第5節(jié)共點力的平衡

第5節(jié)共點力的平衡1.平衡狀態(tài)：物體受到幾個力作用時，如果保持或狀態(tài)。我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。2.平衡條件：在共點力作用下物體平衡的條件是為0。[判一判](1)處于平衡狀態(tài)的物體所受的合力一定等于0。()(2)物體處于平衡狀態(tài)時，運動不受任何力的作用。()(3)物體的平衡條件是：物體受的合力為0，速度為0。()(4)物體處于平衡狀態(tài)時，任何方向的合力都必須為0。()[例1]如圖所示，有一均勻梯子AB斜靠在豎直墻上處于靜止?fàn)顟B(tài)，假設(shè)墻面光滑，地面粗糙，則地面對梯子的作用力可能沿()A.F1的方向 B.F2的方向C.F3的方向 D.F4的方向[針對訓(xùn)練1]如圖所示，某個物體在F1、F2、F3、F4四個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若F4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變，其余三個力的大小和方向均不變，則此時物體所受到的合力大小為()A.eq\f(F4,2) B.eq\f(\r(3)F4,2)C.F4 D.eq\r(3)F4[例2](多選)如圖所示，重物的質(zhì)量為m，輕細繩AO和BO的A端、B端是固定的，平衡時AO是水平的，BO與水平方向的夾角為θ，重力加速度為g，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小分別是()A.F1＝mgcosθ B.F1＝eq\f(mg,tanθ)C.F2＝mgsinθ D.F2＝eq\f(mg,sinθ)[針對訓(xùn)練2]如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點。設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ，重力加速度為g。下列關(guān)系正確的是()A.F＝eq\f(mg,tanθ) B.F＝mgtanθC.FN＝eq\f(mg,tanθ) D.FN＝mgtanθ[例3]如圖所示，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對球的壓力大小為FN1，木板對球的支持力大小為FN2。以木板與墻的連接點為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計摩擦，在此過程中()A.FN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大B.FN1始終減小，F(xiàn)N2始終減小C.FN1先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小D.FN1先增大后減小，F(xiàn)N2先減小后增大[針對訓(xùn)練3]重型自卸車?yán)靡簤貉b置使車廂緩慢傾斜到一定角度，車廂上的石塊就會自動滑下。以下說法正確的是()A.在石塊下滑前后自卸車與石塊整體的重心位置不變B.自卸車車廂傾角越大，石塊與車廂的動摩擦因數(shù)越小C.自卸車車廂傾角變大，車廂與石塊間的正壓力減小D.石塊開始下滑時，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力[針對訓(xùn)練4]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表示繩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逐漸變大D.F逐漸變小，T逐漸變小1.(對共點力平衡條件的理解)如圖所示，一架無人機執(zhí)行航拍任務(wù)時正沿直線朝斜向下方勻速運動。用G表示無人機所受的重力，F(xiàn)表示空氣對它的作用力，下列四幅圖中能表示此過程中無人機受力情況的是()2.(共點力平衡條件的應(yīng)用)筆記本電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度。如圖甲所示，某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位4調(diào)至卡位1增大傾角(如圖乙)，電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A.電腦受到4個力的作用B.電腦受到的合力變大C.散熱底座對電腦的作用力方向豎直向上D.電腦受到的重力和支持力的合力變小3.(共點力平衡條件的應(yīng)用)一質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上，現(xiàn)對物塊施加一個垂直于斜面向下的恒力F，如圖所示，物塊仍保持靜止。則物塊()A.受到的支持力不變 B.受到的支持力減小C.受到的摩擦力不變 D.受到的摩擦力減小4.(動態(tài)平衡問題)如圖所示是給墻壁粉刷涂料用的涂料滾的示意圖，使用時，用撐桿推著粘有涂料的涂料滾沿墻上下緩慢滾動，把涂料均勻地粉刷到墻上，撐桿的重力和墻壁的摩擦均不計，且撐桿足夠長，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩向上推涂料滾，設(shè)該過程中撐桿對涂料滾的推力為F1，涂料滾對墻壁的壓力為F2，則()A.F1增大，F(xiàn)2減小 B.F1增大，F(xiàn)2增大C.F1減小，F(xiàn)2減小 D.F1減小，F(xiàn)2增大課時定時訓(xùn)練題組一對共點力平衡條件的理解1.(多選)下列運動項目中的運動員處于平衡狀態(tài)的是()A.體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時B.蹦床運動員在空中上升到最高點時C.舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)D.游泳運動員仰臥在水面靜止不動時題組二共點力平衡條件的應(yīng)用2.如圖所示，一物體放在水平地面上，對物體施加一個傾角為θ的斜向右上的力F，當(dāng)這個力從零開始逐漸增大時，物體(始終未離開地面)受到的摩擦力將()A.逐漸增大B.逐漸減小C.先逐漸增大，后又逐漸減小D.先逐漸減小，后又逐漸增大3.(多選)一名雜技演員在兩幢高10m的樓之間表演“高空走鋼絲”。當(dāng)他緩慢經(jīng)過鋼絲的中點時，鋼絲與水平方向的夾角為10°。已知演員及橫桿的總質(zhì)量為60kg，鋼絲重力不計。重力加速度為10m/s2，sin10°＝0.17，下列說法正確的有()A.演員經(jīng)過鋼絲中點時，鋼絲上的力約為3530NB.演員經(jīng)過鋼絲中點時，鋼絲上張力約為1765NC.演員經(jīng)過鋼絲中點后又向右走了幾步停下來，此時鋼絲對演員的作用力方向朝左上方D.如果更換一根更長的鋼絲表演，演員經(jīng)過鋼絲中點時，鋼絲繩上的張力會變小4.用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖所示。已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，重力加速度為g，則ac繩和bc繩中的拉力分別為()A.eq\f(\r(3),2)mg，eq\f(1,2)mg B.eq\f(1,2)mg，eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),4)mg，eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,2)mg，eq\f(\r(3),4)mg5.智能手機的普及使“低頭族”應(yīng)運而生。低頭時，頸椎受到的壓力會增大(當(dāng)人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量)?，F(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖所示的模型：重心在頭部的P點，在可繞O轉(zhuǎn)動的頸椎OP(輕桿)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下靜止。當(dāng)?shù)皖^時，若頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為53°，此時頸椎受到的壓力與直立時頸椎受到壓力的比值為(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)()A.4 B.5eq\r(2) C.5 D.4eq\r(2)6.(多選)如圖所示是一種測定風(fēng)作用力的儀器的原理圖，它能自動隨著風(fēng)的轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)向，使風(fēng)總從圖示方向吹向小球P。P是質(zhì)量為m的金屬球，固定在一細長剛性金屬絲下端，能繞懸掛點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，無風(fēng)時金屬絲自然下垂，有風(fēng)時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，角θ大小與風(fēng)力大小有關(guān)，下列關(guān)于風(fēng)力F、剛性金屬絲拉力FT與角度θ的關(guān)系式正確的是(重力加速度為g)()A.F＝mgsinθ B.F＝mgtanθC.FT＝mgcosθ D.FT＝eq\f(mg,cosθ)7.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有一光滑擋板A，在擋板和斜面之間夾一質(zhì)量為m的重球B，開始擋板A處于豎直位置，現(xiàn)使其下端繞O沿逆時針方向緩緩轉(zhuǎn)至水平位置，分析重球B對斜面和對擋板壓力的變化情況是()A.對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力也逐漸減小B.對斜面的壓力逐漸變大，對擋板的壓力則逐漸減小C.對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力先變小后變大D.對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力先變大后變小8.(多選)用繩索將小船拉向岸邊，如圖所示，設(shè)船在水中運動時水的阻力大小不變，那么在小船勻速靠岸的過程中，下列說法正確的是()A.繩子的拉力F不斷增大 B.繩子的拉力F不變C.船的浮力減小 D.船的浮力增大9.(多選)兩物體A、B按如圖所示連接且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在給B施加一個水平力F，使B緩慢移動，物體A始終靜止在地面上，則此過程中有()A.物體A對地面的壓力逐漸變小B.物體A受到的摩擦力不變C.繩的拉力逐漸變大D.地面對A的作用力保持不變10.如圖所示，三段不可伸長的細繩，OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和豎直墻上。若逐漸增加C端所掛重物的質(zhì)量，則最先斷的繩是()A.必定是OA B.必定是OBC.必定是OC D.可能是OB，也可能是OC11.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BC一端通過鉸鏈固定在C點，另一端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A。用力F拉繩，開始時∠BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩慢變小，直到桿BC接近豎直桿AC。此過程中，桿BC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12.如圖所示，A、B的重力分別為9.2N和6.4N，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，連接墻壁與A之間的細繩MN與水平方向夾角為37°，現(xiàn)從A下方向右勻速拉出B。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)此時繩MN對A的拉力大??；(2)所需的水平拉力F的大小。13.如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為O，輕繩OB水平且B