力物体的平衡第4讲共点力作用下的物体的平衡.ppt

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1、 第一章：力 物体的平衡重点难点诠释04典型例题剖析09重点难点诠释 跟踪练习1 以下四种情况中，物体处于平衡状态的有()A.竖直上抛物体达最高点时 B.做匀速圆周运动的物体 C.单摆摆球通过平衡位置时 D.弹簧振子通过平衡位置时 解析 竖直上抛物体在到达最高点时a=g，匀速圆周运动物体的加速度a=v2/R，单摆摆球通过平衡位置时，切向加速度a切=0，法向加速度a法=v2/R，合加速度a=v2/R，弹簧振子通过平衡位置时，a=0，故D 正确.答案 D 跟踪练习2 重力为G的均质杆一端放在粗糙的水平面上，另一端系在一条水平绳上，杆与水平面成角，如图所示，已知水平绳中的张力大小为F1，求地面对杆下

2、端的作用力大小和方向？重点难点诠释重点难点诠释 解析 地 面 对 杆 的 作 用 力 是 地 面 对 杆的 弹 力 和 擦 力 的 两 个 力 的 合 力，这 样 杆 共 受三 个 彼 此 不 平 行 的 作 用 力，根 据 三 力 汇 交 原理 知 三 力 必 为 共 点 力，如 图 所 示，设F 与 水平方向夹角为，根据平衡条件有：Fsin=G，Fcos=F1，解得 答案 方向:与水平方向夹角为arctan,且斜向上 跟踪练习3 如图所示，用个轻质三角支架悬挂重物，已知AB杆所受的最大压力为2000 N，AC 绳所受的最大拉力为1000 N，角为30.为了不使支架断裂，则所悬的重物应当满足

3、什么要求.重点难点诠释重点难点诠释 解析 将悬挂重物拉力F=G 分解为水平方向分力F1和沿CA 方向的分力F2，则根据三角关系可知F1F2=cos30=，而AB、AC 能承受的最大作用力之比为FmF2m=2.当重物重力增加时，对AC 拉力将先达到最大值，则应以AC 拉力最大值来讨论重物的重力大小.Gm=F2msin30=500 N.所以重物重力G500 N.答案 G500 N 例2 固定在水平面上光滑半球，半径为R，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细线一端拴一小球，置于半球面的A点，另一端绕过C点，现缓慢地将小球从A点拉到B点，则此过程中，小球对半球的压力大小FN、细线的拉力大小F的变化情况是

4、()A.FN变大，F不变 B.FN变小，F变大 C.FN不变，F变小 D.FN变大，F变小 典型例题剖析典型例题剖析 解析 小球缓慢运动合力为零，由于重力G、半球的弹力FN、绳的拉力F 的方向分别沿竖直方向、半径方向、绳收缩的方向，所以由G、FN、F 组成的力的三角形与长度三角形AOC相似，所以有：拉动过程中，AC 变小，OC 与R 不变，所以FN不变，F 变小.答案 C典型例题剖析 例4 一表面粗糙的斜面，放在水平光滑的地面上，如图所示，为斜面的倾角.斜面固定时，一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑.斜面不固定时，若用一推力F 作用于滑块，使之沿斜面匀速上滑.为了保持斜面静止不动，必须用一大

5、小为F0=4mgcossin的水平力作用于斜面.求推力F的大小和方向.典型例题剖析 解析 因物块恰好沿斜面匀速下滑，则对物块由平衡条件可得mgsin=mgcos 所以=tan 设施加的推力F 沿斜面方向的分量为Fx，垂直于斜面方向的分量为Fy，则物块受力如图（1）所示，其中N 为斜面对物块的支持力，f 为物块受到的摩擦力，由平衡条件可得Fxmgsin f=0N Fymgcos=0由滑动摩擦定律 f=N典型例题剖析 对斜面受力分析，如图（2）所示，其中G 为斜面体受到的重力，N0为地面对斜面的支持力，由平衡条件可得 F0=fcos+Nsin 联立上述方程可得Fx=3mgsin Fy=mgcos 所以施加的推力F 的大小为：它与水平方向夹角的正切值为 tan=Fy/Fx=cot 答案 mg 方向:与水平方向所成夹角为arctan(cot)1.答案 BC适时仿真训练2.答案 A3.答案 AB