共点力的平衡条件
共点力平衡
例1:如图所示,用轻绳OA 、OB 和OC 将重为G 的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,AO 绳水平,OB 绳与竖直方向的夹角为θ. 则AO 绳的拉力FA 、OB 绳
的拉力FB 的大小与G 之间的关系为( )
练习1:如图所示,在倾角为θ的斜面上,放着一个质量为m 的光滑小球,小球被竖直的木板挡 住,则小球对木板的压力大小为( )
例2:倾角为θ的斜面上有质量为m 的木块,它们之间的动摩擦因数为μ. 现
用水平力F 推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动. 若斜面
始终保持静止,求水平推力F 的大小.
练习2:(10. 新课标.18)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向
成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
反思:
(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定,一般来说,当物体受到三个或三个以下的力时,常利用合成法, 若这三个力中,有两个力互相垂直,可选用正交分解法。
(2)当物体受到三个以上的力时,常用正交分解法。
题型二:连接体平衡
例3:(11·海南·5)如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )
A .等于零
B .不为零,方向向右
C .不为零,方向向左
D .不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右
反思:
当一个系统(两个及两个以上的物体)处于平衡状态时,系统内的每一个物体都处于平衡状态,当求系统内各部分相互作用时用隔离法(否则不能暴露物体间的相互作用),求系统受到的外力时,用整体法,即将整个系统作为一个研究对象,具体应用中,有时两种方法交替使用。
练习3:(09年广州调研测试)如图所示,质量为m 的物体在沿斜面向上的拉力F 作用下,沿放在水平地面上的质量为M 的粗糙斜面匀速上滑,斜面倾角为θ,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面,( )
A .无摩擦力 B .有水平向左的摩擦力大小为F ·cos θ
C .支持力等于(m +M )g D .支持力为(M +m )g -F sin θ
练习4:(10·山东.17) 如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线, 运动(m 1在地面,m 2在空中) ,力F 与水平方向成θ角.则m1所受支持力FN 和摩擦力Ff 正确的是( )
A .F N =m 1g +m 2g -F sin θ
B .F N =m 1g +m 2g -F cos θ
C .F f =F cos θ
D .F f =F sin θ
共点力作用下物体平衡的一般解题思路
练习4:(03. 全国. 19)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m 1和m 2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小球
的质量比为( )
练习
1.如图所示,物块M 通过与斜面平行的细绳及滑轮与小物块m 相连,则有( )
A .若物块M 保持静止,则Ff= μMg cos θ
B .若物块M 保持静止,则Ff= mg - M gsin θ
C .若物块M 沿斜面匀速下滑,则F f =μMg cos θ
D .若物块M 沿斜面匀速下滑,则Ff=M gsin θ-mg
2.如图所示,物体B 叠放在物体A 上,A 、B 的质量均为m ,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C 匀速下滑,则( )
A. A、B 间没有静摩擦力
B. A受到B 的静摩擦力方向沿斜面向上
C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为mg sinθ
D. A与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ
3.如图所示,倾角为θ的斜面体C 置于水平地面上,小物块B 置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接,连接B 的一段细绳与斜面平行,已知A 、B 、C 都处于静止状态.
则( )
A .B 受到C 的摩擦力一定不为零
B .C 受到水平地面的摩擦力一定为零
C .斜面体C 有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向右的摩擦力
D .将细绳剪断,若B 物体依然静止在斜面上,此时水平面对C 的摩擦力为0
共点力的平衡
题型 1 对共点力作用下物体平衡的理解和辨析
例1物体在共点力作用下,下列说法中正确的是( )
A .物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡状态
B .物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态
C .物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态
D .物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态
练1 下列物体中处于平衡状态的是 ( )
A .静止在粗糙斜面上的物体 B .沿光滑斜面下滑的物体
C .在平直路面上匀速行驶的汽车 D .做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间 题型 2 解答一个物体平衡问题常用的方法
例2沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A 点(如图) ,足球的质量为m ,网兜的质量不
计,足球与墙壁的接触点为B ,悬绳与墙壁的夹角为α,求悬线对球的拉力和墙壁对球
的支持力.
练2 如图甲所示,质量为m 的物体放在倾角为θ的斜面上,它跟斜面的动摩擦因数为
μ,在恒定水平推力F 的作用下物体沿斜面向上匀速运
动,则物体受到的摩擦力是( CD )
A .μmg cos θ B .μ(mg sin θ+F cos θ)
C .F cos θ-mg sin θ D .μ(mg cos θ+F sin θ)
题型 3 动态平衡问题的分析方法
例3如图所示,电灯悬挂于两墙壁之间,更换水平绳OA ,使连接点A 向上移动而
保持O 点的位置和OB 绳的位置不变,则在A 点向上移动的过程中( BD )
A .绳OB 的拉力逐渐增大 B .绳OB 的拉力逐渐减小
C .绳OA 的拉力先增大后减小 D .绳OA 的拉力先减小后增大
练3 如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向
逐渐向上偏移时,细绳上的拉力变化情况是__________.
练习:
1.若一个物体处于平衡状态.则此物体一定是( )
A .静止的 B .匀速直线运动 C .速度为零 D .各共点力的合力为零
2.如图把一小物体轻轻放在斜面上后把手拿开,物体静止在斜面上,则斜面
对物体作用力的方向是 ( )
A .垂直于斜面向上 B.沿斜面向上 C .竖直向下 D .竖直向上
3.如图所示,重力都是G 的A 、B 两条形磁铁按图示方向叠放在水平木板C 上,静止时,B 与A 之间磁极间引力为Ff ,则B 对A 的弹力为__________,C 对B 的弹力为__________.