共点力的平衡(习题课)

1、共点力的平衡(习题课1.(2001年全国理综考试如图137所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为l 、劲度系数为k 的弹簧连接起来,木块与地面间动摩擦因数为,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是A A.l +k m 1gB.l +k (m 1+m 2gC.l +k m 2gD.l +k (2121m m m m +g 【解题思路】 对木块1,F 弹=F f =m 1g .又F 弹=kx ,因此,两木块间距离为l +x =l +m 1g /k .2.如图,物体M 处于静止状态,三条绳的拉力之比F 1F 2F 3=_. 【解

2、题思路】 力F 1、F 2、F 3组成图示三角形,由正弦定理知 sin301F = sin902F = sin603F F 1F 2F 3=1233.如图,木块重60 N ,放在倾角=37°的斜面上,用F =10 N 的水平力推木块,木块恰能沿斜面匀速下滑,求: (1木块与斜面间的摩擦力大小; (2木块与斜面间的动摩擦因数. (sin37°=0.6,cos37°=0.8【规范解答】 物体的受力情况如图,建立图示直角坐标系mg sin -F f -F cos =0 F N -mg cos -F sin =0 由得:F f =mg sin -F cos =60

3、5;0.6 N-10×0.8 N=28 N由得:F N =mg cos +F sin =60×0.8 N+10×0.6 N=54 N根据滑动摩擦定律F f =F N 得=N fF F =5428=0.52 4.直径为D 的圆柱形桶内放入两个直径为d (2d >D 的光滑圆球,如图,其中只与球的重力有关而与桶的直径D 无关的力是A A.球对桶底的压力B.下面球对桶侧面的压力C.上面球对桶侧面的压力D.上球对下球的压力均错误.5.如图1314所示,砖夹之间有质量均为m 的n 块相同的砖,当在两侧施以水平压力F 时,可以将砖缓慢提起,各接触面间的动摩擦因数均为.则

4、 (1增加压力为2F ,每块砖受到的摩擦力的合力大小为_,方向为_. (1mg ,竖直向上(2证明:当砖块为偶数时,正中间的两块砖之间无摩擦力.【命题意图】 通过对砖夹砖问题的分析,考查对力平衡条件的理解以及整体法、隔离法的应用.【解题思路】 (1对任一砖,竖直方向上只受重力和摩擦力作用而平衡.因此,其所受的摩擦力的合力大小等于重力,方向竖直向上.(2证明:设砖块数为2n ,对整体应用力平衡条件知,两端的砖的外侧面受摩擦力F f =2nmg /2=nmg .对前n 块砖应用力平衡条件知,第n 块砖的外侧面所受摩擦力为零,如图,即正中间两块砖之间无摩擦力.6全国著名发明家邹德俊,发明一种“吸盘式

5、”挂衣钩,如图1315所示,将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上时,可挂衣帽等物品.如果挂衣钩的吸盘压紧时,它的圆面直径为101m ,吸盘圆面压在墙上有54的面积跟墙面完全接触,中间51未接触部分间无空气,已知吸盘面与墙面间的动摩擦因数为0.5,则这种挂衣钩最多能挂多重的物体?(大气压强p 0=1.0×105 Pa 【命题意图】 本题以力平衡条件、摩擦定律为知识背景,考查通过建构物理模型、分析解决实际问题的能力.【解题思路】 挂钩在衣帽等物品重力、墙面最大静摩擦力的作用下平衡静止,由力平衡条件、摩擦定律可求出所挂物体的最大重力.【规范解答】 设吸盘圆面积为S ,墙面最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,即F 静m =F N ,F N =