高中物理基礎(chǔ)與培優(yōu)11共點(diǎn)力作用下物體的平衡

1、十一、共點(diǎn)力作用下物體的平衡在成功的道路上，如果你沒有耐心去等待成功的到來， 那么，你只好用一生的耐心去面對失敗。-馬登納思尤羅三維目標(biāo)知識與技能認(rèn)識共點(diǎn)力，知道什么是共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)，知道平衡狀態(tài)的特征，知 道共點(diǎn)力的平衡條件，會用共點(diǎn)力的平衡條件分析日常生活中的問題。過程與方法通過實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)及學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的推理分析能力、觀察能力和 動手能力，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)共點(diǎn)力的平衡條件，掌握運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件分析問題的方法。 情感態(tài)度與價(jià)值觀通過實(shí)驗(yàn)和“討論與交流”，培養(yǎng)學(xué)生積極主動探究知識的態(tài)度，同時(shí)培養(yǎng)協(xié)同意識 與合作精神，體會從特殊到一般、再從一般到特殊的邏輯推理思維方式

2、。知識概要幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn)，或者這幾個(gè)力的作用線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力就叫 做共點(diǎn)力。物體在共點(diǎn)力作用下的平衡狀態(tài)的特征是加速度為零，即物體處于靜止或做勻速直線運(yùn)動。物體在共點(diǎn)力作用下的平衡的充要條件是所受合外力為零。如果一個(gè)物體在三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，則其中任兩個(gè)力的合力必與另一個(gè)力等值反向，構(gòu)成平衡力的 關(guān)系，并且這三個(gè)力依次首位相接，構(gòu)成一封閉的力三角形。相關(guān)鏈接；物體的平衡分為平動平衡和轉(zhuǎn)動平衡。平動平衡的特征是物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)，轉(zhuǎn)動平衡的特征是物體處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)可以認(rèn)為是平動平衡; 狀態(tài)，也可以認(rèn)為是轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài) .當(dāng)物體可

3、以看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，就只認(rèn)為是處于平動平衡狀態(tài)；當(dāng)物 ： 體不可以看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可以認(rèn)為物體同時(shí)處于兩種平衡狀態(tài).高中階段只研究物體的平動平衡問題。方法指導(dǎo)求解平衡問題的8種方法1 .整體法和隔離法對于連接體的平衡問題，在不涉及物體間相互作用的內(nèi)力時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮整體法, 其次再考慮隔離法。有時(shí)一道題目的求解要整體法和隔離法交叉運(yùn)用。例1 （ 1998年上海高考題）有一個(gè)直角支架AOB, AO水平T的變化情況是A. N不變，T變大C. N變大，T變大B.D.N不變，T變/'N變大，T變/放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑， AO上套有小環(huán)P, OB上套有小環(huán)P,兩環(huán)質(zhì)量均為 m,兩環(huán)間由一根

4、質(zhì)量可忽略、 不可伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖?，F(xiàn)將 P環(huán)向左 移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和 原來的平衡狀態(tài)比較， AO桿對P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力R解析1用整體法分析，支持力N = 2mg不變。再隔離 Q環(huán)，設(shè)PQ與OB夾角為0 ,則T cosB =mg , 0角變小，cos。變大，從上式看出 T將變小。故本題正確選項(xiàng)為 B。2 .正交分解法物體受到3個(gè)或3個(gè)以上的力作用時(shí)，常用正交分解法列平衡方程， 形式為Fx合=0 ,Fy合=0。為簡化解題步驟，坐標(biāo)系的建立應(yīng)以盡量少分解力為原B【例2】（1997年全國高考題）如圖所示，重物的質(zhì)量為 m,輕細(xì)繩

5、qAo/AO與BO的A端、B端是固定的，平衡時(shí) AO是水平的，BO與水 4I平面夾角為0 , AO的拉力Fi和BO的拉力F2的大小是）口A . F1 = mg cos日B . F1 = mg cot 日C. F2=mgsin日D . F2=mg/sin 日R解析1選O點(diǎn)為研究對象，O點(diǎn)受3個(gè)力的作用。沿水平方 向和豎直方向建立xOy坐標(biāo)系，如圖所示。由物體的平衡條件有 F宿=F2 cos6 -F1 = 0 ； Fy合=F2 sinH -mg =0解得T1 = mg cot 0<F2 = mg/sin 8,故選項(xiàng)BD正確。m2FiF2m mg3 .力的合成法物體在3個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡

6、狀態(tài)時(shí)，則其中任意2個(gè)力的合力必與第 3個(gè)力等值反向。力的合成法是解決三力 平衡的基本方法?！纠?】上例中，根據(jù)三力平衡的特點(diǎn)一一任意2個(gè)力的合力識可得F1 =mgc o電F2 = mg/s i n4 .力的三角形法對三力平衡的物體，將力平移后，這3個(gè)力便構(gòu)成一個(gè)首尾依次相接的封閉的力三角形。 力三角形在處理靜態(tài)平衡和動態(tài)平衡問題中 常用到。例4 （ 1998年廣東高考題）如圖細(xì)繩 AO, BO等長，A點(diǎn)固定不 動，在手持B點(diǎn)沿圓弧向C點(diǎn)緩慢運(yùn)動過程中，繩 BO的張力將A.不斷變大B.不斷變小C.先變小再變大D,先變大再變小R解析1選。點(diǎn)為研究對象，。點(diǎn)受F、Fa、Fb三力作用而平衡。此三力構(gòu)

7、成一封閉的動態(tài)三角形如圖所示。很容易看出,垂直時(shí)，即支+ P =900時(shí)，fb取最小值。因此，選項(xiàng) C正確。5 .拉密定理法3個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí)，每一個(gè)力與其所對角的正弦成正比。如圖所示，有Fisin -1 sin -2 sin -3（證略）當(dāng)Fb與Fa例5 （ 2003年全國理綜高考題）如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)是其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。現(xiàn)有一根細(xì)線跨在碗口上， 線的兩端分別系有質(zhì)量為 m1和m2的小O球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平面的夾角為 a =600。則兩小球的質(zhì)量比皿為 m2碧與第3個(gè)力等大反向，作出如圖所示和矢量圖，由三角

8、形知A .B.、,3 C.-2D. 一R解析1 選mi小球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰θ鐖D所示，它受重力G、 碗的支持力Fn、線的拉力T （大小等于m2g） 3個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡。應(yīng)用拉密定理有:m2g _ mgsin 1500 - sin600所以m2miA正確。6 .相似三角形法物理上的矢量可用有向線段表示，矢量的合成與分解又遵守平行四邊形法則或三角形法則，這樣就構(gòu)成了一個(gè)矢量三角形（平行四邊形可分為兩個(gè)三角形），如果能找到一 個(gè)由已知量構(gòu)成的三角形與之相似，那么“相似三角形的對應(yīng)線段分別成比例”這一知 識就可用于處理具有這類特征的物理問題。例6繩子一端拴著一小球，另一端繞在釘子上，小球放在一光

9、滑的大半球上靜止，如圖所示。由于某種原因，小球緩慢地沿球面 向下移動，問在此過程中，球面的支持力Fn和繩子的拉力T如何變化？R解析1本題中小球緩慢移動可看成平衡狀態(tài)。如圖所示，小球受到3個(gè)共點(diǎn)力G、Fn、T作用而處于平衡狀態(tài)，由 G、Fn、T三力構(gòu)成的力矢量三角形與三角形OAB相似。設(shè)球重為G,大半球半徑為 R,釘子到球面最高點(diǎn)之距為h,此時(shí)繩子長為L,則有所以RG,T其中，G、R、h均不變，所以當(dāng)L增加時(shí)，F(xiàn)n不變，T增大，故本題結(jié)論為支持力Fn不變，拉力T增大。7 .假設(shè)法假設(shè)法解決物體受力平衡的問題，常用來判別相互接觸的物體間的靜摩擦力方向。 可先假設(shè)物體間的接觸面光滑，即假設(shè)物體不受靜

10、摩擦力時(shí)，看物體會發(fā)生怎樣的相對 運(yùn)動，再依據(jù)“靜摩擦力方向與物體相對運(yùn)動的趨勢方向相反”的定義并結(jié)合平衡條件 進(jìn)行判斷和求解?！纠?】（1992年全國高考題）如圖所示，位于斜面上的物塊的質(zhì)量為M ,在平行于斜面向上的力F的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力的A.方向可能沿斜面向上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 FR解析1除斜面可能作用于物塊的靜摩擦力f外，物塊在沿斜面的直線上，還受到重力的下滑分力Mg sin a和平行于斜面向上的力 F這兩個(gè)力的作用。若 F = Mg sin o（，則 f=0；若 F :Mg sn a ,則 fw0 且沿斜面向下；若

11、FMg sin a ,1則f w 0且沿斜面向上，此時(shí)有F + f = Mg sin a ,當(dāng)F = Mg s i n 時(shí)， L 1 一 .f =F = 5 Mg sin。故本題的正確選項(xiàng)為 A、B、C、Do8 .力矩平衡法有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件是合力矩為零，即利用M合=0布列和求解方程?！纠?】（2001年津晉理綜高考題） 如圖是輪船上懸掛救生艇的裝置的簡化示意圖。A、B是船舷上的固定箍，以 N1、N2分別表示固定 箍A、B作用于吊桿的水平力的大小，已知救生艇所受的重力G=1500N, d=1m, L=0.8m。如吊桿的質(zhì)量忽略不計(jì)，貝UA . N1=1200N , N2=0B. N1

12、=0, N2=1200NC. N1=750N , N2=750ND. N1=1200N, N2=1200NR解析1隔離吊桿如圖，分析受力有：繩向下的拉力 T,箍A對 桿的水平作用力 N1和豎直作用力 NA,箍B對桿的水平作用力 N2和豎直作用力Nb。選B為轉(zhuǎn)動軸，由力矩平衡可得N1d = T L（1）選A為轉(zhuǎn)動軸，由力矩平衡可得N 2 d =T L（2）聯(lián)立（1） （2）解得 N1=1200N, N2=1200N 因此，本題的正確選項(xiàng)為 D。上述處理平衡問題的 8種方法，在處理具體問題時(shí)各有特點(diǎn)，針對具體問題要靈活 地選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?，以使問題處理變得簡潔明了。相關(guān)鏈接思路點(diǎn)撥1.長方體木塊靜止

13、在傾角為0的斜面上，那么木塊對斜面作用力的方向A.沿斜面向下B.垂直斜面向下C.沿斜面向上D.豎直向下【思路引導(dǎo)】如果一個(gè)物體在三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，則其中任兩個(gè)力的合力必與另一個(gè)力等值反向。利用這個(gè)三力平衡的推論，對斜面上的物體進(jìn)行受力分析，即可知D選項(xiàng)正確。R試一試1評價(jià)1 .解析：木塊受力如圖，其中Fn> E分別為斜面對木塊的支持力和摩擦力，木塊受到三個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)，則Fn>巳的合力與G等大反向，即方向豎直向上，由牛頓第三定律可知木塊對斜面的作用力與Fn'、巳的合力等大反向，方向豎直向下，故D選項(xiàng)正 確。2 .如圖所示,物A重G=10 N,物B重GB=1

14、0 N, A與水平桌面間 的動摩擦因數(shù)科=0. 2,繩重、繩與定滑輪間的摩擦均不計(jì)。 問水平拉力F應(yīng)取何值時(shí)A處于靜止?fàn)顟B(tài)？（可認(rèn)為最大靜摩擦 力和滑動摩擦力大小相等）【思路引導(dǎo)】 隔離AA受的重力 G、繩的拉力F'是已知量 桌面給A的支持力Fn未知大小，方向向上，A是否受摩擦力F 屬未知量，未知量應(yīng)由 A的平衡狀態(tài)來定。作出 A的受力，如圖所示，再進(jìn)行估算，判定Fn的大小和摩擦力的情況。 將F正交分解后，F(xiàn)n=G- F' sin60 ° > 0, F1' = F' cos60° =5 N,如果F取5 N,滿足A靜止的條件，由題意A靜止

15、，所以4=0.如果F> 5 N.即F>R',同理 事向右。綜上分析可知 F的取值有一個(gè)范圍。評價(jià)2.解析：Pg離出A為研究對象，畫出受力示意圖，如圖所示.根據(jù)題意A靜止，應(yīng)有2 F= 0, Fn+ F' sin60 ° = G Fn= 1 . 34 kA與桌面間的最大靜摩擦力Fv g Fn= 0. 27 N,所以靜摩擦力的取值范圍是0V巳當(dāng)F>Fl'時(shí)，F(xiàn)的最大值Fmax,由平衡條件NFx=0, Fmax=Fl'+ Fv 5.27 k當(dāng)F< Fl時(shí)，F(xiàn)"向右，F(xiàn)的最小值Fm，n,由平衡條件 NR= 0,Fmin=Fl&

16、#39; -Fm= 4.73F的取值范圍是 訊T3N3.如圖，C點(diǎn)為光滑轉(zhuǎn)軸，繩 AB能承受的最大拉力為 1000NI,桿 AC能承受的最大壓力為 2000N。問A點(diǎn)最多能掛多重的物體？（繩、 桿的自重不計(jì)）【思路引導(dǎo)】對A點(diǎn)受力分析，A點(diǎn)受三力作用而平衡， 其中A點(diǎn)所受的豎 直向下的力在數(shù)值上等于物體的重力。然后利用正弦定理列出三 力的函數(shù)關(guān)系式（桿的作用力與“重力”和繩子的拉力與“重力” 的函數(shù)關(guān)系），最后討論求得答案。評價(jià)3.解析：選節(jié)點(diǎn)A為研究對象。受力如圖。 由正弦定理有：Fi/sin45 0=F2/sin60 0=G/sin75 0 當(dāng) Fi=1000N 時(shí),G=FiSin75 0

17、/sin45 °=1366N當(dāng) F2=2000N 時(shí)G' = F2sin75 °/sin60 °=2230. 7N 故G不能超過1366NI.基礎(chǔ)與培優(yōu)訓(xùn)練基礎(chǔ)訓(xùn)練Fi、F2和摩擦力作用，木1、如圖，一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即 塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中 Fi=10N, F2=2N,若撤去力F1,則木 塊在水平方向受到的合力為：A.10N,方向向左B.6 N ,方向向右C.2 N ,方向向左D.零（1992 全國自我評價(jià) |1.解析：當(dāng)木塊受三個(gè)力彳用而靜止時(shí)，則F1 = F2 + f , f=8 M由此可知，最大靜摩擦力大：于8 No至少靜

18、摩擦力可以在 0和8 N之間取值。當(dāng)撤去F1后，因?yàn)镕2=2 N,它小于8 N,所以此 :時(shí)，桌面可以給物體施加一個(gè)水平向右、大小為 2N的靜摩擦力，讓物體靜止。因此。木塊所受的：合力仍為零。答案選 DJ2、如圖所示。兩根細(xì)線掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B,上、下兩根細(xì)線中的拉力分別是Ta、Tbo現(xiàn)在使A、B帶同號電荷。此時(shí)，上、下細(xì)線受力分別為T a、T b,則：A.T'a=Ta, T b>Tb方B.Ta=Ta, T b<Tb& _ C.T'a<Ta, T b>TbD.T'a>Ta, T'b<Tb（1993 -上海）自

19、我評價(jià)2 .解析：A、B帶電前，選A B整體為研究對象，由于下段繩對A、B的拉力為內(nèi)力，則TA=2mg選B為研究對象，則TB=2mgA B帶電后，以A和B的整體為研究對象，下段繩對 A B的拉力以及A、B間的庫侖力均為 內(nèi)力。則T' A=2mg '選B為研究對象：TB =F +mg ,其中F為兩球間的庫侖力。由于 Ta=T a, Tb<丁 B ,故A 正確。（199 8 上海）3、如圖所示，光滑的金屬球B放在縱截面為等邊三角形的物體 A與堅(jiān) 直墻之間，恰好勻速下滑，已知物體 A的重力是B重力的6倍，不計(jì) 球跟斜面和墻之間的摩擦，問：物體 A與水平面之間的動摩擦因數(shù) 科 是

20、多少？N自我評價(jià)3 .解析：首先以B為研究對象，進(jìn)行受力分析如圖由平衡條件可得：N2=mgctg300再以A、B為系統(tǒng)為研究對象.受力分析如圖。由平衡條件得：N2=ff= g (mv+m)g解得J = '374、如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m和m,兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2,上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢向上提上面的木 塊，直到它剛離開上面彈簧。在這過程中下面木塊移動的距離為ra品 k| 電 M.濠“(2002 全國)自我評價(jià)-,4 .解析：本題主要是胡克定律的應(yīng)用，同時(shí)要求考生能形成正確的物理圖景，合理選擇研究對象， 并能進(jìn)行正確的受力分

21、析。求彈簧2原來的壓縮量時(shí)，應(yīng)把 m、m看做一個(gè)整體，2的壓縮量：xi=(mi+m)g/k 2。m脫離彈簧后，把 m2作為對象，2的壓縮量X2=mg/k2。d=xi-x2=mg/k2。答案為C。iJ5、如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質(zhì)量均為m的四塊相同的磚，用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板，使穆靜止不動，則左邊木板對第一塊磚，第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別為產(chǎn)1|-13.一A. 4mg 2mg B . 2mg 0_C. 2mg mg D. 4mg mg（2001 全國）”«" "" r' , 一, = !, 自我評價(jià)：5 .解析：設(shè)左、右木板

22、對磚摩擦力為 fi,第3塊磚對第2塊磚摩擦為f2,則對四塊磚作整體有： :2f i=4mgf i=2mg對1、2塊磚平衡有：fi+f2=2mg!：f 2=0："故 B正確：；6、如圖所示，重為 8N的球靜止在與水平面成370角的光滑斜面上，并通過定滑輪與重 4N的物體A相連，光滑擋板與水平而垂直，不計(jì)滑輪的摩擦，繩子的質(zhì)量，求斜面和擋板所受的壓力。（sin37°=0. 6）3/ > > > J V T J"（2003 -山西）i-1自我評價(jià)：:6 .解析：分別隔離物體A、球，并進(jìn)行受力分析，如圖所示。：i由平衡條件可得：T=4N：Tsin 370

23、+N2cos370=8N2sin 370=N+Tcos370i得N=1N N2=7N7、如圖所示，在光滑水平面上放一物體B, B的上方再放一重為G的物體A, A的正左端系一與水平方向成0角的繩子,繩的另一端系在墻上。若給物體B施加一逐漸增大的水平力 F, 1 A和B仍保持靜止，則 A對B的壓力將。（逐漸減小、逐漸增大、保持不變、無法判斷變化情況）。（2001 廣東）自我評價(jià)：7 .解析：平面光滑而B在F作用下能處于靜止，表明 A與B之間有摩擦，且為靜摩擦； F增大，表：明A B間的靜摩擦增大。而對 A來說，所受摩擦力方向向右。A、B間的靜摩擦力增大，從平衡條件看，則繩的拉力沿水平方向的分力必增

24、大，故繩的拉力必增大，因此，拉力豎直方向的分力也增 大。由于A所受的重力不變，所以 B對A的支持力減小，因而 A對B的壓力也減小。J （vnmiarim ! iiii i»nrr-Tm limit nri ilii iihihs hi!iifTrmuR inii in iiumi! viu! ! hbhii iirTrtrsii!iiiiiiitii am .imai"! iiinn T8、如圖，質(zhì)量為 m的木塊在質(zhì)量為 M的木板上滑行，木板與地面間動摩擦因數(shù)為科1,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為科2,木板一直靜止，那么木板受地面一m的摩擦力大小為MA.iMgB.2mgC.（i

25、 i （m+M gD.iMgn2mg（2003 天津），自我評價(jià)8 .解析：木板受地面的摩擦力為靜摩擦力，因此以木板為研究對象，應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件，水平方向合力為零，即：地面對木板的摩擦力大小應(yīng)與木塊對木板的摩擦力大小相等，而木塊與木板之:間的摩擦力屬于作用力與反作用力。木塊給木板的摩擦力為：f = v 2mg 故選項(xiàng)B正確。培優(yōu)訓(xùn)練9、如圖所示，物體 A B和C疊放在水平桌面上，水平力Fb= 5N, Fc= 10N分別作用于物體 B C上，A B和C仍保持靜 止，以Fi、F2、F3分別表示A與R B與G C與桌面間的靜摩 擦力的大小，則A .F= 5N,F2= 0,F3=5NB .F1=

26、5N,F2= 5N,F3= 0C .F1= 0,F2= 5N,F3=5ND .F1= 0,F2= 10N,F3=5N（2002 -江蘇）i"-自我評價(jià)9 .解析：因A與B之間無相對滑動趨勢，故 Fi=0,根據(jù)對物塊B的受力分析，知B在水平方向受到向 左的Fb和向右的摩擦力F2,由平衡條件知F2=Fb= 25N.物塊C水平方向受向右的Fc,向左受F2的反作用力F2/和F3,由平衡條件得出F3=5N.故選C.10、如圖所不，質(zhì)量為 m橫截面為直角三角形的物塊 ABC, / ABC= a , AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力.現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力大小 為。（2001 全國

27、）自我評價(jià)10 .解析：將F分解為豎直分力Fy和水平分力Fx,則物塊豎直方向受向下的重力mg F的分力R、向上的摩擦力 巳.由于物塊靜止，豎直方向合力仍為零，即E=mg+ R = m什Fsin a .11、輕繩總長l ,用輕滑輪懸掛重 G的物體。繩能承受的最大拉力是 2G將B緩慢向右移動d 而使繩不斷，求d的最大值。2.自我評價(jià)11 .解析：滑輪左右兩邊的繩子的張力大小相等，所以用菱形求解。 由相似形知識可得：d ： l = J15 : 4,所以d最大值為551 .4（2002 全國）自我評價(jià)12.解析：以AC段繩為研究對象，所受的三個(gè)力為共點(diǎn)力。G L G可得：F1 =, F22sin2 t

28、an -13、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(shí)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？（2002 -江蘇）自我評價(jià)13.解析：小球受 G F1、F2三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡，用三角形法則，G F1、F2三個(gè)矢量組成封閉三角形， G的大小、方向都不變；F1的 方向不變；F2的終點(diǎn)必須在F1所在直線上，如圖所示，F(xiàn)1逐漸變 小，F(xiàn)2先變小后變大。12、質(zhì)量為m的均勻繩兩端懸于同一水平天花板 上的A B兩點(diǎn)。靜止時(shí)繩兩端的切線方向與天花 板成“角。求繩的A端所受拉力Fi和繩中點(diǎn)C處 的張力F2.14、如圖，C點(diǎn)為光滑轉(zhuǎn)軸，繩 AB能承受

29、的最大拉力為 1000N,桿AC能承受的最大壓力為 2000N。問A點(diǎn)最多能掛多重的物體？（繩、 桿的自重不計(jì)）（2000 -江蘇）自我評價(jià)14.解析：選節(jié)點(diǎn)A為研究對象。受力如圖。 由正弦定理：Fi/sin45 0=F2/sin60 °=Gsin75 0 當(dāng) Fi=1000N 時(shí)，G=Fisin75 0/sin45 0=1366N當(dāng) F2=2000N 時(shí)G = F2Sin75 0/sin60 0=2230, 7N 故G不能超過1366NI.：，一15、固定在水平面上光滑半球，球心 O的正上方固定一個(gè)小 定滑輪，細(xì)繩一端拴一小球，小球置于半球面上的A點(diǎn)，另一端繞過定滑輪，如圖所示。今

30、緩慢拉繩使小球從A點(diǎn)滑到半球頂點(diǎn)，則此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮及細(xì)繩的拉力大小T的變化情況是：A. N變大，T變大B . N變小，T變大C. N不變，T變小D. N變大，T變?。?998 全國）自我評價(jià)15.解析：小球受力如圖.T、M G構(gòu)成一封閉三角形。由圖可見， AOBA ANTT/ AB=N/ OA=G/ OBT=Gx AB/ OBN=GX OA/ OB,AB變短，OB不變，OA不變，故T變小，N不變。.C正確16、a、b、c三根細(xì)繩子的質(zhì)量可忽略，在c繩下掛一個(gè)200 N的重物，a繩水平，b繩與天花板的夾角為 37o,這三根繩子受力分別為多大？（2004 貴州）自我評價(jià)16.解析

31、：由平衡原理知，c繩受的拉力Toc大小等于重物的重力G , b繩受的拉力Tob和a繩受的拉力Toa的合力T與Toc大小相等.如圖所示.故有Toc = GToa tan37 o= TToc= 200NTob sin37 o= Gsin 37200 zN = 333.3 N0.6GTOa =tan37200 N =266.7 N0.75前沿科技17、觀察螞蟻倒吊在桌子上爬行時(shí)，突然對它重重地吹一口氣，它立即被吹走了；如果 吹氣的強(qiáng)度是逐漸增大的，發(fā)現(xiàn)它感受到風(fēng)時(shí)立即停止爬行，這時(shí)吹氣加強(qiáng)到最大，它 也不會被吹走，此外，還能觀察到螞蟻倒吊在光滑的玻璃板下面爬行。試用力學(xué)原理分 析螞蟻腳部可能有什么特殊結(jié)構(gòu) ？如何解釋觀察到的現(xiàn)象 ？相關(guān)鏈接：17、解析：本題是物理知識與生物知識的綜合，閱讀題目時(shí)要抓住幾處關(guān)鍵；如當(dāng)螞蟻感受到風(fēng)而有準(zhǔn)備時(shí)很難吹動，能吊在光滑的玻璃板下。這說明螞蟻跟所在表面之間的作用力會突然增大，這:種作用力甚至可以平衡自身的重力.特別是吊在玻璃板下，更能引發(fā)我們對問題的思考。其一可考；慮大氣壓的作用，其二應(yīng)考慮到玻璃是不是絕對的光滑而無隙。于是可提出兩種可能的答案：（1）螞蟻