高考物理大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第二章相互作用(含答案)

考綱展示熱點(diǎn)視角1.滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力Ⅰ2．形變、彈性、胡克定律Ⅰ3．矢量和標(biāo)量Ⅰ4．力的合成和分解Ⅱ5．共點(diǎn)力的平衡Ⅱ?qū)嶒?yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則說(shuō)明：處理物體在粗糙面上的問(wèn)題，只限于已知相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或已知運(yùn)動(dòng)方向的情況.1.本章內(nèi)容主要包括重力、彈力、摩擦力、力的合成與分解、物體的平衡等知識(shí)．高考對(duì)本章知識(shí)的考查通常以選擇題的形式出現(xiàn)，對(duì)理解能力要求較高．2．高考對(duì)本章考查頻率較高的是摩擦力和物體的平衡兩知識(shí)點(diǎn)，常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律相結(jié)合，有時(shí)還與電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的帶電體的運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，題目難度中等．3．本章知識(shí)還可以以現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象為背景，或以高科技為背景考查一些綜合性問(wèn)題，這類問(wèn)題是今后高考出題的方向.第一節(jié)重力彈力摩擦力一、力1．力的概念：物體與物體之間的eq\o(□,\s\up1(01))______作用．2．力的作用效果兩類效果eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(使物體發(fā)生\o(□,\s\up1(02)).改變物體的\o(□,\s\up1(03)).))二、重力1．產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：總是eq\o(□,\s\up1(04))________.4．重心：因?yàn)槲矬w各部分都受重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心．特別提示：(1)重力的方向不一定指向地心．(2)并不是只有重心處才受到重力的作用．三、彈力1．彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要eq\o(□,\s\up1(05))__________，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用．(2)產(chǎn)生的條件①兩物體eq\o(□,\s\up1(06))________；②發(fā)生eq\o(□,\s\up1(07))________.(3)方向：與物體形變方向eq\o(□,\s\up1(08))____.特別提示：產(chǎn)生彈力的兩個(gè)物體一定接觸，但兩個(gè)接觸的物體之間不一定產(chǎn)生彈力．2．胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈簧的彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成eq\o(□,\s\up1(09))______.(2)表達(dá)式：F＝kx.①k是彈簧的eq\o(□,\s\up1(10))________，單位為N/m；k的大小由彈簧eq\o(□,\s\up1(11))________決定．②x是彈簧長(zhǎng)度的eq\o(□,\s\up1(12))________，不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度．四、摩擦力1．產(chǎn)生：相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間，有eq\o(□,\s\up1(13))________或eq\o(□,\s\up1(14))__________時(shí)，在接觸面上所受的阻礙eq\o(□,\s\up1(15))________或eq\o(□,\s\up1(16))__________的力．2．產(chǎn)生條件：接觸面eq\o(□,\s\up1(17))______；接觸面間有彈力；物體間有eq\o(□,\s\up1(18))________或eq\o(□,\s\up1(19))______________.3．大小：滑動(dòng)摩擦力Ff＝eq\o(□,\s\up1(20))______，靜摩擦力：0≤Ff≤Ffmax.4．方向：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向eq\o(□,\s\up1(21))______.5．作用效果：阻礙物體間的eq\o(□,\s\up1(22))__________或eq\o(□,\s\up1(23))____________.,1.(單選)關(guān)于力的概念，下列說(shuō)法正確的是()A．一個(gè)受力物體可能受到兩個(gè)施力物體的作用力B．保持靜止不動(dòng)的物體，一定不受力的作用C．只有相互接觸的物體之間才可能存在力的作用D．一個(gè)受力物體可以不對(duì)其他物體施力2．(多選)以下說(shuō)法正確的是()A．自由下落的物體所受重力為零B．物體所受重力的方向總是垂直水平面向下C．懸掛在豎直繩子上的靜止物體，對(duì)繩的拉力就是其重力D．把物體由赤道移到北極，若用天平稱量，則示數(shù)在兩地相同；若用彈簧測(cè)力計(jì)稱量，則示數(shù)在北極略微增大3－1.(單選)在下圖中，a、b(a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài))間一定有彈力的是()3－2.(單選)一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)它上端固定、下端懸掛重為G的物體時(shí)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；當(dāng)它下端固定在水平地面上，上端壓一重為G的物體時(shí)，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，則它的勁度系數(shù)是()A.eq\f(G,L1) B.eq\f(G,L2)C.eq\f(G,L1－L2) D.eq\f(2G,L1－L2)4．(單選)如圖所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所掛的托盤和砝碼總質(zhì)量為0.6kg，彈簧秤讀數(shù)為2N，滑輪摩擦不計(jì)．若輕輕取走部分砝碼，使總質(zhì)量減小為0.4kg，將會(huì)出現(xiàn)的情況是(g＝A．A對(duì)桌面的摩擦力不變B．A所受合力增大C．A仍靜止不動(dòng)D．彈簧秤的讀數(shù)減小彈力的分析與計(jì)算1．彈力有無(wú)的判斷方法(1)條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力．此方法多用來(lái)判斷形變較明顯的情況．(2)假設(shè)法：對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定有彈力．(3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在．2．五種常見(jiàn)模型中彈力的方向常見(jiàn)的彈力彈力的方向彈簧兩端的彈力與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向面與面接觸的彈力垂直于接觸面指向受力物體點(diǎn)與面接觸的彈力過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)而指向受力物體桿的彈力可能沿桿，也可能不沿桿，應(yīng)具體情況具體分析3.計(jì)算彈力大小的三種方法(1)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解．(2)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解．(3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解．(2014·濰坊模擬)如圖甲所示，輕桿OB可繞B點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端O點(diǎn)用細(xì)繩OA拉住，固定在左側(cè)墻壁上，質(zhì)量為m的重物用細(xì)繩OC懸掛在輕桿的O點(diǎn)，OA與輕桿的夾角∠BOA＝30°.乙圖中水平輕桿OB一端固定在豎直墻壁上，另一端O裝有小滑輪，用一根繩跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，圖中∠BOA＝30°，求：(1)甲、乙兩圖的細(xì)繩OA拉力各是多大？(2)甲圖中輕桿受到的彈力是多大？(3)乙圖中輕桿對(duì)滑輪的作用力是多大？[審題突破](1)甲圖中的O點(diǎn)是死結(jié)還是活結(jié)？乙圖中的呢？(2)甲圖中桿受到的力一定沿桿嗎？乙圖中呢？[課堂筆記](méi)[總結(jié)提升]一般情況下，插入墻中的桿屬于固定桿(如釘子)，彈力方向不一定沿桿．而用鉸鏈相連的桿屬于活動(dòng)桿，彈力方向一定沿桿．1．(單選)如圖所示，一傾角為45°的斜面固定于墻角，為使一光滑的鐵球靜止于圖示位置，需加一水平力F，且F通過(guò)球心．下列說(shuō)法正確的是()A．球一定受墻水平向左的彈力B．球可能受墻水平向左的彈力C．球一定受斜面通過(guò)鐵球的重心的彈力D．球可能受斜面垂直于斜面向上的彈力2．(單選)如圖所示，一重為10N的球固定在支桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5N，則AB桿對(duì)球的作用力()A．大小為7.5NB．大小為10NC．方向與水平方向成53°角斜向右下方D．方向與水平方向成53°角斜向左上方摩擦力的分析與計(jì)算計(jì)算摩擦力時(shí)首先要分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．1．滑動(dòng)摩擦力由公式F＝μFN計(jì)算，應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：(1)μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力．(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)．2．靜摩擦力的計(jì)算(1)它的大小和方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力密切相關(guān)，跟接觸面相互擠壓力FN無(wú)直接關(guān)系，因此它具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn)，對(duì)具體問(wèn)題，要具體分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡、加速等)，由力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解．(2)最大靜摩擦力Fmax：是物體將要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力．它的數(shù)值與FN成正比，在FN不變的情況下，F(xiàn)max比滑動(dòng)摩擦力稍大些，通常認(rèn)為二者相等，而靜摩擦力可在0～Fmax間變化．如圖所示，人重600N，木塊A重400N，人與木塊、木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力拉繩，使他與木塊一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪摩擦不計(jì)，求：(1)人對(duì)繩的拉力大??；(2)人腳對(duì)A的摩擦力的大小和方向．[審題突破]人和木塊一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分析受力時(shí)能不能視為一個(gè)整體？求人腳對(duì)A的摩擦力時(shí)二者還能視為一個(gè)整體嗎？[課堂筆記](méi)[規(guī)律總結(jié)](1)在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析．(2)受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的．(3)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，即摩擦力不一定是阻力．3．(多選)如圖所示，A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．三個(gè)物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示．則下列說(shuō)法正確的是()A．A物體受到的摩擦力不為零，方向向右B．三個(gè)物體只有A物體受到的摩擦力為零C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反4．(多選)(原創(chuàng)題)如圖所示，斜面C固定在水平地面上，一斜劈形物體B放在斜面上，小物塊A放在斜劈形物體B的水平面上，在不為零的水平力F作用下，物體A與B均保持靜止．則下面說(shuō)法正確的是()A．斜面對(duì)物體B的摩擦力方向可能沿斜面向下B．斜面對(duì)物體B可能沒(méi)有摩擦力C．斜面對(duì)物體B的摩擦力方向可能沿斜面向上D．物體B可能受到三個(gè)力輕彈簧模型

eq\a\vs4\al([規(guī)范解答])————————————該得的分一分不丟！位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)物體受力分別如圖甲、乙所示．設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0.在A點(diǎn)時(shí)：k(L1－L0)＝mgsinθ＋μmgcosθ(4分)在B點(diǎn)時(shí)：k(L0－L2)＝μmgcosθ－mgsinθ(4分)兩式相加得k(L1－L2)＝2μmgcosθ代入數(shù)據(jù)得μ＝0.14.(2分)[答案]0.14[建模感悟]中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”是理想化模型，具有如下幾個(gè)特性：(1)胡克定律F＝kx中的x是指彈簧的形變量．(2)輕：即彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量可視為零．由此特點(diǎn)可知，同一彈簧的彈力大小處處相等．(3)彈簧既能受拉力，也能受壓力(沿著彈簧的軸線)，橡皮繩只能受拉力，不能受壓力．(4)由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，其形變較大，發(fā)生形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能突變．但是，當(dāng)彈簧和橡皮繩被剪斷時(shí)，它們所受的彈力立即消失．5．(單選)如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一原長(zhǎng)為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來(lái)，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是()A．l＋eq\f(μ,k)m1g B．l＋eq\f(μ,k)(m1＋m2)gC．l＋eq\f(μ,k)m2g D．l＋eq\f(μ,k)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m1m2,m1＋m2)))g對(duì)摩擦力認(rèn)識(shí)的兩個(gè)誤區(qū)1．誤認(rèn)為Ff滑與接觸面積有關(guān)范例(單選)如圖所示，人向右勻速推動(dòng)水平桌面上的長(zhǎng)木板，在木板翻離桌面以前，則()A．木板露出桌面后，推力將逐漸減小B．木板露出桌面后，木板對(duì)桌面的壓力將減小C．木板露出桌面后，桌面對(duì)木板的摩擦力將減小D．推力、壓力、摩擦力均不變[誤區(qū)警示]認(rèn)為木板露出桌面后對(duì)桌面的壓力減小，錯(cuò)選B；認(rèn)為接觸面積變小摩擦力變小，錯(cuò)選C，進(jìn)而錯(cuò)選A.[解析]在木板翻離桌面以前，由其豎直方向受力分析可知，桌面對(duì)木板的支持力等于重力，所以木板所受到的摩擦力不變，又因?yàn)殚L(zhǎng)木板向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以推力等于摩擦力，不變．綜上所述，選項(xiàng)D正確．[答案]D[真知灼見(jiàn)](1)壓力大小與接觸面積大小無(wú)關(guān)；(2)公式Ff＝μFN中，μ與兩接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面的材料有關(guān)，但與接觸面積無(wú)關(guān)．2．不能正確分析摩擦力的突變而產(chǎn)生錯(cuò)誤范例(單選)如圖所示，把一重為G的物體，用一水平方向的推力F＝kt(k為恒量，t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t＝0開(kāi)始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系是下圖中的()[誤區(qū)警示]①誤認(rèn)為物體受的摩擦力始終是滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)f＝μF＝μkt，而錯(cuò)選A.②誤認(rèn)為當(dāng)摩擦力等于重力時(shí)，物體靜止而錯(cuò)選D.[解析]開(kāi)始時(shí)Ff<G，物體向下加速，當(dāng)Ff＝G時(shí)速度最大，此后物體Ff>G，做減速運(yùn)動(dòng)，直到靜止．物體靜止后，摩擦力變?yōu)殪o摩擦力，F(xiàn)f＝G，故正確選項(xiàng)為B.[答案]B一高考題組1．(多選)(2013·高考廣東卷)如圖，物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平．現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則()A．P向下滑動(dòng)B．P靜止不動(dòng)C．P所受的合外力增大D．P與斜面間的靜摩擦力增大2．(多選)(2012·山東基本能力測(cè)試)力是物體間的相互作用，下列有關(guān)力的圖示及表述正確的是()3．(單選)(2010·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2，彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為()A.eq\f(F2－F1,l2－l1) B.eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C.eq\f(F2＋F1,l2－l1) D.eq\f(F2－F1,l2＋l1)二模擬題組4．(多選)(2014·唐山模擬)如圖所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B的質(zhì)量為eq\f(3M,4)，用細(xì)繩相連，跨過(guò)光滑的定滑輪，A置于傾角為α＝30°的斜面上，B懸于斜面之外，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在向A中緩慢地加入沙子，整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過(guò)程中()A．繩子拉力大小不變，恒等于eq\f(3,4)MgB．A對(duì)斜面的壓力逐漸增大C．A所受的摩擦力逐漸增大D．A所受的摩擦力先增大后減小5．(2014·德州模擬)如圖所示，一質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長(zhǎng)為10cm，一端固定于質(zhì)量m＝2kg的物體上，另一端施一水平拉力F.(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，g＝(1)若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長(zhǎng)至12cm時(shí)，物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)，(2)若將彈簧拉長(zhǎng)至11cm，(3)若將彈簧拉長(zhǎng)至13cm，溫馨提示日積月累，提高自我請(qǐng)做課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)4第二節(jié)力的合成與分解一、力的合成1．合力與分力(1)定義：如果一個(gè)力eq\o(□,\s\up1(01))____________跟幾個(gè)力共同作用的效果相同，這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的eq\o(□,\s\up1(02))______，那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的eq\o(□,\s\up1(03))______.(2)關(guān)系：合力和分力是一種eq\o(□,\s\up1(04))________關(guān)系．2．共點(diǎn)力：作用在物體的eq\o(□,\s\up1(05))______，或作用線的eq\o(□,\s\up1(06))________交于一點(diǎn)的力．3．力的合成：求幾個(gè)力的eq\o(□,\s\up1(07))______的過(guò)程．4．力的運(yùn)算法則(1)三角形定則：把兩個(gè)矢量eq\o(□,\s\up1(08))______從而求出合矢量的方法．(如圖所示)(2)平行四邊形定則：求互成角度的eq\o(□,\s\up1(09))________的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作eq\o(□,\s\up1(10))__________，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的eq\o(□,\s\up1(11))______和eq\o(□,\s\up1(12))____.二、力的分解1．概念：求一個(gè)力的eq\o(□,\s\up1(13))____的過(guò)程．2．遵循的法則：eq\o(□,\s\up1(14))__________定則或eq\o(□,\s\up1(15))________定則．3．分解的方法(1)按力產(chǎn)生的eq\o(□,\s\up1(16))________進(jìn)行分解．(2)eq\o(□,\s\up1(17))______分解．三、矢量和標(biāo)量1．矢量既有大小又有eq\o(□,\s\up1(18))______的物理量，相加時(shí)遵循eq\o(□,\s\up1(19))______定則．2．標(biāo)量只有大小沒(méi)有eq\o(□,\s\up1(20))______的物理量，求和時(shí)按算術(shù)法則相加．,1－1.(多選)(2013·高考上海卷)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，則()A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B．F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)也增加10NC．F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定不變D．若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大1－2.(單選)如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是()2．(單選)將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下列圖中錯(cuò)誤的是()3．(單選)下列各組物理量中全部是矢量的是()A．位移、速度、加速度、力B．位移、長(zhǎng)度、速度、電流C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、電流

力的合成方法及合力范圍的確定1．共點(diǎn)力合成的方法(1)作圖法(2)計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力.2．合力范圍的確定(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即兩個(gè)力的大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減小．當(dāng)兩力反向時(shí)，合力最小，為|F1－F2|；當(dāng)兩力同向時(shí)，合力最大，為F1＋F2.(2)三個(gè)共面共點(diǎn)力的合力范圍①最大值：三個(gè)力同向時(shí)，其合力最大，為Fmax＝F1＋F2＋F3.②最小值：以這三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力的最小值為零，即Fmin＝0；如不能，則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對(duì)值，F(xiàn)min＝|F1－(F2＋F3)|(F1為三個(gè)力中最大的力)．特別提醒：(1)兩個(gè)分力一定時(shí)，夾角θ越大，合力越小．(2)合力一定，兩等大分力的夾角越大，兩分力越大．(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力的大?。?單選)某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，在如圖所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格的邊長(zhǎng)表示1N大小的力)，該物體所受的合外力大小正確的是()A．甲圖中物體所受的合外力大小等于4NB．乙圖中物體所受的合外力大小等于2NC．丙圖中物體所受的合外力大小等于0D．丁圖中物體所受的合外力等于0[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)各分力之間關(guān)系特殊的，可直接根據(jù)特殊關(guān)系求合力．(2)各分力之間關(guān)系不明顯的，可采用正交分解法求合力．[嘗試解答]________1．(單選)如圖，用相同的彈簧秤將同一個(gè)重物m，分別按甲、乙、丙三種方式懸掛起來(lái)，讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，則有()A．F4最大 B．F3＝F2C．F2最大 D．F1比其他各讀數(shù)都小力的兩種分解方法1．力的效果分解法(1)根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向；(2)再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力的方向畫出平行四邊形；(3)最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識(shí)求出兩分力的大小．2．正交分解法(1)定義：將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法．(2)建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)；在動(dòng)力學(xué)中，以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系．(3)方法：物體受到多個(gè)力作用F1、F2、F3…，求合力F時(shí)，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解．x軸上的合力：Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…y軸上的合力：Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…合力大小：F＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))合力方向：與x軸夾角為θ，則tanθ＝eq\f(Fy,Fx).如圖所示，用繩AC和BC吊起一重100N的物體，兩繩AC、BC與豎直方向的夾角分別為30°和45°.求：繩AC和BC對(duì)物體的拉力的大小．[思路點(diǎn)撥]用實(shí)際效果分解法和正交分解法均可．[課堂筆記](méi)[題后感悟]一般情況下，應(yīng)用正交分解法建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)盡量使所求量(或未知量)“落”在坐標(biāo)軸上，這樣解方程較簡(jiǎn)單，但在本題中，由于兩個(gè)未知量FAC和FBC與豎直方向夾角已知，所以坐標(biāo)軸選取了沿水平和豎直兩個(gè)方向．2．(單選)(2014·鄭州模擬)將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角為30°.假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為()A.eq\f(1,2) B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(\r(3),3) D.eq\r(3)

輔助圖法求解力的合成、分解問(wèn)題范例(單選)(2012·高考上海卷)已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N．則()A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個(gè)可能的方向 D．F2可取任意方向[解析]作合力的圖示如圖，然后以合力F的末端為圓心、以F2的大小(30N)為半徑畫圓弧，因?yàn)镕2＝30N>Fsin30°，所以圓弧與分力F1的作用線有兩個(gè)交點(diǎn)，所以F2的方向和F1的大小就有兩種可能，因此C正確．[答案]C[總結(jié)提升]對(duì)力分解的唯一性判斷、分力最小值的計(jì)算以及合力與分力夾角最大值的計(jì)算，當(dāng)力的大小不變方向改變時(shí)，通常采取作圖法，優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)捷．3．兩個(gè)共點(diǎn)力大小分別為F1＝10N，F(xiàn)2＝5N，兩力方向夾角可在0°～180°連續(xù)變化，求：合力與F1的最大夾角和此時(shí)合力的大?。畬?duì)稱法解決非共面力問(wèn)題范例(單選)如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng)，與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為()A.eq\f(1,3)mg B.eq\f(2,3)mgC.eq\f(\r(3),6)mg D.eq\f(2\r(3),9)mg[解析]由題意可知此題中所研究的對(duì)象“照相機(jī)”受四個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中“三根輕質(zhì)支架”的作用力與“重力”的作用線方向的夾角均為30°，即三力等大對(duì)稱，所以由等大力的合成規(guī)律可得3Fcos30°＝mg，解得F＝eq\f(2\r(3),9)mg，故D選項(xiàng)正確．[答案]D[總結(jié)提升]本題考查的是力的合成，實(shí)際是合成特例的延伸，此類問(wèn)題的求解一定要注意結(jié)構(gòu)對(duì)稱特點(diǎn)和合成特例的綜合應(yīng)用．此類考題還會(huì)進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)對(duì)稱上進(jìn)行衍生．衍生的形式多種多樣，即由平面等大二力合成衍生到平面多個(gè)對(duì)稱力合成，或衍生到空間多個(gè)對(duì)稱力合成．4．(單選)跳傘運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)傘后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，將在空中保持勻速降落．已知運(yùn)動(dòng)員和他身上裝備的總重力為G1，圓頂形降落傘傘面的重力為G2,8條相同的拉線(拉線重量不計(jì))均勻分布在傘面邊緣上，每根拉線和豎直方向都成30°角．那么每根拉線上的張力大小為()A.eq\f(\r(3)G1,12) B.eq\f(\r(3)G1＋G2,12)C.eq\f(G1＋G2,8) D.eq\f(G1,4)一高考題組1．(單選)(2012·高考廣東卷)如圖所示，兩根等長(zhǎng)的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G，左右兩繩的拉力大小分別為()A．G和G B.eq\f(\r(2),2)G和eq\f(\r(2),2)GC.eq\f(1,2)G和eq\f(\r(3),2)G D.eq\f(1,2)G和eq\f(1,2)G2．(單選)(2009·高考浙江卷)如圖所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上．已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為30°，則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為()A.eq\f(\r(3),2)mg和eq\f(1,2)mg B.eq\f(1,2)mg和eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(1,2)mg和eq\f(1,2)μmg D.eq\f(\r(3),2)mg和eq\f(\r(3),2)μmg二模擬題組3．(單選)(2014·北京東城區(qū)模擬)射箭是奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目之一，如圖甲為我國(guó)著名選手張娟娟的射箭場(chǎng)景．已知弓的頂部跨度為l，弦均勻且彈性良好，其自由長(zhǎng)度為l.發(fā)射時(shí)弦和箭可等效為圖乙的情景，假設(shè)弓的跨度保持不變，即箭在弦的正中間，弦?jiàn)A在類似動(dòng)滑輪的附加裝置上，將箭發(fā)射出去．已知弦的勁度系數(shù)為k，發(fā)射箭時(shí)弦的最大長(zhǎng)度為eq\f(5,3)l(彈性限度內(nèi))，則箭被發(fā)射瞬間所受的最大彈力為(設(shè)弦的彈力滿足胡克定律)()A．kl B.eq\f(16,15)klC.eq\r(3)kl D．2kl4．(單選)(2014·唐山模擬)如圖所示，用一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30°角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加的最小的力是()A.eq\r(3)mg B.eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(1,2)mg D.eq\f(\r(3),3)mg三選做題5．(單選)(2014·昆明質(zhì)檢)如圖所示，三角形ABC三邊中點(diǎn)分別是D、E、F，在三角形內(nèi)任意取一點(diǎn)O，如果OE、DO、OF三個(gè)矢量代表三個(gè)力，那么這三個(gè)力的合力大小為()A．OA B．OBC．OC D．DO溫馨提示日積月累，提高自我請(qǐng)做課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)5第三節(jié)受力分析共點(diǎn)力的平衡一、受力分析1．概念把研究對(duì)象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來(lái)，并畫出物體所受力的eq\o(□,\s\up1(01))________，這個(gè)過(guò)程就是受力分析．2．受力分析的一般順序先分析eq\o(□,\s\up1(02))______(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等)，然后按接觸面分析接觸力(彈力、摩擦力)，最后分析已知力．二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1．平衡狀態(tài)物體處于eq\o(□,\s\up1(03))______或eq\o(□,\s\up1(04))____________的狀態(tài)．2．共點(diǎn)力的平衡條件：eq\o(□,\s\up1(05))________或者eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fx合＝0Fy合＝0))三、平衡條件的幾條重要推論1．二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小eq\o(□,\s\up1(06))______，方向eq\o(□,\s\up1(07))______.2．三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小eq\o(□,\s\up1(08))____，方向eq\o(□,\s\up1(09))______.3．多力平衡：如果物體受多個(gè)力作用處于平衡，其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小eq\o(□,\s\up1(10))______，方向eq\o(□,\s\up1(11))______.,1.(多選)如圖所示，在斜面上，木塊A與B的接觸面是水平的．繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止．則關(guān)于木塊A和木塊B可能的受力個(gè)數(shù)分別為()A．2個(gè)和4個(gè) B．3個(gè)和4個(gè)C．4個(gè)和4個(gè) D．4個(gè)和5個(gè)2.(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面，m2在空中)，力F與水平方向成θ角．則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是()A．N＝m1g＋m2g－FsinB．N＝m1g＋m2g－FcosC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ3．(單選)(2013·高考重慶卷)如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ.若此人所受重力為G，則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為()A．G B．GsinθC．Gcosθ D．Gtanθ

物體的受力分析1．受力分析的基本步驟(1)明確研究對(duì)象——即確定分析受力的物體，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)．(2)隔離物體分析——將研究對(duì)象從周圍的物體中隔離出來(lái)，進(jìn)而分析周圍物體有哪些對(duì)它施加了力的作用．(3)畫受力示意圖——邊分析邊將力一一畫在受力示意圖上，準(zhǔn)確標(biāo)出力的方向，標(biāo)明各力的符號(hào)．2．受力分析的常用方法(1)整體法和隔離法①研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力；②研究系統(tǒng)內(nèi)部各物體之間的相互作用力．(2)假設(shè)法在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來(lái)判斷該力是否存在．(單選)(2014·東營(yíng)模擬)如圖所示，兩個(gè)等大、反向的水平力F分別作用在物體A和B上，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)．若各接觸面與水平地面平行，則A、B兩物體各受幾個(gè)力()A．3個(gè)、4個(gè) B．4個(gè)、4個(gè)C．4個(gè)、5個(gè) D．4個(gè)、6個(gè)[嘗試解答]________[總結(jié)提升](1)物體的受力情況與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，分析物體受力時(shí)，要注意物體所處的狀態(tài)．(2)注意整體法和隔離法靈活交叉使用．1．(單選)(2013·高考上海卷)如圖，質(zhì)量mA>mB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面．讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過(guò)程中，物體B的受力示意圖是()解決平衡問(wèn)題的常用方法方法內(nèi)容合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反分解法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小，其原理如圖所示．儀器中一根輕質(zhì)金屬絲下懸掛著一個(gè)金屬球，無(wú)風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度．風(fēng)力越大，偏角越大．通過(guò)傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小測(cè)出風(fēng)力的大小．求風(fēng)力大小F跟金屬球的質(zhì)量m、偏角θ之間的關(guān)系．[思路點(diǎn)撥]本題可按以下思路進(jìn)行求解：[課堂筆記](méi)2．(多選)兩個(gè)相同的粗糙斜面上，放兩個(gè)相同的物塊，分別用沿斜面向下的力F1(如圖甲)和沿斜面向上的力F2(如圖乙)推物塊，結(jié)果物塊都能沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，斜面的傾角為θ，物塊的質(zhì)量為m，物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則關(guān)于推力F1、F2的說(shuō)法正確的是()A．F2－F1＝2mgsinθB．F2－F1＝2μmgcosθC．F2＋F1＝2mgsinθD．F2＋F1＝2μmgcosθ圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題1．動(dòng)態(tài)平衡：是指平衡問(wèn)題中的一部分力是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問(wèn)題中的一類難題．2．基本思路：化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”．3．基本方法：圖解法和解析法．(單選)(2013·高考天津卷)如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)．現(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是()A．FN保持不變，F(xiàn)T不斷增大B．FN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小C．FN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小D．FN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大[審題突破]用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體的含義是什么？在整個(gè)過(guò)程中小球受幾個(gè)力？哪個(gè)力是恒力？哪個(gè)力方向不變？[嘗試解答]________[方法總結(jié)]圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的步驟：(1)選某一狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行受力分析；(2)根據(jù)平衡條件畫出平行四邊形；(3)根據(jù)已知量的變化情況再畫出一系列狀態(tài)的平行四邊形；(4)判定未知量大小、方向的變化．3．(單選)(2014·冀州模擬)如圖所示，將球用細(xì)繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上，當(dāng)細(xì)繩由水平方向緩慢向上偏移至豎直方向的過(guò)程中，細(xì)繩上的拉力將()A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大后減小 D．先減小后增大隔離法和整體法在多體平衡中的應(yīng)用當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體各部分)間的相互作用時(shí)常用隔離法．整體法和隔離法不是獨(dú)立的，對(duì)一些較復(fù)雜問(wèn)題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替使用整體法和隔離法．(單選)(2013·高考山東卷)如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為()A.eq\r(3)∶4 B．4∶eq\r(3)C．1∶2 D．2∶1[嘗試解答]________4．(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上，通過(guò)最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B.以下說(shuō)法正確的是()A．A對(duì)地面的壓力等于(M＋m)gB．A對(duì)地面的摩擦力方向向左C．B對(duì)A的壓力大小為eq\f(R＋r,R)mgD．細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為eq\f(r,R)mg平衡中的臨界和極值問(wèn)題

eq\a\vs4\al([規(guī)范解答])————————————該得的分一分不丟！(1)設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把．將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，由平衡條件可得豎直方向Fcosθ＋mg＝FN①(2分)水平方向Fsinθ＝Ff②(2分)式中FN和Ff分別為地板對(duì)拖把的正壓力和摩擦力．由摩擦定律得Ff＝μFN③(1分)聯(lián)立①②③式得F＝eq\f(μ,sinθ－μcosθ)mg④(1分)(2)若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有Fsinθ≤λFN⑤(2分)這時(shí)，①式仍滿足．聯(lián)立①⑤式得sinθ－λcosθ≤λeq\f(mg,F)⑥(2分)現(xiàn)考察使上式成立的θ角的取值范圍．注意到上式右邊總是大于零，且當(dāng)F無(wú)限大時(shí)極限為零，有sinθ－λcosθ≤0⑦(2分)使上式成立的θ角滿足θ≤θ0，這里θ0是題中所定義的臨界角，即當(dāng)θ≤θ0時(shí)，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動(dòng)拖把．臨界角的正切為tanθ0＝λ.(2分)[答案](1)eq\f(μ,sinθ－μcosθ)mg(2)λ[總結(jié)提升]處于平衡問(wèn)題中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題，首先要正確進(jìn)行受力分析，弄清臨界條件，然后列出平衡方程．對(duì)于極值問(wèn)題，要善于選擇物理方法和數(shù)學(xué)方法，做到數(shù)理的巧妙結(jié)合．對(duì)于不能確定的狀態(tài)，可以采用假設(shè)推理法，即先假設(shè)為某狀態(tài)，然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)列方程求解．5．(單選)(2013·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上．若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2＞0)．由此可求出()A．物塊的質(zhì)量B．斜面的傾角C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力D．物塊對(duì)斜面的正壓力一高考題組1．(單選)(2010·高考安徽卷)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示．若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力，則木板P的受力個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．62．(單選)(2011·高考安徽卷)一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上．現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，如圖所示，則物塊()A．仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不變D．受到的合外力增大3．(單選)(2012·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間．設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為FN1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置．不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中()A．FN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大B．FN1始終減小，F(xiàn)N2始終減小C．FN1先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小D．FN1先增大后減小，F(xiàn)N2先減小后增大二模擬題組4．(單選)(2014·洛陽(yáng)統(tǒng)考)如圖所示，放置在斜劈上的物塊受到平行于斜面向上的力F的作用，整個(gè)裝置保持靜止．現(xiàn)在使力F增大，但整個(gè)裝置仍保持靜止，則下列說(shuō)法正確的是()A．物塊對(duì)斜劈的壓力可能增大B．物塊受到的合外力可能增大C．地面對(duì)斜劈的摩擦力可能減小D．斜劈對(duì)物塊的摩擦力可能減小5．(多選)(原創(chuàng)題)兩個(gè)質(zhì)量相等的物塊通過(guò)輕繩繞過(guò)兩個(gè)光滑的定滑輪處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)，AB與水平方向成45°角，過(guò)A的水平線與過(guò)B的豎直線交于C點(diǎn)，現(xiàn)給AB的中點(diǎn)O施加一外力F，使O點(diǎn)緩慢地向C點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是()A．F的方向總是指向C B．F的方向在不斷地變化C．F在不斷地增大 D．F先增大后減小三選做題6．(單選)(2014·荊州質(zhì)量檢查)如圖所示，左側(cè)是傾角為60°的斜面、右側(cè)是eq\f(1,4)圓弧面的物體固定在水平地面上，圓弧面底端的切線水平，一根兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2小球的輕繩跨過(guò)其頂點(diǎn)上的小滑輪．當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，連接m2小球的輕繩與水平線的夾角為60°，不計(jì)一切摩擦，兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)．兩小球的質(zhì)量之比m1∶m2等于()A．1∶1 B．2∶3C．3∶2 D．3∶4溫馨提示日積月累，提高自我請(qǐng)做課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)6

實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系．2．學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)原理1．彈簧受力會(huì)發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)．沿著彈簧的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的．(注：彈簧質(zhì)量不計(jì))2．用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力，運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等．3．彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算．這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系．即尋求F＝kx的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙．實(shí)驗(yàn)步驟1．如圖所示，將鐵架臺(tái)放在桌面上(固定好)，將彈簧的一端固定于鐵架臺(tái)的橫梁上，在靠近彈簧處將刻度尺(最小分度為1mm)固定于鐵架臺(tái)上，2．記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度l0，即彈簧的原長(zhǎng)．3．在彈簧下端掛上鉤碼，待鉤碼靜止時(shí)測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度l，求出彈簧的伸長(zhǎng)x和所受的外力F(等于所掛鉤碼的重力)4．改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，將所測(cè)數(shù)據(jù)填寫在下列表格中．記錄表：彈簧原長(zhǎng)l0＝__________cm.次數(shù)內(nèi)容123456拉力F/N彈簧總長(zhǎng)/cm彈簧伸長(zhǎng)/cm數(shù)據(jù)處理1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖．連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線．2．以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)．首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)．3．得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．誤差分析1．鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確造成系統(tǒng)誤差．2．彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量和作圖時(shí)造成偶然誤差．注意事項(xiàng)1．所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈性限度．要注意觀察，適可而止．2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀，這樣作出的圖線更精確．3．測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，以免增大誤差．4．描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)．5．記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位．拓展創(chuàng)新本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來(lái)自彈簧的重力，所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路應(yīng)該是盡可能減小彈簧自重的影響：1．一個(gè)方案是將彈簧穿過(guò)一根水平光滑的橫桿，在水平方向做實(shí)驗(yàn)．2．另一個(gè)方案是選擇勁度系數(shù)較小的輕彈簧，通過(guò)減小讀數(shù)的相對(duì)誤差來(lái)提高實(shí)驗(yàn)的精確度．3．利用計(jì)算機(jī)及傳感器技術(shù)，將彈簧水平放置，且一端固定在傳感器上，傳感器與計(jì)算機(jī)相連，對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或推力)時(shí)，計(jì)算機(jī)上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象(如圖甲、乙所示)，分析圖象得出結(jié)論．

對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作的考查如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．(1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：________.(2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：____________.(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.圖線不過(guò)原點(diǎn)是由于________________________________________________________________________．(4)為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)；B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l0；C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系式，首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G．整理儀器．請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來(lái)：________________________.[解析](1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知還需要刻度尺來(lái)測(cè)量彈簧原長(zhǎng)和形變量；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有彈簧的原長(zhǎng)、彈簧所受外力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或與彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度)；(3)取圖象中(0.5,0)和(3.5,6)兩個(gè)點(diǎn)，代入ΔF＝kΔx可得k＝200N/m，由于彈簧自身的重力，使得彈簧不加外力時(shí)就有形變量．(4)根據(jù)完成實(shí)驗(yàn)的合理性可知，先后順序?yàn)镃BDAEFG.[答案](1)刻度尺(2)彈簧原長(zhǎng)、彈簧所受外力及對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或與彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度)(3)200彈簧自身重力(4)CBDAEFG對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理的考查(2012·高考廣東卷)某同學(xué)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)．彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在__________方向(填“水平”或“豎直”)．(2)彈簧自然懸掛，待彈簧__________時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為_(kāi)_________．由表可知所用刻度尺的最小分度為_(kāi)_________．(3)如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與__________的差值(填“L0”或“Lx”(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_________N/m；通過(guò)圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_(kāi)_________g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s[解析](1)彈簧的軸線必須沿重力方向，所以應(yīng)沿豎直方向．(2)由于表中測(cè)量值已經(jīng)估讀到0.1mm，所以刻度尺的最小分度應(yīng)是(3)因?yàn)閙0g＝k(Lx－L0)，nmg＋m0g＝k(Ln－L0)，整理得nmg＝k(Ln－Lx)，所以橫軸應(yīng)為彈簧長(zhǎng)度與Lx(4)從上式可以看出圖象的斜率表示k的大小，即k＝eq\f(Δmg,Δx)＝4.9N/m，m0＝eq\f(kLx－L0,g)＝1.0×10－2kg＝10g.[答案](1)豎直(2)靜止L31mm(3)(4)4.910范例在“探究彈簧伸長(zhǎng)量與彈力的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力．實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度．(1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出F—L圖線．(2)由此圖線可得出的結(jié)論是________________________________________________________________________．該彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0＝______cm，勁度系數(shù)k＝______N/m.(3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù))[解析](1)如圖所示(2)由圖線可得出的結(jié)論：在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的伸長(zhǎng)量成正比．彈簧的原長(zhǎng)為10cm，勁度系數(shù)k＝25N/m(24.8N/m～25.2(3)如下表所示次數(shù)123456彈力F/N彈簧的長(zhǎng)度L/(10－2[答案]見(jiàn)解析[點(diǎn)評(píng)]本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處在于改彈簧豎直懸掛為水平放置，從而避免了彈簧自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，但細(xì)繩與滑輪處的摩擦?xí)斐蓪?shí)驗(yàn)誤差增大．1．(2014·哈師大附中、東北師大附中、遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考)一同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)量一物體長(zhǎng)度，記錄結(jié)果為1.240cm，A．最小刻度為毫米的刻度尺B．10分度的游標(biāo)卡尺C．50分度的游標(biāo)卡尺D．螺旋測(cè)微器2．(2014·廈門模擬)如圖所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連．當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象(如圖乙)．則下列判斷正確的是()A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比B．彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD．該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變3．在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是()A．彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D．用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等4．某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把L－L0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖中的()5．(2014·天水一中高三模擬)用如圖甲所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)，被測(cè)彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為1mm的刻度尺，當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如圖乙中ab虛線所示，再增加一個(gè)鉤碼后，P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖乙中cd虛線所示，已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g，重力加速度g＝9.8m6．某同學(xué)利用如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．(1)在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持________狀態(tài)．(2)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖象．由此圖象可得該彈簧的原長(zhǎng)x0＝________cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.(3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)如圖丙所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x＝________cm.

實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)的平行四邊形定則．2．培養(yǎng)應(yīng)用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出結(jié)論的能力．實(shí)驗(yàn)原理等效思想：使一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1和F2的作用效果相同，就是使同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)O，即伸長(zhǎng)量相同，所以F′為F1和F2的合力，作出力F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F、F′在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同．實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)(兩個(gè))、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))、三角板、刻度尺、圖釘、鉛筆．實(shí)驗(yàn)步驟1．用圖釘把白紙釘在水平桌面的方木板上．2．用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套．3.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到某一位置O.用鉛筆描下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．注意在使用彈簧測(cè)力計(jì)的時(shí)候，要使它的彈簧與木板平面平行．4．用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)(位置O)沿著兩繩套的方向畫直線，按選定的標(biāo)度作這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，以F1和F2為鄰邊利用刻度尺和三角板作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線，即為合力F的圖示．5．只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O.讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示．6．比較力F′與用平行四邊形定則求得的合力F的大小和方向，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)看它們是否相等．7．改變兩個(gè)分力的大小和夾角，再做兩次實(shí)驗(yàn)．誤差分析1．彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差．2．讀數(shù)誤差和作圖誤差．注意事項(xiàng)1．在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同．2．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角不宜太大也不宜太小，在60°～90°之間為宜．3．讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線在同一條直線上，避免彈簧測(cè)力計(jì)的外殼和彈簧測(cè)力計(jì)的限位孔之間有摩擦．讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，在合力不超過(guò)量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些．4．細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向．不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個(gè)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向．5．在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些．拓展創(chuàng)新1．拉力在水平面內(nèi)改為在豎直平面內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，更容易使彈簧拉力在同一平面內(nèi)．2．彈簧測(cè)力計(jì)用力傳感器取代，可避免摩擦的影響，使讀數(shù)更方便、精確．對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和方法的考查“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．(1)圖乙中的____________是力F1和F2的合力的理論值；________是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值．(2)在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：________(填“變”或“不變”)．(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________．A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法[解析](1)用平行四邊形定則作圖得到的是實(shí)驗(yàn)的理論值，即F；直接測(cè)量得到的是實(shí)際測(cè)量值，即F′.(2)細(xì)繩的作用是對(duì)結(jié)點(diǎn)O施加不同方向的拉力F1、F2，如果換用橡皮筋，結(jié)果是一樣的．(3)力的合成與分解使用的是等效替代法，B正確．[答案](1)FF′(2)不變(3)B對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的考查(2014·包頭一中高三月考)將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖甲所示．這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出．甲乙(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為_(kāi)_____N和__________N.(2)在如圖乙所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力．[解析](1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0.1N，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀一位，所以讀數(shù)分別為2.50N和4.00N.(2)取一個(gè)小方格的邊長(zhǎng)表示0.50N，作出兩個(gè)力及它們的合力如圖所示．[答案](1)2.504.00(2)見(jiàn)解析范例如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)．A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)．B固定不動(dòng)，通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3m的桿．將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉侵貜?fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到表格．F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…(1)根據(jù)表格，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力__________(選填“F1”或“F2”)．鉤碼質(zhì)量為_(kāi)_________kg((2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，對(duì)此操作說(shuō)明正確的是__________．A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差[解析](1)A傳感器中的力均為正值，故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1，平衡時(shí)，mg＝F1sinθ，當(dāng)θ＝30°時(shí)，F(xiàn)1＝1.001N，可求得m＝0.05(2)在掛鉤碼之前，對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響，故C正確．[答案](1)F10.05(2)C[點(diǎn)評(píng)]本實(shí)驗(yàn)屬實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新，用傳感器測(cè)力更方便、更精確．1．(2014·長(zhǎng)春模擬)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮條的一端固定在木板上，用兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)B．實(shí)驗(yàn)中，只需記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置C．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩只彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角必須取90°D．實(shí)驗(yàn)中，要始終將其中一只彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，然后調(diào)節(jié)另一只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)2．(2014·鄭州質(zhì)量預(yù)測(cè))某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律，圖中GE是橡皮條，圖甲表示用兩個(gè)互成角度的拉力牽拉橡皮條，圖乙表示用一個(gè)拉力牽拉橡皮條，圖中所掛鉤碼數(shù)和滑輪的位置可自由調(diào)節(jié)，下列說(shuō)法正確的是()A．圖甲中兩個(gè)拉力的方向必須相互垂直B．甲、乙兩圖中，橡皮條拉伸方向EO必須水平C．甲、乙兩圖中必須將橡皮條拉到相同位置OD．圖甲中實(shí)驗(yàn)完成后，可更換橡皮條，繼續(xù)進(jìn)行圖乙中實(shí)驗(yàn)3．在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條．(1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列說(shuō)法正確的是________(填字母代號(hào))．A．將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置(2)同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是________(填字母代號(hào))．A．兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些4．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”．彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置．分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向．(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_(kāi)_______N.(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________．(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置(3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦法．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.5．某同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，如圖(a)所示．(a)(b)(1)試在圖(a)中作出無(wú)實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力．(2)有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是________．A．兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是分力C．兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧測(cè)力計(jì)拉力的效果相同D．若只增大某一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小即可(3)如圖(b)所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個(gè)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？(力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示)________________________________________________________________________．(4)在以上比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一位同學(xué)中，造成誤差的主要原因是：(至少寫出兩種情況)________________________________________________________________________________________________________________________________________________.“微講座”(二)——求解平衡問(wèn)題的四種特殊方法求解平衡問(wèn)題的常用方法有合成與分解法、正交分解法、圖解法、整體與隔離法，前面對(duì)這幾種方法的應(yīng)用涉及較多，這里不再贅述，下面介紹四種其他方法．一、相似三角形法物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài)，畫出其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值反向的平行四邊形中，可能有力三角形與題設(shè)圖中的幾何三角形相似，進(jìn)而得到力三角形與幾何三角形對(duì)應(yīng)邊成比例，根據(jù)比值便可計(jì)算出未知力的大小與方向．(單選)(2014·大慶模擬)如圖所示，不計(jì)重力的輕桿OP能以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，P端用輕繩PB掛一重物，而另一根輕繩通過(guò)滑輪系住P端．在力F的作用下，當(dāng)桿OP和豎直方向的夾角α(0＜α＜π)緩慢增大時(shí)，力F的大小應(yīng)()A．恒定不變 B．逐漸增大C．逐漸減小 D．先增大后減小[解析]由三角形相似得：eq\f(F,PQ)＝eq\f(mg,OQ)，F(xiàn)＝eq\f(PQ,OQ)mg，α逐漸增大，即PQ增大，由上式知F逐漸增大，B正確．[答案]B二、正弦定理法三力平衡時(shí)，三力合力為零．三個(gè)力可構(gòu)成一個(gè)封閉三角形，若由題設(shè)條件尋找到角度關(guān)系，則可由正弦定理列式求解．一盞電燈重力為G，懸于天花板上A點(diǎn)，在電線O處系一細(xì)線OB，使電線OA與豎直方向的夾角為β＝30°，如圖所示．現(xiàn)保持β角不變，緩慢調(diào)整OB方向至OB線上拉力最小為止，此時(shí)OB與水平方向的夾角α等于多少？最小拉力是多少？[解析]對(duì)電燈受力分析如圖所示，據(jù)三力平衡特點(diǎn)可知：OA、OB對(duì)O點(diǎn)的作用力TA、TB的合力T與G等大反向，即T＝G①在△OTBT中，∠TOTB＝90°－α又∠OTTB＝∠TOA＝β，故∠OTBT＝180°－(90°－α)－β＝90°＋α－β由正弦定理得eq\f(TB,sinβ)＝eq\f(T,sin90°＋α－β)②聯(lián)立①②解得TB＝eq\f(Gsinβ,cosα－β)因β不變，故當(dāng)α＝β＝30°時(shí)，TB最小，且TB＝Gsinβ＝G/2.[答案]30°eq\f(G,2)[名師點(diǎn)評(píng)]相似三角形法和正弦定理法都屬于數(shù)學(xué)解斜三角形法，只是已知條件不同而已．若已知三角形的邊關(guān)系選用相似三角形法，已知三角形的角關(guān)系，選用正弦定理法．三、三力匯交原理物體受三個(gè)共面非平行外力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力必為共點(diǎn)力．如圖所示，重為G的均勻鏈條掛在等高的兩鉤上，鏈條懸掛處與水平方向成θ角，試求：(1)鏈條兩端的張力大?。?2)鏈條最低處的張力大?。甗解析](1)整個(gè)鏈條受三個(gè)力作用而處于靜止，這三個(gè)力必為共點(diǎn)力，由對(duì)稱性可知，鏈條兩端受力必大小相等，受力分析如圖甲．由平衡條件得：2Fsinθ＝GF＝eq\f(G,2sinθ).(2)在求鏈條最低處張力時(shí)，可將鏈條一分為二，取一半鏈條為研究對(duì)象．受力分析如圖乙所示，由平衡條件得水平方向所受力為F′＝Fcosθ＝eq\f(G,2sinθ)cosθ＝eq\f(G,2)cotθ.[答案](1)eq\f(G,2sinθ)(2)eq\f(Gcotθ,2)四、臨界假設(shè)法運(yùn)用假設(shè)法解題的基本步驟是：1．明確研究對(duì)象；2．畫受力圖；3．假設(shè)可發(fā)生的臨界現(xiàn)象；4．列出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程求解．(多選)傾角為θ＝37°的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A，物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.現(xiàn)給A施以一水平力F，如圖所示．設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，如果物體A能在斜面上靜止，水平推力F與G的比值可能是()A．3 B．2C．1 D．0.5[解析]設(shè)物體剛好不下滑時(shí)F＝F1則F1·cosθ＋μFN＝G·sinθFN＝F1·sinθ＋G·cosθ得：eq\f(F1,G)＝eq\f(sin37°－0.5×cos37°,cos37°＋0.5×sin37°)＝eq\f(0.2,1.1)＝eq\f(2,11)設(shè)物體剛好不上滑時(shí)F＝F2，則F2·cosθ＝μFN＋G·sinθFN＝F2·sinθ＋G·cosθ得：eq\f(F2,G)＝eq\f(sin37°＋0.5×cos37°,cos37°－0.5×sin37°)＝eq\f(1,0.5)＝2即eq\f(2,11)≤eq\f(F,G)≤2，故選B、C、D.[答案]BCD1．(單選)(2014·鄭州一中高三月考)如圖所示，兩球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，球B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，球A固定在O點(diǎn)正下方，且OA之間的距離恰為L(zhǎng)，系統(tǒng)平衡時(shí)繩子所受的拉力為F1.現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為F2，則F1與F2的大小之間的關(guān)系為()A．F1>F2 B．F1＝F2C．F1<F2 D．無(wú)法確定2．(單選)(2014·河南中原名校二聯(lián))在均勻棒的兩端各系一輕繩，棒的上端的輕繩的另一端固定在天花板上，再將系下端的繩用力F拉到水平方向，上端的繩與水平面成α角，棒與水平面成β角而靜止．則下面各式正確的是()A．tanα＝2tanβ B．sinα＝2sinβC．cosα＝2cosβ D．sinα＝2cosβ3．(單選)(2014·東城區(qū)模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于傾角為30°的光滑斜面上，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端系在小球上，另一端固定在墻上的P點(diǎn)，小球靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則彈簧的伸長(zhǎng)量為()A.eq\f(mg,k) B.eq\f(\r(3)mg,2k)C.eq\f(\r(3)mg,3k) D.eq\f(\r(3)mg,k)4．如圖所示，一個(gè)重為G的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上，一個(gè)勁度系數(shù)為k，自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)(L<2R)的輕質(zhì)彈簧，一端與小球相連，另一端固定在圓環(huán)的最高點(diǎn)，求小球處于靜止?fàn)顟B(tài)