高中物理動、靜態(tài)平衡問題

1、-作者xxxx-日期xxxx高中物理動、靜態(tài)平衡問題【精品文檔】高中物理動、靜態(tài)平衡問題一、三角形圖示法（圖解法）方法規(guī)律總結(jié)：常用于解三力平衡且有一個力是恒力，另一個力方向不變的問題。例1、如圖1-17所示，重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過程中，斜面和擋板對小球的彈力的大小F1 、F2各如何變化？變式：1、質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示，用T表示OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中（    ）A.F逐漸變大，T逐漸變大 B.F逐漸變大，T逐漸變小C.F逐漸變小，T逐漸變

2、大 D.F逐漸變小，T逐漸變小2、如圖所示，一個球在兩塊光滑斜面板AB、AC之間，兩板與水平面間的夾角均為60°，現(xiàn)使AB板固定，使AC板與水平面間的夾角逐漸減小，則下列說法中正確的是（  ）A.球?qū)C板的壓力先減小再增大B.球?qū)C板的壓力逐漸減小C.球?qū)B板的壓力逐漸增大D.球?qū)B板的壓力先增大再減小二、三角形相似法方法規(guī)律總結(jié)：在三力平衡問題中，如果有一個力是恒力，另外兩個力方向都發(fā)生變化，且力的矢量三角形與題所給空間幾何三角形相似，可以利用相似三角形對應(yīng)邊的比例關(guān)系求解例2、如圖所示，AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計的輕桿AB一端通過鉸鏈固定在A點，另

3、一端B懸掛一重為G的重物，且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪，用力F拉繩，開始時BAC90°，現(xiàn)使BAC緩慢變小，直到桿AB接近豎直桿AC此過程中，桿AB所受的力（ ）A大小不變 B逐漸增大C先減小后增大 D先增大后減小變式：1、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住現(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力N的大小變化情況是（    ）A.F不變，N增大 B.F不變，N減小C.F減小，N不變 D.F增大，N減小2、半徑為R的球形物體固定在水平地

4、面上，球心正上方有一光滑的小滑輪，滑輪到球面B的距離為h，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點，另一端繞過定滑輪后用力拉住，使小球靜止，如圖所示，現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球由A到B的過程中，半球?qū)π∏虻闹С至和繩對小球的拉力T的大小變化的情況是（ ）AN不變，T變小 BN不變，T先變大后變小 CN變小，T先變小后變大 DN變大，T變小三、整體隔離法方法規(guī)律總結(jié)：當(dāng)研究對象由多個物體組成時，可以將多個物體看成一個整體，分析整體受力，叫做整體法；也可以將某個物體隔離開，單獨分析，叫做隔離法整體法、隔離法也可以組合使用例3、一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上，在斜面上放一個光滑球，球的一側(cè)靠在

5、豎直墻上，木塊處于靜止，如圖所示若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的力F，木塊仍處于靜止，則木塊對地面的壓力N和摩擦力f的變化情況是（ ）AN增大，f增大 BN增大，f不變CN不變，f增大 DN不變，f不變變式:1、在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中（ ）A. F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大B. F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C. F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增

6、大D. F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變3、如圖所示，三根不可伸長的相同的輕繩，一端系在半徑為R0的環(huán)1上，彼此間距相等繩穿過半徑為R0的第3個圓環(huán)，另一端用同樣方式系在半徑為2R0的圓環(huán)2上環(huán)1固定在水平面上，整個系統(tǒng)處于平衡試求第2個環(huán)中心與第3個環(huán)中心的距離（三個環(huán)都是用同種金屬線制作的，摩擦不計）四、繩長不變法方法規(guī)律總結(jié)：繩子總長不變。例題4、如圖所示，A，B是兩根豎直立在地上的木樁，輕繩系在兩木樁上不等高的P，Q兩點，C為光滑的、質(zhì)量不計的滑輪，下面懸掛著重物G，現(xiàn)保持結(jié)點P的位置不變，當(dāng)Q點位置上、下移動時，繩中的張力大小是（     ） 

7、60;          A.Q點下移時，張力變大B.Q點上移時，張力變小C.Q點下移時，張力變小D.Q點無論上移或下移，張力大小始終不變變式：1、如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個條件，擋衣架靜止時，下列說法正確的是 （ ）A.繩的右端上移到b，繩子拉力不變B.將桿N向右移一些，繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點右移2、如圖所示，在豎直放

8、置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G.現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從B點沿支架緩慢地向C點靠近(C點與A點等高)則繩中拉力大小變化的情況是( )A由B到D的過程中，拉力逐漸變大B由B到D的過程中，拉力保持不變C由D到C的過程中，拉力逐漸變大D由D到C的過程中，拉力保持不變五、正交分解法解決物體的平衡問題方法規(guī)律總結(jié)：當(dāng)物體受三個以上的力而處于平衡狀態(tài)時，將各力沿著互相垂直的兩個方向分解，再根據(jù)FX合=0，F(xiàn)Y合=0列方程，可以很方便地解題例題5、如圖所示，質(zhì)量分別為m、M的兩個物體系在一根通過定滑輪的輕繩兩端，M放在水平地板上，m被懸在空中，若將M沿

9、水平地板向右緩慢移動少許后M仍靜止，則（    ）A.繩中張力變大 B.M對地面的壓力變大C.M所受的靜摩擦力變大 D.滑輪所受的壓力變大變式：1、如圖所示，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)則斜面作用于物塊的靜摩擦力的（    ）A.方向一定沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下C.大小可能等于零 D.大小可能等于F2、放在水平地面上的物塊，受到一個與水平方向成角斜向下方的推力F的作用，物塊在水平地面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示如果保持力F的大小不變，而使力F與水平方向的夾角變大，那么，地面受到的壓力N和物塊受到的摩擦力f的變化情況是（

10、   ）A.N變小，f變大 B.N變大，f變小C.N變小，f變小 D.N變大，f變大六、三力匯交原理方法規(guī)律總結(jié)：物體受三個力平衡時，三個力的作用線（或延長線）必相交于一點，且三力共面。例題6、如圖5所示，長為L 、粗細不均勻的橫桿被兩根輕繩水平懸掛，繩子與水平方向的夾角在圖上已標(biāo)示，求橫桿的重心位置。變式：1、均質(zhì)鐵鏈如圖2懸掛在天花板上，已知懸掛處的鐵鏈的切線與天花板的夾角為，而鐵鏈總重為G, 試求鐵鏈最底處的張力。2、如圖所示，一根重8N的均質(zhì)直棒AB，其A端用懸線懸掛在O點，現(xiàn)用F = 6N的水平恒力作用于B端，當(dāng)達到靜止平衡后，試求：（1）懸繩與豎直方向的夾角；（

11、2）直棒與水平方向的夾角.七、微元法方法規(guī)律總結(jié)：把整體分解成很多個微小局部的研究從而推出整體的結(jié)論的方法。例題七、如圖所示，一個半徑為R的四分之一光滑球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑均勻鐵鏈，其A端固定在球面的頂點，B端恰與桌面不接觸，鐵鏈單位長度的質(zhì)量為.試求鐵鏈A端受的拉力T.變式：1、圖39中，半徑為R的圓盤固定不可轉(zhuǎn)動，細繩不可伸長但質(zhì)量可忽略，繩下懸掛的兩物體質(zhì)量分別為M、m.設(shè)圓盤與繩間光滑接觸，試求盤對繩的法向支持力線密度.2、如圖所示，靜止的圓錐體豎直放置，頂角為，質(zhì)量為m且分布均勻的鐵鏈水平的套在圓錐體上，忽略軟繩與椎體之間的摩擦力，試求鐵鏈中的張力八、滑輪問題（定滑輪

12、，動滑輪）例題八、如圖所示，由物體A和B組成的系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)A、B的質(zhì)量分別為mA和mB，且mAmB滑輪的質(zhì)量和一切摩擦可不計使懸繩的懸點由P點向右移動一小段距離到Q點，系統(tǒng)再次達到靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)移動懸點后系統(tǒng)再次平衡時，B物體的位置如何變化？A的位置如何變化？水平方向的夾角變化情況？變式：1、如圖所示，不計質(zhì)量的光滑小滑輪用細繩懸掛于墻上O點，跨過滑輪的細繩連接物塊A、B，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將物塊B移至C點后，A、B仍保持靜止，下列說法中正確的是（）A. B與水平面間的摩擦力減小B. 地面對B的彈力增大C. 懸于墻上的繩所受拉力不變D. A、B靜止時，圖中、三角始終不相等2、如圖甲所示，

13、輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛一個質(zhì)量為10 kg的物體，ACB30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細繩EG拉住，EG與水平方向成30°，輕桿的G點用細繩GF拉住一個質(zhì)量為10 kg的物體g取10 m/s2，求(1)細繩AC段的張力FAC與細繩EG的張力FEG之比；(2)輕桿BC對C端的支持力；(3)輕桿HG對G端的支持力九、杠桿問題（杠桿原理）例題九、如圖所示，AB是均勻直桿，A端靠在光滑的豎直墻壁上，B端置于水平地面上，桿身與豎直方向夾角為=30°，保持平衡，桿重G=60N.（1） 畫出A、B 端受力情況;（2） 再計算各個力的大小.變式：1.長為1m的均勻直桿AB重10N ，用細繩AO、BO懸掛起來，繩與直桿的角度如圖所示。為了使桿保持水平，另需在桿上掛一個重量為20N的砝碼，試求這個砝碼的懸掛點C應(yīng)距桿的A端多遠.2、在均質(zhì)木棒AB兩端各系一根輕繩，A端的繩固定在天花板上，B端的繩用力F拉成水平，A端的繩、棒和水平方向的夾角分別為 、 .試證明：tg = 2tg 十、綜合