共点力作用下的物体的平衡091205

1、共点力作用下物体的平衡一、物体的平衡物体的平衡有两种情况：质点静止或做匀速直线运动，物体的加速度为零。二、共点力作用下物体的平衡1共点力 几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不一定在物体上） ，这几个力叫共点 力。2共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合0或 Fx合0，Fy合03判定定理物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。 （表示这三个力的矢量首尾相 接，恰能组成一个封闭三角形）4解题方法 当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往 往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个

2、或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用 正交分解 法。二、典型例题例 1 ：下列哪组力作用在物体上，有可能使物体处于平衡状态A 3N ，4N ，8NB3N，5N ，1NC4N ， 7N ，8ND7N， 9N，6N例 2 ：如下图所示，木块在水平桌面上，受水平力 止，则此时木块受的合力为F1 =10N ，F2 =3N 而静止，当撤去 F1后，木块仍静A 0B 水平向右，C水平向左， 7ND 水平向右，例 3：氢气球重 10 N ，空气对它的浮力为 成 30 角，则绳子的拉力大小是 3N7N16 N ，用绳拴住，由于受水平风力作用，绳子与竖直方向 水平风力的大小是 .第1 页共 6 页三、综合应用

3、举例1静平衡问题的分析方法1、如图甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为 m1 的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 =60m1 和 m2 的小球，当它们处于平衡状态时，质量为 m2。两小球的质量比 m 为m1A 33D 22C322动态平衡类问题的分析方法重 G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2 各如何变化？3平衡问题中的极值分析1 跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体 A 和物体 B，物体 A 放在倾角为 的斜面上

4、（如图 l 43 （甲）所示） ，已知物体 A 的质量为 m ，物体 A 与斜面的动摩擦因数为 （ tan ），滑轮的摩擦不计， 要使物体 A 静止在斜面上，求物体 B 的质量的取值范围。答案： m(sin - cos ) mB m (sin cos)用与竖直方向成 =30斜向右上方，大小为 F的推力把一个重量为 G 的木块压在粗糙竖直墙上保 持静止。求墙对木块的正压力大小 N 和墙对木块的摩擦力大小 f 。答案：当F23G时，f=0；当 F 23G时，f23F G，方向竖直向下； 当F 23G时，f G 23F ，方向竖直向上。4整体法与隔离法的应用例 8】 有一个直角支架 AOB ， AO

5、 水平放置，表面粗糙， OB 竖直向下，表面光 滑。AO 上套有小环 P，OB 上套有小环 Q ，两环质量均为 m，两环由一根质量可忽略、 不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡 （如图所示）。现将 P 环向左移一小段距离，两 环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较， AO 杆对 P 环的支 持力 FN 和摩擦力 f 的变化情况是AFN不变，f变大BFN 不变， f变小CFN变大， f变大DFN 变大，f 变小答案选 B。5“稳态速度”类问题中的平衡QA【例 10】（ 2003 年江苏）当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大， 因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称

6、为此物体下落的稳态速度。已知球形物下的空气，比例系数k=3.4 10-4Ns/m 2。已知水的密度1.0 103 kg/m 3，重力加速度为 g 10 m/s 2。体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径 r，即阻力 f=krv ， k 是比例系数。对于常温求半径 r=0.10mm 的球形雨滴在无风情况下的稳态速度。 （结果保留两位有效数字） 答案： v =1.2m/s 。四、针对训练1把重 20N 的物体放在倾角为 30的粗糙斜面上，物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接，如图 所示，若物体与斜面间的最大静摩擦力为 12 N ，则弹簧的弹力为（ ）A 可以是 22N ，方向沿斜面

7、向上B可以是 2N 方向沿斜面向上C可以是 2N ，方向沿斜面向下D可能为零2 两个物体 A 和 B，质量分别为 M 和 m ，用跨过定滑轮的轻绳相连， A 静止于水平地面上，如图所 示，不计摩擦力， A 对绳的作用力的大小与地面对 A 的作用力的大小分别为（）A mg，（M m） gBmg，MgC（M m）g， M gD（M+m）g，（M m）g再增大一些，物体 m 仍然静止（绳子如图所示，当倾角为 45 时物体 m 处于静止状态，当倾角 质量、滑轮摩擦不计）下列说法正确的是（ ）A 绳子受的拉力增大B 物林 m 对斜面的正压力减小C物体 m 受到的静摩擦力可能增大D 物体 m 受到的静摩擦

8、力可能减小4如图所示，两光滑硬杆 AOB 成 角，在两杆上各套上轻环 P、 Q，两环用细绳相连，现用恒力F沿 OB 方向拉环 Q ，当两环稳定时细绳拉力为（ ）AFsin BF/sin CFcosDF/cos5如图所示，一个本块 A 放在长木板 B 上，长木板 B 放在水平地面上在恒力 F 作用下，长木板 B 以速度 v 匀速运动，水平弹簧秤的示数为 T下列关于摩擦力的说法正确的是（）A 木块 A 受到的滑动摩擦力的大小等于 TB木块 A 受到的静摩擦力的大小等于 TC若长木板 B以2v的速度匀速运动时，木块 A 受到的摩擦力大小等于 2TD若用 2F 的力作用在长木板上， 木块 A 受到的摩

9、擦力的大小等于 T6长 L 的绳子，一端拴着半径为 图所示，试求绳子中的张力r，重为 G 的球，另一端固定在倾角为 的光滑斜面的 A 点上，如第4 页共 6 页7长为 L 的轻绳，将其两端分别固定在相距为 d 的两坚直墙面上的 A、B 两点。一小滑轮 O 跨过绳子下端悬挂一重力为 G 的重物 C，平衡时如图所示，求 AB 绳中的张力。ABC ， ABC ，AB 边靠在竖直墙上，F 是垂直8如图所示，质量为 m，横截面为直角形的物快 于斜面 BC 的推力，现物块静止不动，求摩擦力的大小。参考答案： 1ABCD2A3BCD4B5AD6T G(L r)sinL2 2rLGL7FT2 28 f=mg+F sin 2 L2 d 2以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途Nur f r den pers?nlichen fr Studien, Forschung, zu kommerziell