来;
(2)分析研究物体作为受力物体受到的外界作用,而不去考虑物体同时作为施力物体向外的反作用;
(3)受力分析一般顺序:先分析重力,再分析弹力,最后分析是否存在摩擦,确定摩擦力方向及大小.
(4)根据力与状态的对应关系检验所分析的力是否有欠缺或者多余.
模型一具体某个力的受力分析图
(1)如图中手沿水平方向拉弹簧一端,弹簧伸长。请在0点画出弹簧对手的拉力F的示意图。
如图所示,请画出水坝上0点受到水的压力F的示意图。
(3)元宵佳节悬挂灯笼,是中华民族的一种传统。如图所示,一盏灯笼被风吹得向左偏。请画出灯笼所受重力和绳子拉力的示意图。(0点表示灯笼的重心)
模型二物体处于平衡状态的受力分析图
(1)如图中,轻拉弹簧,水平面上的物体A和B处于静止状态,画出物体A的受力示意图。
(2)如图,是一块质量均匀分布的半圆形量角器,将其用细线悬挂在天花板上,请你用作图的方法找到重心0点的位置。(A点是圆心,保留作图痕迹)
如图所示,小丽站在商场的电梯上,随电梯匀速上楼。请在图乙中画出小丽的受力示意图。
如图所示,物体以某速度v滑上表面粗糙的固定斜面,请在点B画出物体在上滑过程中所受重力和摩擦力的示意图。
教室里磁性黑板擦被吸在竖直金属黑板上不会掉下来,如图所示。请在图中以0为作用点,画出黑板擦的受力示意图。
北京冬奥会滑雪场,索道设施可将物资从山脚运往山顶,如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物体A受到所有力的示意图。
(7)如图所示,用轻质绳子悬挂一小球,小球与光滑轨道接触且处于静止状态,绳子竖直。在图中画出小球的受力示意图。
(8)如图,雨燕沿虚线方向匀速直线飞翔,请作出雨燕的受力分析图
(9)如图所示,小车向右做匀速直线运动,画出小球受力示意图(不计空气阻力)。
模型三物体处于非平衡状态
(1)如图,用一根细绳拴着一个沙袋,甩动起来,请画出此时沙袋的受力示意图。(不考虑空气
对沙袋的作用)
(2)如图所示,物体M随小车一起向右运动。请根据小球m的状态,画出平放在光滑车厢底的物体M所受的支持力和弹簧对物体M的弹力示意图。
二力平衡强化
1.如果物体处于平衡状态,则物体一定受到平衡力;对物体进行受力分析,若物体只受到两个力,
则这两个力是一对平衡力,再根据二力平衡大小相等、方向相反的特点判断力的大小与方向:
摩擦力进阶
1.由运动状态判断摩擦力:若物体处于平衡状态,则根据平衡力的特点判断摩擦力;
2.用假设法判断静摩擦力的方向:假设接触面光滑,以确定两物体的相对滑动趋势的方向,从而
确定静摩擦力的方向(与相对滑动趋势的方向相反).
3.根据力的相互作用性判断摩擦力的大小和方向:若已知物体A对物体B有一个摩擦力,则物体
B对物体A肯定有一个等大、反方向的摩擦力.
同一直线上多力的平衡
1.对物体进行受力分析,
2.根据物体的运动状态判断物体所受力是否正确(平衡状态对应平衡力)
3.根据同一直线上合力的计算以及平衡力的特点判断所求力的大小与方向
小阳学习了“力与运动”后,建立了知识结构图,请你帮他补全空格处的内容。
有一架直升飞机重150000N,停在空中时,螺旋桨产生向上的举力,这个力是_________N;当它沿水平方向飞匀速行时,竖直向上的举力是_________N,当它匀速下降时,举力将_________(填“变大”、“变小”或“不变”).
用绳子提升重物,当物体以1m/s的速度匀速上升时绳子不会断,当绳子以5m/s的速度匀速拉物体上升时,绳子将( )
A.一定断裂 B.一定不会断裂 C.可能会断裂 D.无法确定
某同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动,则下列说法正确的是( )
因为推力小于汽车的重力,所以汽车未被推动
因为推力小于汽车所受阻力,所以汽车未被推动
虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车重力
虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
某次演练过程中,直升飞机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示,则下列判断正确的是( )
A.在0-t1内,伞兵受到的重力小于阻力
B.在t1-t2内,伞兵受到的重力等于阻力
C.在t2-t3内,伞兵所受重力大于阻力
D.在t2-t3内,伞兵所受到的阻力保持不变
如图所示,一只重为G的松鼠在树枝上斜向上匀速运动,则树枝对松鼠的作用力的方向()
竖直向上
B.竖直向下
C.垂直树枝斜向上
D.沿树枝方向
如图示,两个完全相同的物体在同一水平面上作匀速直线运动,若不计空气阻力,且v1<v2,
则它们所受到拉力F1、F2的关系为()
A.F1<F2 B.F1>F2 C.F1=F2 D.无法判断
如图所示,放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体,分别在FP=5N、FQ=3N的水平拉力作用下做匀速直线运动,可以确定( )
A.桌面M一定比桌面N粗糙 B.P的速度一定大于Q的速度
C.P的质量一定大于Q的质量 D.P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力
实验次数
如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是()
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均等于F的大小
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均等于F的大小
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力等于F的大小
D.乙图中物体A受到的摩擦力和物体B受到地面对它的摩擦力等于F的大小
如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做匀速直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是()
A.10N,水平向右 B.14N,水平向左 C.6N,水平向左 D.4N,水平向右
如图所示,水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么问题A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的判断正确的是()
A.A受到摩擦力为4N,向左 B.A对B的摩擦力为10N,向右
C.B对地面的摩擦力为4N,向左 D.地面对B的摩擦力为6N,向左
如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)﹣t(时间)图象如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.0至6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
当F减小为1/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此时物体A所受摩擦力的大小()
A.减小为原来的1/2
B.和原来一样
C.增大为原来的2倍
D.无法判断
如图甲所示,GA=20N,GB=5N,F=120N,若物体A、B处于静止状态,则墙面受到的压力______;物体A左侧受到的摩擦力是_______,方向_____;现将B放在A的上面用力F使其整体匀速向下运动,如图乙所示,此时A受到的摩擦力大小为________;若使得A、B整体向上做匀速直线运动,应施加竖直向上的推力______.
如图所示,一物体在水平压力F作用下,静止在竖直的墙上,现将压力F逐渐减小的过程中,物体静止一段时间后,向下运动,则在这过程中,物体所受摩擦力f随时间t变化的关系,在下列图线中描述正确的是()
如图所示,第一次甲单独用50N的力推墙,第二次甲推墙的力不变,乙用30N的力向左推甲,前后两次,人均未运动,则下列说法错误的是( )
A.在两幅图中,墙壁都受到50N的推力
B.乙受到地面30N的摩擦力,方向向左
C.第二次推时,甲受到地面20N的摩擦力,方向向左
D.第二次推时,墙壁受到80N的推力
如图所示,放在光滑水平面上的小车上固定一块磁铁,人用木杆吊着一块磁铁,始终保持两
块磁铁之间有一定的间隙且不变。则小车的状态是( )
A.向左运动,越来越快
B.向右运动,越来越快
C.匀速直线运动或静止
D.有时快有时慢的直线运
如上右图,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块M连接,置于粗糙水平面上,当M位于0点时弹簧恰好不发生形变,现将物块M拉至A处由静止释放,M向左最远可运动至B点.则物块()
从A到0一直加速运动
从0到B先加速后减速
从A到0先加速后减速
D.从0到B先匀速后减速
-辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球.当出现了如图所示的情景时,汽车在做________(选填“加速”、“匀速”或“减速’)运动.此时绳子对球的拉力和球受到的重力_________(选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力,理由是________
如图甲所示,用水平压力F将物体压在竖直墙上,图乙为压力F与时间t的关系。图丙为物体所受摩擦力f与时间t的关系,由图像可知,物体的重力为________N,在0~t1,时间内物体处于________(填运动状态)状态;t1时间后,物体做________(加速/减速/匀速)运动。
小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),速度为5m/s.将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中,小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点.已知该轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变.在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩到最短的过程中,弹簧弹力的大小变化情况是:________________,小球的速度变化过程是__________,(以上两空选填“一直变大”“一直变小”“先变大后变小”“先变小后变大”)
图是“蹦极”的示意图,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是蹦极者自然下垂时绳下端的位置,c点是蹦极者下降的最低点。则下列说法正确的是()
A.a点之前,蹦极者受重力和弹性绳的拉力
B.a点之后,蹦极者速度不断减小
C.从b点到c点,蹦极者速度不断减小,到达c点时速度减小为0
D.a点之后,蹦极者受弹性绳拉力大于重力
当作用在物体上的两个力在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小为两力之差,方向与较大力方向相同,方向相同的两个力的合力大小为两者之和,方向与二力方向相同,如图所示,一轻弹簧上端固定,下端连接一金属小球,A点是小球在自然状态下静止时的位置,开始时将小球拉到C位置,释放后,小球以A为中心位置在B、C间做往复运动(已知AB=AC),研究小球在竖直方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球从C运动到A的过程中所受重力与弹簧弹力的合力方向向上、速度不断增大
B.小球从A运动到B的过程中所受重力与弹簧弹力的合力方向向上,速度不断减小
C.小球运动到B点时速度为零并保持平衡状态
D.小球在运动过程中所受合力的方向保持不变
一重力G=2.5×10﹣3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落
过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方(v2)成正比,关系为F阻=kv2,其中k为常数,
且k=1×10﹣4N s2/m2.求:
(1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小.
(2)雨滴匀速下落时的速度为多少?
(3)请在如图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图象。(描绘出大致情况即可)
从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度作匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度。研究发现,相同环境条件下,空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。下表为某次研究的实验数据,根据表格中的数据可得出:
(1)比较编号1、2小球,当小球半径相同时,球形物体所受的空气阻力f与球的收尾速度v的关系是:________________________。
(2)球形物体所受的空气阻力,与球的半径r和速度v的关系式是:________________。
如图所示,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:
(1)第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力各为多大;
(2)第2块砖和第3块砖之间的相互作用的摩擦力为多大;
(3)第3块砖受到第4块砖的摩擦力为多大.
假设实心球体在空中下落时受到空气阻力大小正比球体半径与球体速度的乘积。现有实心木球甲、乙和实心铁球丙从高空由静止下落,如图19所示,三球的半径关系为R甲>R乙>R丙,若三球匀速到达地面的速度分别为v1、v2和v3,则下列结论有可能正确的是()
A.v3>v1>v2 B.v1>v2>v3 C.v1>v3>v2 D.v1=v2=v3
按照题目要求完成下列作图
(1)作出图中不倒翁的所受重力示意图(O为不倒翁的重心).
(2)如图,一重为10N的物体静止在斜面上,用力的示意图画出物体受到的力(不计空气阻力).
(3)如图所示,一个工件与传送带一起水平向右匀速运动,请在图中画出工件所受力的示意图(不计空气阻力).
小明是一位象棋爱好者.每周必看体育频道的棋类节目.他观察到电视上棋手进行大盘讲解时,那一个个硕大的棋子可以在竖直的棋盘上来回移动,而且不会掉下来.原来棋盘和棋子都是用磁性材料做成的,棋子不会掉下来的原因是()
A.空气压力作用的结果 B.棋子受到的摩擦力小于它的重力
C.棋子受到的摩擦力大于它的重力 D.棋子受到的摩擦力等于它的重力
水平面上用20N的力推一个物体,物体未推动,则摩擦力________20N(选填“大于”、“小于”
或“等于”).当推力为25N时,物体做匀速直线运动,则摩擦力为________N,当推力变为30N时,摩擦力的大小为________N.
如图所示,江滑水平面上叠放着甲、乙两木块,甲木块被细绳拴在右侧墙壁,小明对乙木块
施加水平向左的拉力F=15N,将木块乙匀速抽出,此过程中甲、乙两木块受到的摩擦力是()
A.甲受水平向左的摩擦力,乙受水平向右的摩擦力,大小都是15N
B.甲受水平向右的摩擦力,乙受水平向左的摩擦力,大小都是15N
C.甲、乙都受水平向左的摩擦力,大小都是15N
D.甲、乙都受水平向右的摩擦力,大小都是15N
如图所示,重叠在一起的A、B、C三个重物,当B物体受到10N的水平拉力作用后,三个物体一起在水平面上向右的匀速直线运动,关于所受的摩擦力大小和方向不正确的是( )
A.A对B无摩擦力
B.C对B的摩擦力为10N,方向向左
C.水平面对C的摩擦力为10N,方向向右
D.C对水平面的摩擦力为10N,方向向右
生活中经常可见如图甲、乙两类电梯,当箱子分别在甲乙两部电梯中匀速上行和匀速下行,并均与电梯相对静止时,对箱子受力分析正确的是()
A.箱子上行和下行过程都受到摩擦力的作用 B.乙图中箱子受到的重力等于箱子对电梯的压力
C.乙图中箱子上行时受到的摩擦力沿斜面向上 D.甲图中箱子水平面上受到摩擦力等于物体重力
下图中,质量是2kg的木块A,夹在甲、乙完全相同的固定木板间,木板甲、乙对木块A的压力均为20N,
(1)用大小为31.6N沿竖直向上的力恰可匀速拉动木块,则甲乙两木块对木块A的摩擦力各为多大?
(2)若要使木块匀速向下运动,应对木块施加多大的力?施力方向如何?
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第八讲力与运动进阶
学习目标
1.理解物体间力的作用是相互的这一重要力学思想,学会分辨受力物体
2。学会各种情况下的受力分析,能熟悉掌握常见情景物体的受力情况
3.
领会惯性和二力平衡在解题中的重要作用,真正懂得用物体状态来判断力
点难点
1.
受力分析
2。利用力与运动的关系解题
受方分析
识解
受力分析
1.受力分析的一般方法和顺序:
(1)明确研究对象,将所需研究的物体从系统中隔离出来:
(2)分析研究物体作为受力物体受到的外界作用,而不去考虑物体同时作为施力物体向外的反
作用:
(3)受力分析的一般顺序:先分析重力,再分析弹力,最后分析是否存在摩擦,确定摩擦力方
向及大小
(4)根据力与状态的对应关系检验所分析的力是否有欠缺或者多余.
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典例精练
模型一具体某个力的受力分析图
例1
(1)如图中手沿水平方向拉弹簧一端,弹簧伸长。请在0点画出弹簧对手的拉力F的示意图。
(2)如图所示,
请画出水坝上0点受到水的压力F的示意图。
水坝
84884444247
(3)元青佳节悬挂灯笼,是中华民族的一种传统。如图所示,一盏灯笼被风吹得向左偏。请画出
灯笼所受重力和绳子拉力的示意图。(0点表示灯笼的重心)
个啦
模型二物体处于平衡状态的受力分析图
例2
(1)如图中,轻拉弹簧,水平面上的物体A和B处于静止状态,画出物体A的受力示意图。
西6
SA2226KKK28222120870200802110700788
(2)如图,是一块质量均匀分布的半圆形量角器,将其用细线悬挂在天花板上,请你用作图的方
法找到重心0点的位置。(A点是圆心,保留作图痕迹)
(3)如图所示,小丽站在商场的电梯上,随电梯匀速上楼。请在图乙中画出小丽的受力示意图。
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图甲
图乙
(4)如图所示,物体以某速度ⅴ滑上表面粗糙的固定斜面,请在点B画出物体在上滑过程中所受
重力和摩擦力的示意图:
(5)教室里磁性黑板擦被吸在竖直金属黑板上不会掉下来,如图所示。请在图中以0为作用点,
画出黑板擦的受力示意图。
轿厢
(6)北京冬奥会滑雪置场,索道设施可将物资从山胸运往山顶,如图所示,封闭式轿厢随钢索向右
上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物体A受到所有力的示意图。
(7)如图所示,用轻质绳子悬挂一小球,小球与光滑轨道接触且处于静止状态,绳子竖直。在图
中画出小球的受力示意图。
LLEELELLL4
下拉
0
件
(8)如图,雨燕沿娘线方向匀速直线飞翔,请作出雨燕的受力分析图
(9)如图所示,小车向右做匀速直线运动,画出小球受力示意图(不计空气阻力)。
模型三物体处于非平衡状态
如图,用一根细绳拴着一个沙袋,甩动起来,诗画出此时沙袋的受力示意图。(不考虑空气
对沙袋的作用)》
m,
Mww→逆
●■
777777777777戒X7777”7
(2)如图所示,物体随小车一起向右运动。请根据小球的状态,画出平放在光滑车厢底的物体M
所受的支持力和弹簧对物体的弹力示意图。
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