共点力的平衡+整体隔离+动态分析.docx
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共点力的平衡+整体隔离+动态分析
共点力的平衡+整体隔离+动态分析
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共点力的平衡
正交分解法的应用
用正交分解法求多个力的合力的基本思路是:
1.对研究对象进行受力分析。
2.建立直角坐标系,再把不在轴上的所有的力沿两个坐标轴方向垂直分解。
3.根据两个坐标轴方向列状态方程,解岀未知量匚
【例题】在水平路而上用绳子拉一个重力为G=200N的木箱,绳子与水平路而的夹角430。
如
【变式训练2】在倾角a=30°斜而上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放有一个重为
图所示•木箱与路而间的动摩擦因数g=0」0,要使木箱能在水平路面上匀速移动,则绳上所加拉
力F应为多大?
思考:
若挡板与斜而垂直呢?
思考:
若F方向斜向下30度呢?
【变式训练3】如图所示,电灯的重力G=10N,40绳与顶板间的夹角为45。
,绳水平,
则AO绳所受的拉力八是多少?
BO绳所受的拉力6是多少?
【变式训练1】质量为m的木块放在木板上,当木板与水平方向夹角为37。
时,木块恰能沿木板匀速下滑,木块与木板间的动摩擦因数多大?
思考:
若要使这个物体沿斜面向匕匀速运动,动摩擦因数为□•所需要施加的水平方向外力为多少?
1•请根据实际情况画出重力的分解图,并求解各个分力,已知物体重力为G夹角为化
2•如图所示,重物的质量为心细绳A0和BO的爪B端是固圧的,平衡时A0水平00与水
平而的夹角为&,A0的拉力尺和BO的拉力尺的大小是()
A,F\=〃】gcos&。
oB.F]=〃7gcot&
C・F2=m^sin&。
。
D.F?
=mg/sh\&
3•放在斜面上的物体,所受重力G可以分解为使物体沿斜而向下滑的分力八
和使物体压紧斜而的分力鬥,当斜而倾角增大时()
A・Fi和鬥都增大。
・B・Fi和八都减小
C.F】增大,F2减小
D.Fi减小,尸2增大
4•如右图所示,一个半径为几重为G的光滑均匀球,用长度为厂的细绳挂在
竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F和球对墙壁压力F.、•的大小分别是()
AG错误!
…B.2G,G
C・\r(3)G,错误!
D•错误!
,错误!
5•将质量为加的长方形木块放在水平桌而上,用与水平方向成&角的斜向右上方的力F拉木块,如
右图所示,则()
A.力F的水平分力为Fcosa,等于木块受的摩擦力
B.力F的竖直分力为Fsina.它使物体刃对桌而的压力比加g小
c・力F的竖直分力为Fsins它不影响物体对桌而的压力
D・力F打木块重力mg的合力方向可以竖直向上
6•己知竖直平面内有一个大小为1ON的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30%
与y轴正方向之间的夹角为60:
现将它分解到x轴和y轴方向上,则()
A・Ff5N,Fy=5NoB・Fv=5V3N,Fy=5N
C・&=5N,Fy=5错误!
N-D.Fv=10N,Fv=10N
7
G.
.如图所示,在三角形支架〃点用一细绳悬挂一个重为150N的重物已知AB:
BC:
AC=5:
4:
3,求横梁BC和斜梁AB所受的力.
8•一个人要拉动一辆汽车是很困难的,如果按照下图所示的那样,先用结实的绳子把汽车和大树
连起来,并尽量把绳子拉紧拴牢,然后在绳子中间沿垂直于绳子的方向用力F拉,那么就可以将汽
车拉动•下列对此现象的分析中,正确的是()
A.
汽车所受绳子的拉力等于F
B.汽车所受绳子的拉力大于树所受绳子的拉力
C.汽车和树受到绳子的拉力远大于F
D.汽车和树受到绳子的拉力等于F
9•如图所示,两根轻绳AO与80所能承受的最大拉力大小相同,轻绳长度AOVBO,若把所
吊电灯的重力逐渐增大,则()
A・AO绳先被拉断
B・BO绳先被拉断
C.AO绳和BO绳同时被拉断
D.条件不足,无法判断
整体法隔离法解决平衡问题
1、隔离法:
将系统中的某匸物体做为研究对象。
2、整体法:
将整个系统看做-个整体作为研究对象。
说明:
(1)只有当系统内各物体具有相同的运动状态时(即都平衡或者都有相同的加速度),才能看做一个整体。
(2)对整体受力分析时,只分析系统所受外力,不分析体统内力
例1、如图所示,向右的水平恒力F作用在物体B±.AB均静止不动,则地而对B的摩擦力为多少?
思考:
若F作用在A上,结果如何?
例2:
滑块和斜而均处于静止状态,斜而倾角()滑块的质量为g斜而的质量为求地而对斜面的支持力和摩擦力的大小。
思考:
若滑块沿斜而匀速下滑,斜而静止不动,情况如何呢?
例3:
如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的两块相同的砖,用两个大小均为F的水
平力压木板,使砖静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少?
变式:
如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水
平力压木板,使砖静止不动,则第二块砖对第三块砖的摩擦力为多少?
骨卜卜I十
例4:
如图,人的质量是血木板的质量为M,木板与地而间的动摩擦因数为u,在人的拉力作用下,人与木板一起向右做匀速运动,求木板对人的摩擦力多大?
变式:
如图所示,人的质量为60kg,木板A的质量为30kg,滑轮及绳的质量不讣,一切摩擦不计,
若人通过绳子拉住木板不动,则人的拉力的大小及人对木板的压力为多少?
【课后练习】
1•如图,A、B、C三个物体叠放在一起,同时有F=1N的两个水平力分别作用于A,B两物体
上,A,B.C三个物体仍处于平衡状态则
(A)A物体对B物体的摩擦力为1N。
(B)地面对A物体的摩擦力为零
(C)B物体对C物体的摩擦力为零。
(D)C物体对B物体的摩擦力为1N
2.如图2-24(a)所示,A、B质量分别为n”和叠放在倾角为0的斜面上以相同的速度
匀速下滑,则()
(A)AB间无摩擦力作用
(B)B受到的滑动摩擦力大小为(m,\+im)gsinO
(C)B受到的静摩擦力大小为mAgsinO
(D)取下A物体后,B物体仍能匀速下滑
3、一个底面粗糙的质量为M的三角劈放在水平而上,三角劈的斜而光滑且与水平而成30。
角。
用一端固立的轻绳系一质虽为m的小球,将小球放在斜面上,轻绳与竖直而的夹角为30。
.如下图所示。
求当三角劈静止时绳子的张力T是多少?
若地而对三角劈的最大静摩擦力等于地而对三角劈的支持力的k倍,为使整个系统静lh,k值不能小于多少?
图3
4•如图1所示,质量为m=2kg的物体,置于质量为M=1Okg的斜面体上,现用岂一平行于斜面的力F=20N推物体,使物体向為速运动,斜面体的倾角a=3T,始终保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力(取旷1°恥)
动态平衡问
1•如图所示,小船用绳索拉向岸边,设船在水中运动时所受水的阻力不变,那么小船在匀速靠岸过程中,下面说法哪些是正确的()
A・绳子的拉力F不断增大
B.绳子的拉力F不变
C.
D.船所受的浮力不断增大
船所受的浮力不断减小
2•三根细线AO.BO、CO系一重物质量为加如图所示。
当A点缓慢上移,且保持0点不动,
三根绳上的张力如何变化?
如果只有B点缓慢向右移动,且保持O点不动,三根绳上的张力又如
何变化?
3•如图所示,一个重力G的匀质球放在光滑斜而上,斜而倾角为a,在斜而上有一光滑的不讣厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。
今使板与斜面的夹角0缓慢增大,问:
在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化?
0多大时,挡板所受压力最小?
4•半圆形支架BAD,两细绳0A和0B结于圆心0,下悬挂重为G的物体,使0点位置固左不动,
将0B绳的B端沿半圆支架从水平位垃逐渐移至岐直位置C的过程中,如图所示,分析0A绳0B绳所受的力大小如何变化。
5・半径为R的球形物体固左在水平地而上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B的距离为",轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过立滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是()
A、N变大,T变小B、N变小,T变大
C.N变小先变小后变大D、N不变,T变小
图
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- 关 键 词:
- 共点力 平衡 整体 隔离 动态 分析