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考点2 物体地受力分析
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考点2 物体的受力分析
1.(2010·浙江理综·T22) (16分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中。设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取;g=10m/s2)。求:
(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离Smax为多少?
(3)H=4m,L=5m,动摩擦因数=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?
【命题立意】本题以实际运动会中运动员的运动过程为背景,体现对实际问题的抽象与建模能力的考查,主要考查匀变速直线运动、平抛运动。
【思路点拨】以运动员(当作质点击为研究对象,进行腕力分析和运动过程分析,从而找到解题的突破口。
【规范解答】
(1)设斜面长为,斜面倾角为,根据动能定理得
即 …
(2)根据平抛运动公式
解得 …
由⑥式可得,当
(3)令
则可得到:
求出
【答案】(1)(2)
(3)或
2.(2010·浙江理综·T14)如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
【命题立意】【规范解答】A、BB,假设A对B的压力为F,则由牛顿第二定律得:,故A正确,B、C、D错误。
【类题拓展】巧解连接体类问题:
两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体。以平衡态或非平衡态连接休问题拟题屡次呈现于高考卷面中。
这类问题一般需灵活选择明确研究对象,采用整体法和隔离法相结合。具体方法是:整体法求加速度,隔离法求相互作用力。
3.(2010·安徽理综·T19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为A. 3 B.4
C. 5 D.6
【命题立意】本题以斜面体为背景,结合连接体的匀速运动情景,主要考查整体法与隔离法的应用、受力分析、共点力的平衡条件、牛顿第三定律等知识点。
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析: 【规范解答】选C.先把P、Q看成一个整体进行分析,受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力作用下处于平衡状态。隔离Q进行分析,受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用下处于平衡状态。由牛顿第三定律可知Q对P有一个压力,弹簧对P有一个弹力(沿斜面向下),所以P共受到5个力的作用,C正确。
【类题拓展】连接体问题的处理策略
连接件问题对在解题过程中选取研究对象很重要。有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象。整体作为研究对象可以将不知道的相互作用力去掉,单个物体作研究对象主要解决相互作用力。单个物体的选取应以它接触的物体最少为最好。如m只和M接触,而M和m还和斜面接触。另外需指出的是,在应用牛顿第二定律解题时,有时需要分解力,有时需要分解加速度,具体情况分析,不要形成只分解力的认识。 (2010·广东理综·T13)图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA ,FB灯笼受到的重力为 G.下列表述正确的是
A.FA一定小于G B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力 D.FA与FB大小之和等于G
【命题立意】本题主要考查力的平衡条件及推论、力的平行四边形法则、正交分解法。
【规范解答】选B,由A、B两点等高,AO、BO等长可知,AO绳与BO绳两力对称,B选项正确;若两绳间的夹角θ=1200时,;当θ1200时:;当θ1200时:,故A选项错误;这两个力的矢量和与重力是平衡力,C选项错误;这两个力不是大小之和而是矢量之和,D选项错误。
【类题拓展】类问题的求解八法
1. 物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反;“力的合成法”是解决三力平衡问题的基本方法.
2.正交分解法
物体受到三个或三个以上力的作用时,常用正交分解法列平衡方程求解: ,.为方便计算,建
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