求一份高中物理力学受力分析和动态平衡的试题和解析

求一份高中物理力学受力分析和动态平衡的试题和解析

20. F1=3牛、F2=5牛、F3=8牛，这三个力中有两个是同时作用在同一物体上的同一直线上的力，另一个力则是这两个力的合力，那么( D) A、合力一定是F3 ； B、合力一定是F2 ； C、合力一定是F1 ； D、合力可能是F3 ，也可能是F1 或F2 。F1+F2=F合=F3   F3-F1=F合=F2   F3-F2=F合=F121. 用弹簧秤测出一物体受到的重力是3牛，然后将弹簧秤倒过来，把秤钩固定住，将此物体挂在弹簧秤的提环上，则弹簧秤的示数是( B) A、仍等于3牛； B 、大于3牛； C、小于3牛； D、等于零。称出的是测力计本身和物体的总重25. 为了将压强减小到原来的1／4，以下做法中可达到目的的是( D) A、受力面积不变，压力减小1／4 ； B、压力不变，受力面积减小到原来的3／4 ； C、压力和受力面积同时减小到原来的1／4 ； D、压力减小1／2 ，同时受力面积增大1倍。27. 制药厂在培养液中提取抗菌素时，要通过加热去掉培养液中的水分，但又不允许温度达到100℃，下列的办法中可采用的是( C ) A、减小火力； B、加大火力； C、减小液面上的气压； D、增大液面上的气压；28. 以下说法中正确的是( B ) A、大气压会把不够坚固的房顶压垮； B、用气压计改成的高度计在宇宙航行中是不能使用的； C、在标准大气压下做托里拆利实验，使用的玻璃管长75厘米左右； D、在高山上不容易煮熟饭，说明那里的水沸点高。29. 一块砖平放在水平地面上，将它切去一半，剩下的一半对地面的压强( B ) A、一定是原来的1／2 ； B、一定和原来的一样； C、一定是原来的2倍； D、条件不足无法确定。

1、变动中力的平衡问题的动态 分析

①矢量三角形法

B

    物体在三个不平行的共点力作用下平衡，这三个力必组成一首尾相接的三角形。用这个三角形来分析力的变化和大小关系的方法叫矢量三角形法，它有着比平行四边形更简便的优点， 特别在处理变动中的三力问题时能直观的反映出力的变化过程。

例1、如图1a所示，绳OA、OB等长，A点固定不动，将B 点沿圆弧向C点运动的过程中绳OB中的张力将[  ]

C

 A、由大变小；  B、由小变大  C、先变小后变大  D、先变大后变小

TB’’

TB’

   解：如图1b，假设绳端在B'点，此时Ｏ点受到三力作用平衡：T 、书的大小方向不断的变化（图中T、T T ......），但T的大小方向始终不变，T 的方向不变而大小改变，封闭三角形关系始终成立.不难看出； 当T与T垂直时，即a+=90时，T取最小值，因此，答案选C。

②相似三角形法

   物体在三个共点力的作用下平衡，已知条件中涉及的是边长问题，则由力组成的矢量三角形和由边长组成的几何三角形相似，利用相似比可以迅速的解力的问题。

   例2、如图2a所示，在半径为Ｒ的光滑半球面上高h处悬挂一定滑轮。重力为Ｇ的小球用绕过滑轮的绳子站在地面上的人拉住。 人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中,试分析半球对小球的支持力和绳子拉力如何变化？

图2b

   分析与解：受一般平衡问题思维定势的影响，以为小球在移动过程中对半球的压力大小是变化的。对小球进行受力分析：球受重力Ｇ、球面对小球的支持力Ｎ和拉力Ｔ，如图2b所示：可以看到由Ｎ、Ｔ、G构成的力三角形和由边长L、R、h+R构成的几何三角形相似，从而利用相似比Ｎ／Ｇ＝R／R+h，T／Ｇ＝L／R+h. 由于在拉动的过程中，R 、h不变，L减小，则Ｎ＝RＧ／R+h大小不变， 绳子的拉力T＝LＧ／R+h减小。