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高一物理共点力平衡练习及答案解析

凤婷分享

  共点力平衡是生活中常见的现象,也是高一物理的常考题型,下面是学习啦小编给大家带来的高一物理共点力平衡练习及答案解析,希望对你有帮助。

  高一物理共点力平衡练习及答案

  1、分解一个力,若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向,以下正确的是( )

  A.只有惟一组解   B.一定有两组解

  C.可能有无数组解  D.可能有两组解

  答案:D

  解析:

  (1)分解一个力,若已知其中一个分力的方向,可做出另一个分力的最小值,如图,的方向沿OA,那么的最小值是BC对应的力的大小,即。(2)若,以的大小对应的线段为半径,以B为圆心画圈弧交OA于C、D,可画出两组解:和,和(如图)。(3)当时只能有一组解。(4)当时,无解。

  2、如图所示,用一个轻质三角支架悬挂重物,已知AB杆所承受的最大压力为2 000 N,AC绳所承受最大拉力为1 000 N,,为不使支架断裂,求悬挂物的重力应满足的条件?

  解析:以A为研究对象,AB杆的支持力为,AC绳的拉力为,如图所画的平行四边形,或构成矢量三角形得知:①②由①②得:因为AB、 AC能承受的最大作用力之比为,当悬挂物体重力增加时,对AC绳的拉力将先达到最大值,所以为使三角形支架不断裂,

  计算中应以AC绳中拉力达到最大值为依据,即取1000 N,于是得悬挂物体的重力应满足的条件为500 N。

  3、某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进,已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面夹角为θ=45°,(g=10 m/s2)求:

  (1)绳子的拉力F1;

  (2)箱子对地面的压力FN.

  解析:对箱子进行受力分析如图,由平衡方程得

  F1cos 45°=μFN′①

  FN′+F1sin 45°=gm②

  联立①②式得:

  F1= N,FN′=200 N,

  由牛顿第三定律知箱子对地面的压力为200 N.

  答案:(1) N(2)200 N

  4、如图所示,重为G的光滑球在倾角为30°的斜面上,分别被与斜面夹角为60°、90°、150°的挡板挡住在1、2、3时,斜面与挡板所受的压力分别为多大?

  解析:如图(a)所示,据球受重力的作用效果,同时挤压斜面和挡板,故确定了重力的两个分力方向分别垂直斜面和挡板,所以将G分解得到两个分力大小为G1=G/cos 30°= G2=G·tan 30°=分别与G1、G2大小方向相同的斜面与挡板所受压力大小分别为N1=,N2=.如图(b)所示,同理得N′1=G′1=G·cos 30°=,N′2=G′2=G·sin 30°=.,此时斜面不受压力,挡板所受压力大小方向与G相同,即N″2=G.

  5、如图所示,劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上,上端连一质量为m的物块;另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上.现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于2/3mg时,求A点上提的高度.

  解析:受力分析如图所示,其中F′1,F′2分别是

  弹簧k1、k2的作用力.物块静止,F′1+F′2=mg①

  初态时,弹簧k2(压缩)的弹力F2=mg(向上)②

  末态时,弹簧k2(压缩)的弹力F′2=2/3mg(向上)③

  弹簧k2的长度变化量:Δx2=ΔF2/k2=(F2-F′2)/k2=mg/3k2

  由①③式得F′1=mg/3

  初态时,弹簧k1(原长)的弹力F1=0

  末态时,弹簧k1(伸长)的弹力F′1=mg/3(向上)

  弹簧k1的长度变化量Δx1=ΔF1k1=(F′1-F1)k1=mg/3k1

  由几何关系Δx=Δx1+Δx2=mg (1/k1+1/k2)/3.

  当乙处于伸长状态时,有:

  初态时,弹簧k2(压缩)的弹力T2=mg(向上)

  末态时,弹簧k2(伸长)的弹力T2′=2/3mg(向下)

  弹簧k2的长度变化量为

  Δx2=ΔT2k2=T2+T2′k2=5mg/3k2.

  对甲弹簧分析有:

  初态时,弹簧k1(原长)的弹力T1=0

  末态时,弹簧k1(伸长)的弹力T1′=53mg(向上)

  弹簧k1的长度变化量为Δx1′=ΔT1k1=5mg/3k1

  由此可得Δx=Δx1+Δx2=5mg (1/k1+1/k2)/3

  6、某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆框表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在AB的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于AB的方向竖直向上发生一个偏移量d(d<<L),这时仪器测得绳对支柱C竖直向下的作用力为F.

  (1)试用L、d、F表示这时绳中的张力FT.

  (2)如果偏移量d=10 mm,作用力F=400 N,L=250 mm,计算绳中张力的大小.

  解析:(1)设C′点受两边绳的张力为T1和T2,AB与BC′的夹角为θ,如图所示.依对称性有T1=T2=T,由力的合成有F=2Tsin θ,根据几何关系有sin θ= (或tan θ=2d/L).

  联立上述二式解得T= ,因d<<L,故T=FL/4d.

  (2)将d=10 mm,F=400 N,L=250 mm,代入,解得 T=2.5×103 N, 即绳中的张力为2.5×103 N.

  高一物理学习方法

  多理解

  多理解,就是紧紧抓住预习、听课和复习,对所学知识进行多层次、多角度地理解。预习可分为粗读和精读。先粗略看一下所要学的内容,对重要的部分以小标题的方式加以圈注。接着便仔细阅读圈注部分,进行深入理解,即精读。上课时可有目的地听老师讲解难点,解答疑问。这样便对知识理解得较全面、透彻。课后进行复习,除了对公式定理进行理解记忆,还要深入理解老师的讲课思路,理解解题的“中心思路”,即抓住例题的知识点对症下药,应用什么定理的公式,使其条理化、程序化。

  多练习

  多练习,既指巩固知识的练习,也指心理素质的“练习”。巩固知识的练习不光是指要认真完成课内习题,还要完成一定量的课外练习。但单纯的“题海战术”是不可取的,应该有选择地做一些有代表性的题型。基础好的同学还应该做一些综合题和应用题。另外,平日应注意调整自己的心态,培养沉着、自信的心理素质。

  多总结

  多总结,首先要对课堂知识进行详细分类和整理,特别是定理,要深入理解它的内涵、外延、推导、应用范围等,总结出各种知识点之间的联系,在头脑中形成知识网络。其次要对多种题型的解答方法进行分析和概括。还有一种总结也很重要,就是在平时的练习和考试之后分析自己的错误、弱项,以便日后克服。
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