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1、 .
[中考物理專題]受力分析在解決力學(xué)問題中的應(yīng)用
一、知識儲藏:
1.二力平衡的條件:;;;。二力平衡合力為。
2、重力的方向;作用點。
3、相互接觸的物體受力,如圖1中A、B兩物體;不相互接觸的物體受力,如圖2中兩磁鐵。
4、摩擦力產(chǎn)生的條件,,;摩擦力的方向 。
二、受力分析:
1. 如圖3所示,小球用線系住掛在天花板上并與墻面接觸,畫出小球的受力示意圖。
2. 如圖4所示,木塊放在斜面上靜止不動,試畫出木塊受力示意圖。
總結(jié)對物體受力分析的步驟:
〔1〕首先要確定研究對象〔可以把它從周圍
2、物體中隔離出來,只分析它所受的力,不考慮研究對象對周圍物體的作用力〕;
〔2〕在分析物體受力時,應(yīng)先考慮重力,然后是彈性力、摩擦力等,并分析物體在力的作用下,將產(chǎn)生怎樣的運動或運動趨勢;
〔3〕根據(jù)物體的運動或運動趨勢及物體周圍的其它物體的分布情況,確定力,保證力既不能多也不能少;
〔4〕畫出研究對象的受力示意圖;
〔5〕檢驗,根據(jù)物體的運動狀態(tài)和平衡力的知識來檢驗所畫出的力是否正確。
3、如圖5所示,試分析放在水平面上的物體A作勻速運動時的受力情況。
4、如圖6所示,物體放在作勻速直線運動的傳送帶上,請畫出物體所受力的示意圖?!踩绻麄魉蛶蝗患铀倩驕p速運動,畫出物體所受力的示意圖
3、?!?
5、一小球靜止在豎直的墻壁之間,如圖7,請畫出小球所受力的示意圖。
三、應(yīng)用:
1、一個放在水平桌面上的物體,受到分別為5牛和3牛的兩個力F1、F2的作用后仍處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖8
所示,那么該物體受到的合力為,桌面對此物體的摩擦力大小為,方向為。
2、一物體做勻速直線運動,在所受的多個力中,有一對大小為15N的平衡力,當(dāng)這對力突然消失后,該物體的運動狀態(tài)將_______________〔填“改變〞或“不變〞〕.
3、一個小球重3牛頓,當(dāng)它以0.5米/秒的速度在光滑的平面上作勻速直線運動時,加在小球上的水平推力是〔 〕A、0牛頓 B、1.5牛頓 C、3牛頓
4、 D、無法判斷。
4、如圖9甲所示,完全一樣的木塊A和B疊放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,
A、B一起做勻速直線運動,此時木塊B所受的摩擦力為N;假設(shè)將A、B緊靠著放在
水平桌面上,用水平力F2推A使它們一起勻速運動〔如圖9乙所示〕,那么推力F2=N。
5、用力F將木塊壓在豎直墻面上,木塊靜止,如圖10所示,當(dāng)F增大時,墻對木塊的摩擦力的變化情況是〔 〕 A、增大; B、減?。? C、不變; D、無法判斷。
6、豎直懸掛的磁性黑板上吸附著一磁性黑板擦,黑板擦靜止不動。在豎直方向上黑板擦保持平衡的原因是受到摩擦力和力的作用。
5、7、體育課上,小明勻速爬桿,小剛勻速爬繩。有關(guān)他們受到的摩擦力,下面說確的是〔 〕
A.因為爬桿時手握桿的壓力大,所以小明受到的摩擦力一定大
B.因為繩子粗糙,所以小剛受到的摩擦力一定大
C.小明和小剛受到的摩擦力一定相等
D.假設(shè)小明的體重大,那么他受到的摩擦力一定大。
8、起重機吊著一重為G的物體〔1〕勻速上升拉力為F1,〔2〕勻速下降拉力為F2,〔3〕靜止在空中拉力為F3,〔4〕在空中水平勻速運動拉力為F4,〔5〕以3m/s的速度勻速上升,拉力為F5,〔6〕以2m/s的速度勻速下降拉力為F6,這幾種狀態(tài)都是狀態(tài)。比擬F1、F2,F(xiàn)3,F(xiàn)4,F(xiàn)5,F(xiàn)6,有F1F2___F3F4
6、
F5F6。
達標(biāo)測試
1、重5N的茶杯靜止在水平桌面上,受到的摩擦力大小為N。
2、如圖11物體A在水平力F作用下,靜止在豎直墻壁上。當(dāng)水平力減小為F/2時,物體A恰好沿豎直墻壁勻速下滑,此時物體A所受摩擦力的大小
A、 減為原來的1/2; B、和原來一樣; C、增大為原來的2倍; D、無法判斷。
3、如圖12中的水平桌面足夠長,不計托盤質(zhì)量和滑輪與繩的摩擦.物體A重10N,當(dāng)物體B重為2N時,物體A保持靜止,這時A物體受到的摩擦力為N;當(dāng)物體B重為3N時,物體A向右做勻速直線運動,運動一段時間托盤著地,此后物體A做運動,受到的摩擦力是N.
4、
7、如圖13所示,放在光滑水平面上的小車上固定一塊磁鐵,人用木桿吊著一塊磁鐵,始終保持兩塊磁鐵之間有一定的間隙且不變。那么小車的狀態(tài)是要()
A.向左運動,越來越快 B.向右運動,越來越快
C.勻速直線運動或靜止D.有時快有時慢的直線運動
5、如圖14所示,為某校校園藝術(shù)節(jié)時氣球懸掛一幅豎標(biāo)的情景。氣球的體積為8m3,氣球(含部所充氣體)、標(biāo)語及細繩的總質(zhì)量為9kg,空氣的密度為1.29 kg/ m3.g取10N/ kg,那么系于地面拉住標(biāo)語的細繩的拉力為( )
A、103.2N??? B、90N???C、13.2N???D、193.2N.
6、如圖15,用彈簧秤拉著木塊在水平桌面上
8、做直線運動,實驗記錄如下表。由此可知,木塊與水平桌面的滑動摩擦力為。
7、如圖16物體A重50N,物體B重30N,物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動。如果在物體A上加一個水平向左的力F拉動物體A,使物體B以0.1m/s的速度勻速上升,2s拉力F做J的功。
8、一個物體重100牛,在空中運動時受到的空氣阻力是20牛。假設(shè)物體豎直向上運動時,合力大小是_____牛,假設(shè)物體豎直向下運動時,合力大小是________牛。
9、載有貨物的氣球總重為1500N。所受的浮力為1400N時,剛好在空中沿豎直方向勻速下降。如果空氣浮力和阻力的大小保持不變,要使它沿豎直方
9、向勻速上升,那么從氣球的吊籃中向外拋出的重物應(yīng)為____ N。
10、一載重氣球在空中受1000牛的浮力時勻速豎直上升,假設(shè)在所載重物中再參加100牛的重物時,氣球就以同樣的速度勻速豎直下降,假設(shè)氣球在勻速上升和勻速下降時受到的浮力和阻力都不變,那么氣球受到的重力是______ N。
A
B
W
圖2
圖1
11、重為G的物體在水平外力F作用下,貼著墻保
圖3
圖4
持靜止,如圖1所示,這時〔 〕
A.物體與墻之間的摩擦力f=G
B.物體與墻之間的摩擦力f=F
C.假設(shè)增大F,那么摩擦力f也隨之增大
D.假設(shè)增大F,那么摩擦力f保持不變
12、如圖2所示,重
10、力為G的木塊W夾在兩個一樣的木板A、B間勻速下滑,木板A對木塊W的摩擦力為______。假設(shè)用力勻速豎直向上拉木塊,拉力大小為______。
13、如圖3所示,放在水平地面上物體A重150牛,通過細繩用豎直向上的130牛
的力拉物體A時,物體A受到的地面的支持力為___牛,物體A對地面的壓力為___牛.(不計繩重)
圖6
圖5
14、如圖4所示,A、B兩個物體靜止在水平地面上,A重15牛,B重25牛,那么
物體B受到的壓力為___牛,地面受到的壓力為____牛。
15、如圖5所示,CD是水平放置的薄厚均勻的鐵板。A是邊長為L的正方體磁鐵,磁鐵的質(zhì)量
為m,磁鐵與鐵板間的吸引力是
11、F,磁鐵對鐵板的壓力大小是______
16、如圖6所示,廚房用的高壓鍋的鍋蓋上有一個空心柱為排氣孔,空心柱上戴著一個帽子
為限壓閥。當(dāng)高壓鍋氣體的壓強超過平安值時,鍋氣體就會沖開限壓閥,氣體跑出一部
分,使鍋氣體壓強減小?,F(xiàn)有一個直徑為24厘米,空心柱小孔的橫截面積為10毫米2,
限壓閥的質(zhì)量為100克的高壓鍋,要用它來煮飯,假設(shè)當(dāng)時的大氣壓為1.0×105帕,問:
〔1〕此高壓鍋氣體能到達的最大壓強為多少?
〔2〕經(jīng)商品質(zhì)量檢驗部門檢驗,此高壓鍋的最大壓強不能超過1?.8×105帕,要使高壓鍋能繼續(xù)使用,原來的限壓閥還能用嗎?假設(shè)不能,應(yīng)該再配備一個質(zhì)量為多大的限壓閥?
圖8
12、
17、有一個如圖7所示的兩端開口的彎管形容器,從粗端向容器中灌水,在細端用一個橫截面積是0.01m2的活塞堵住,活塞可在細管無摩擦地滑動。當(dāng)H=30cm,h=10cm時,在活塞上放置一個質(zhì)量是1kg的砝碼,活塞靜止。由此可知
A.水對活塞的壓強等于砝碼對活塞的壓強
B.水對活塞壓力的大小等于2倍的砝碼重力
圖7
C.砝碼對活塞的壓強相當(dāng)于20cm深的水產(chǎn)生的壓強
D.撤去砝碼,當(dāng)兩管液面相平時,活塞再次靜止
18、將一個重15牛的石塊掛在彈簧測力計下,使石塊浸在水中靜止時,彈簧測力計的示數(shù)為4.6牛,那么石塊受到的浮力為____牛.
19、如圖8所示,裝有石塊A的小船B浮在水
13、面上時,所受浮力為F1,當(dāng)把石塊A卸入水中后,石塊所受的浮力為F2,池底對石塊的支持力為N,這時小船B所受的浮力為________
20、一個豎直放置在水平桌面上的圓柱形容器,裝密度為ρ 的液體。將掛在彈簧測力計下的金屬塊A 浸沒在該液體中〔A與容器底未接觸〕,金屬塊A 靜止時,彈簧測力計的示數(shù)為F1;假設(shè)使金屬塊A 一半體積浸在該液體中, 靜止時,彈簧測力計的示數(shù)為F2;將木塊B 放人該液體中,把金屬塊A 放在木塊B 上面,木塊B 剛好沒入液體中〔如圖9 所示〕。假設(shè)此時金屬塊B受的浮力與受的重力之比為12 : 7 ,那么金屬塊B的重力為。
圖7
圖12
圖13
圖11
圖9
14、
圖10
22、物體A在滑輪組拉力的作用下,1s沿水平地面勻速移動了0.2m。彈簧測力計的示數(shù)如圖11所示。不計滑輪重和軸摩擦,那么
A.繩子自由端的拉力F=2.2NB.物體A受到的摩擦力f=6.6N
C.繩子自由端移動速度v=0.1m/sD.滑輪組對物體A做功的功率P=0.88W
23、用圖12所示的滑輪組提起重為800N的重物G,〔不計繩重和摩擦〕,勻速拉動繩端所用
的拉力F為250N;當(dāng)被提重物為1000牛,繩端拉力為多少牛?
24、一人用如圖13所示的滑輪組勻速提升物重為200牛的物體,此時人對繩的拉力為120牛,不計繩重和摩擦.如果人的體重為600牛
15、,那么他用此滑輪組所提升物體的物重不能超過多少牛?
25、建筑工人在高層工地作業(yè)時,使用一種安裝有滑輪組的“吊藍〞,如圖14所示。該人的體重為540牛,“吊藍〞與動滑輪共重240牛,不計繩重和摩擦,當(dāng)此人拉繩使“吊藍〞以0.2米/秒的速度勻速上升的過程中,試求以下數(shù)值:
〔1〕施加在繩末端的拉力。〔2〕假設(shè)此人對“吊藍〞水平地板的壓力是多少。
26、圖15 是一種居民樓電梯結(jié)構(gòu)的截面示意圖。A為電梯,廂底有兩個動滑輪B .其功能相當(dāng)于一個動滑輪,使用兩個動滑輪的好處是能幫助電梯保持穩(wěn)定。C 為配重,起平衡作用。在拉力F 作用下電梯廂能在電梯井中沿豎直通道上下運行?,F(xiàn)有10 個人同時乘坐
16、電梯〔每個人的質(zhì)量均按60kg計算〕,電梯廂以0.5m/s的速度勻速上升時,拉力F1為5000牛, ;電梯廂運行了12m 后,從電梯中下去了5個人,此后電梯廂以0.5m/s的速度勻速上升時,此時拉力F2為多少?〔不計繩重及滑輪摩擦,g 取10N/kg〕
圖15
圖16
圖14
圖17
27、如圖16所示,小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體,物體重1.2×103N。測得物體在出水面前、后牽引車作用在繩子上的拉力分別為l00 N和450N。假設(shè)不計摩擦、繩重及水的阻力,g取10N/kg,問:(1) 動滑輪重是多少? (2) 物體在出水面前受的浮力多
17、大?
28、如圖17所示,正方體A對水平地面的壓力為1620 N.在滑輪組的作用下,,A沿水平地面以0.02米/秒的速度勻速前進。運動中正方體A受到的阻力為其自身重的0.2倍,加在繩末端的拉力F的拉力是144 N。
(繩對物體A的拉力沿水平方向,繩對掛鉤B的拉力沿豎直方向.不計滑輪的摩擦和繩重,g取10牛/千克)
求: (1) 動滑輪重是多少? (2)假設(shè)只將重1452牛的物體掛于滑輪組掛鉤B上,并將它勻速提升2米,加在繩末端的拉力是多少?
答案:
一、 知識儲藏
1、 作用在同一物體上,大小相等,方向相反,作用在同一直線上,0。
2、 豎直向下,重心。
3、 不
18、一定,不一定不。
4、 物體間相互接觸、擠壓,接觸面不光滑,物體間有相對運動趨勢或相對運動。
二、 練習(xí)答案
跟蹤練習(xí)1:
跟蹤練習(xí)2:
1、 不變;
2、 A;
3、 0;12。
跟蹤練習(xí)3
1、 重
2、 D
3、 平衡狀態(tài),=,=,=,=,=。
達標(biāo)測試答案:
1、 0;
2、 B;
3、2, 減速, 3。
4、C.
5、C.
6、3.0N
7、12J
分析: 拉力的功W=Fs,要正確求出功,必須求出拉力和拉力移動的距離,這就和滑輪組的受力分析綜合起來了。
:GA=50N,GB=30N,vB=0.1 m/s,t=2s.
求:W
解A向右運動,受向右拉力F1和向左的摩擦力f,A勻速運動:f=Fl.
與B相連的滑輪上方共有3根繩子承當(dāng)物重GB.
∴F1=GB=×30=10
f=F1=10N
當(dāng)A向左運動時,A受向左的拉力F2和向右的摩擦力f及向右的繩子拉力F1.
F2=f+F1〔F1=GB=10N〕,f大小不變
∴F2=10N+10N=20N
在2s,物體上升距離h=vB×t=0.1m/s×2s=0.2m
拉力移動距離s=3h=3×0.2m=0.6m
拉力做的功W=F2s=20N×0.6m=12J
答案 12J
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