力的平衡
学习目标:合力与分力、力的平衡、二力平衡的条件、力学问题解题步骤
主要内容:
一、力的合成1、合力与分力:
如果一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力就叫做那几
个力的___________。组成这个力的每一个力叫___________
2、同一直线上二力的合成⑴同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
F合=
F1
+F2
⑵同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。
F合=
F1–F2
二、力的平衡
平衡状态:物体受到两个(或多个)力的作用时,能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。
平衡力:
使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)如:
二力平衡的条件:彼此平衡的两个力的合力一定为零
大小________、方向_______、且在_______上、作用在_____物体上。
平衡力与相互作用力的区别
作用力和反作用力
相互平衡的两个力
定义
物体间发生相互作用时同时
产生的两个力叫相互作用力
物体由于同时受到两个力的作用且处于平衡状态,这两个力叫平衡力
相同点
大小
方向
不同点
作用对象
三、力改变物体的运动状态
1、力改变物体运动的快慢
静止的物体受到非平衡力作用时,会由静止变为运动。如踢足球、射箭时;
运动的物体受到非平衡力作用时,若合力与物体运动方向相同,物体会做_________运动;
若合力与物体运动方向相反,物体会做_________运动;
2、力改变物体运动的方向
当运动的物体受到非平衡力作用时,运动方向还可能发生改变;如月球绕着地球转,运动方向不断变化。
注意,物体受到非平衡力作用时,运动状态一定会发生变化
四、力学问题解题步骤
1.确定研究对象
2.分析物体受力情况
3.根据题设条件列出平衡方程
4.得出结论
【基础过关】
1、有关合力概念错误的是
()
A.合力是从力作用效果上考虑的。
B.合力的大小总比分力大。
C.合力的大小可以小于任何一个分力。
D.考虑合力时就不用再考虑各分力了。
2、同一直线上有三个力即5牛、7牛、12牛,则三个力合力最大为______,最小为______。
3、关于同一直线上的两个力的合力,下列说法中正确的是()
A、合力一定大于任何一个分力
B、合力可能小于某一个分力
C、合力不可能小于任何一个分力
D、合力可能大于某一个分力
4、起重机的钢丝绳吊着货物匀速上升,货物受到____力和____力的作用,这两个力的施力物体是______和______,这两个力的关系是_______________.
5、下列说法中正确的是()
A.物体处于静止或匀速直线运动时,一定只受两个力作用;
B.物体如果有外力作用,不可能处于匀速直线运动和静止状态;
C.两个力作用在一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力一定是平衡的;
D.一个物体的运动方向在不断改变,它受到的力一定不平衡.
6、下列说法中正确的是 [ ]
A.物体处于静止或匀速直线运动时,一定只受两个力作用;
B.物体如果有外力作用,不可能处于匀速直线运动和静止状态; 网]
C.两个力作用在一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力一定是平衡的;
D.一个物体的运动方向在不断改变,它受到的力一定不平衡.
7、跳伞运动员在空中张开降落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员()
A.没有受到力的作用; B.受到的重力小于阻力;
C.受到的重力等于阻力;
D.受到的重力大于阻力.
8、起重机用6000N的力向上吊起质量为500kg的铜件,这个铜件受到的合力大小为________N,方向________,该铜件上升的速度将___________。(g=10N/m)
9、一辆汽车装满货物的总质量为5×103千克,在平直公路上由东向西行驶,汽车牵引力为8×103牛,汽车受到阻力为汽车总重力的0.1倍,则汽车在水平方向的合力大小为______牛,方向向______,汽车做________运动。
10、如图所示,加在同一物体上的两个力F1、F2。F1=18N,方向向右;F2=24N,方向向左。现加第三个力F3,使三个力的合力为零,则第三个力F3的大小和方向是()
A.6N,方向向左;
B.6N,方向向右;
C.42N,方向向左;
D.42N,方向向右。
11、用50N的水平力把质量是1.5千克的木块紧压在竖直的墙上,这时木块对墙的压力是
()
A.50N;
B.51.5N;
C.65N;
D.15N12、有甲、乙两个物体,在力的作用下做水平直线运动,其速度时间图象如图所示.由图可知,两物体运动过程中水平方向上的受力情况是()
A.两物体都受平衡力作用
B.两物体都受不平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受不平衡力作用
D.甲受不平衡力作用,乙受平衡力作用
课后练习
1.起重机的钢丝绳吊着5×103N的重物,当物体以0.5m/s的速度匀速提升时,钢丝绳对重物的拉力是_____N;当物体以1m/s的速度匀速下降时,钢丝绳对重物的拉力________5×103N;当物体以1.5m/s的初速度加速提升时,钢丝绳对重物的拉力________5×103N;当物体以1.5m/s的初速度减速提升时,钢丝绳对重物的拉力______5×103N,当物体静止在半空中时,钢丝绳对重物的拉力________5×103N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
2.甲、乙两组同学举行拔河比赛,在比赛过程的某段时间中,看到绳子被甲组同学匀速拉过去,则此时关于甲、乙两组同学对绳子拉力大小说法中正确的是()
A.甲组同学对绳子拉力大于乙组同学对绳子拉力
B.甲组同学对绳子拉力等于乙组同学对绳子拉力
C.甲组同学对绳子拉力小于乙组同学对绳子拉力
D.以上三种情况均可能
3.下列说法中正确的是()
A.受到力的作用的物体,其运动状态一定改变
B.物体保持匀速直线运动状态或静止状态,一定不受外力作用
C.马拉车和车拉马的力是一对平衡力
D.物体受到所有力的合力为零时,其运动状态一定不变
4.一杯水静止在水平桌面上,杯中的水所受重力为G1,杯子所受重力为G2,杯子中的水对杯底的压力为N1,杯子对桌面的压力为N2,桌子对杯子的支持力为N3,则下列选项中正确的是()
A.N1与N2大小相等
B.G1、G2之和与N2大小相等
C.N1与N3是一对平衡力
D.N2与N3是一对相互作用力
5.如图a所示的长为L的弹簧,其重力不计,将下端剪2/3后,在剩下的部分弹簧的下端挂上重物G1,然后把剪下的弹簧挂在重物G1下面,再在弹簧下面挂上重物G2;如图b所示.平衡后,上下两弹簧的伸长量相等,则G1和G2的关系为()
A.G1=G2
B.G1=2G2
C.G2=2G1
D.G1=2G2/3
6.如图所示,用电线将电灯吊在天花板上,下述几对力中属于相互作用的是()
A.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
B.电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力
C.电灯受到的重力和电灯对电线的拉力
D.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力
7.如图所示,在细杆上固定两片叶片制成了玩具“竹青蜓”,用手搓动它就能腾空而起,关于它的运动和受力.下列说法正确的是()
A.上升是由于受到空气浮力大于重力
B.上升过程叶片会越转越慢
C.上升过程中,上升的动力始终不变
D.上升到最高点时,受到的力是平衡力
8.如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩至最短,设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v,小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F,则()
A.F不断变小,v不断变小
B.F先变小后变大,v不断变小
C.F不断变小,v先变大后变小
D.F先变小后变大,v先变大后变小
9.如图所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地面向右运动,木块运动一段距离后停下来.下列说法正确的是()
A.木块向右运动过程中,弹簧变长,弹力一直变大
B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动
C.木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态
D.木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用
10.如图所示,当物体B重4N时,物体A恰能沿水平桌面向右匀速运动。欲使物体A沿桌面向左匀速运动,需对A施加水平向左的拉力_____________N.(不计绳重和滑轮轴摩擦)
11.如图所示,光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动,在拉力逐渐减小的过程中,小车的速度将()
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.保持不变
D.先减小,后增大
12.如图所示,用一个大小为20N,方向沿斜面向上的力拉物体A时,A物体能沿斜面匀速向上运动,此时物体所受的摩擦力大小为8N。如果要使物体A静止斜面上,则作用在物体A上的沿斜面方向的力的大小不可能是()
A.8N
B.12N
C.20N
D.28N
13.跳高运动员从地上起跳还未离开地的瞬间,下列说法中正确的是()
A.运动员对地面的压力大于他的重力
B.地面对运动员的支持力大于他的重力
C.地面对运动员的支持力大于他对地面的压力
D.地面对运动员的支持力等于他对地面的压力
14.一小组同学使用了如图所示装置测滑动摩擦力;将A、B叠放、分别用弹簧测力计去拉,当甲中A被拉动时,弹簧测力计a示数为60N,b示数为110N,则A、B间的滑动摩擦力为________N.
15.如图所示,一木板放在水平桌面上,在水平方向
共受三力即F1,F2和摩擦力作用,木板处于静止.其中F1=10N,F2=2N.撤除F1,则木板在水平方向受到的合力为
N.
16.如图所示,一个物体在水平面上受到F1=20N、F2=13N两个力的作用下向左做匀
速直线运动,则物体受到的摩擦力为______N;如果现在将F2增大到19N,这时物体仍向左运动,物体受到的摩擦力为______N,受到的合力为_______N;若将F2增大到30N,这时物体仍向左运
动物体受到的摩擦力为______N,受到的合力为_______N;
17.用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小.把一个木块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,若长木板B以某一速度做匀速运动,水平弹簧秤的示数为T,则木块A受到的滑动摩擦力大小_______
T;若长木板B改为做匀加速直线运动,则木块A受到的摩擦力大小______
T(填“大于”、“等于”或“小于”)
18.如图所示,静止在水平路面的小车上固定一弯曲杆子,杆的末端固定一质量为m的铁球,关于杆子对铁球作用力的大小与方向,下列说法中正确是()
A.沿杆子的倾斜部分向上大于mg
B.垂直于杆子的倾斜部分向右上小于mg
C.竖直向上等于mg
D.竖直向下等于mg
19.用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止,如图所示,对此,下列说法中正确的是()
A、铁块B肯定受A给它的竖直向上的摩擦力
B.铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力
C.铁块A肯定受B给它的竖直向上的摩擦力
D.A与B之间的摩擦力方向中是无法判断的20、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F
拉B,而B仍保持静止,则此时()
A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F.
B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零.
C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零.
D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F.
21.如图所示,A、B两物体均重G=10N,各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,则地面对B的摩擦力等于______,B对A的摩擦力等于______.
22.如图所示,一质量为4kg的物体夹在两木板之间,物体左右两侧面与两块木板间的粗糙程度相同。若把该物从下面匀速抽出,需60N的力。若把它从上面匀速抽出,则需多大的力。(设两木板对物体的压力不变)