專題一+受力分析與物體平衡課件

專題一

力與平衡講練互動專題一

1[例1]下列物體處于平衡狀態(tài)的是()

A用力推地面上的大石，但推不動

B豎直上拋的物體上升到最高點瞬間

C環(huán)繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星

D火車加速前進，小明在車廂里看到靜止在桌面上的小球。

問題一：平衡狀態(tài)的定義和條件[例1]下列物體處于平衡狀態(tài)的是()

A2

(二)物體的平衡1．平衡狀態(tài)是指物體處于勻速直線運動或靜止狀態(tài)，物體處于平衡狀態(tài)的動力學條件是：F合＝0或Fx＝0、Fy＝0、Fz＝0.注意：靜止狀態(tài)是指速度和加速度都為零的狀態(tài)，如做豎直上拋運動的物體到達最高點時速度為零，但加速度等于重力加速度，不為零，因此不是平衡狀態(tài)．2．平衡條件的推論(1)物體處于平衡狀態(tài)時，它所受的任何一個力與它所受的其余力的合力等大、反向．(2)物體在同一平面上的三個不平行的力的作用下處于平衡狀態(tài)時，這三個力必為共點力．(二)物體的平衡3[例2]如圖12所示，在傾角為θ的斜面上，放一質(zhì)量為m的光滑小球，球被豎直的木板擋住，則球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e是多少？問題二:解平衡狀態(tài)問題的一般方法[例2]如圖12所示，在傾角為θ的斜面上，放一質(zhì)量為m的光4[練習]（09年山東卷）16．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P點。設滑塊所受支持力為FN。op與水平方向的夾角為θ。下列關系正確的是

A.F=Mg/tanθ

B.F=mgtanθ

C.FN=mg/tanθ

D.FN=mgtanθ[練習]（09年山東卷）16．如圖所示，光滑半球形容器固定在5[例3]如圖5所示，輕繩長為L，A端固定在天花板上，B端系一個重量為G的小球，小球靜止在固定的半徑為R的光滑球面上，小球的懸點在球心正上方距離球面最小距離為h，則輕繩對小球的拉力和半球體對小球的支持力分別是多大？問題三:學會用相似三角形法解特殊平衡問題[例3]如圖5所示，輕繩長為L，A端固定在天花板上，B端系一6專題一+受力分析與物體平衡課件7[練習]如圖所示豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質(zhì)點A，Q正上方的P點用絲線懸掛另一質(zhì)點B，A、B兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成θ角，由于漏電使A、B兩質(zhì)點的帶電量逐漸減小。在電荷漏完之前懸線對懸點P的拉力大小:()

A.保持不變；B.先變大后變??；C.逐漸減小；D.逐漸增大。ABPQθA[練習]如圖所示豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質(zhì)點A，Q正8[例4]如圖所示，三角形劈塊放在粗糙的水平面上，劈塊上放一個質(zhì)量為m的物塊，物塊和劈塊均處于靜止狀態(tài)，則粗糙水平面對三角形劈塊()A.有摩擦力作用，方向向左；B.有摩擦力作用，方向向右；C.沒有摩擦力作用；D.條件不足，無法判定．問題四：弄清整體法和隔離法的區(qū)別和聯(lián)系。[例4]如圖所示，三角形劈塊放在粗糙的水平面上，劈塊上放一個9[練習]（02江蘇、河南卷）如圖所示，物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平為Fb＝5N、

Fc＝10N分別作用于物體b、c上，a、b和c仍保持靜止。以f1、f2、f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小，則（）

Af1＝5N，f2＝0，f3＝5N

Bf1＝5N，f2＝5N，f3＝0

Cf1＝0，f2＝5N，f3＝5N

Df1＝0，f2＝10N，f3＝5N[練習]（02江蘇、河南卷）如圖所示，物體a、b和c疊放在1007屆南京市第一次調(diào)研測試55．如圖，位于水平桌面上的木板P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間動摩擦因數(shù)為μ，P與桌面之間的動摩擦因數(shù)為2μ，木板P與物塊Q的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動，則F的大小為（）A．3μmg

B．4μmgC．5μmg

D．6μmgPQFD07屆南京市第一次調(diào)研測試55．如圖，位于水平桌面上的木板11

A

θ

B

O

C

mg

[例五]如圖所示，質(zhì)量為m=10kg的物體用細繩OC懸掛在支架上的O點，求細繩OA中張力T大小和輕桿OB受力N大小。問題五:注意“死結(jié)”和“活結(jié)”問題。AθBOCmg[例五]如圖所示，質(zhì)量為m=12

[練習]如圖所示，水平橫梁一端A插在墻壁,另一端裝有小滑輪B，一輕繩一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10kg的重物，，則滑輪受到繩子作用力為：()A.50NB.NC.100ND.N

30o

A

B

C

m

C[練習]如圖所示，水平橫梁一端A插在墻壁,另一端裝有小滑13[例六]如圖8-1所示，跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體A和B，物體A在傾角為θ=370的斜面上，已知物體A的質(zhì)量為5kg，物體A與斜面間動摩擦因數(shù)為μ=0.4,滑輪的摩擦不計,要使物體靜止在斜面上,物體B質(zhì)量的值可能為()

A.1kg

B.3kg

C.4kg

D.5kg問題六：平衡物體的臨界問題[例六]如圖8-1所示，跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體A148．（06年宿遷）在如圖所示的裝置中，兩個光滑的定滑輪的半徑很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的傾角為θ＝30°。用一根跨過定滑輪的細繩連接甲、乙兩物體，把甲物體放在斜面上且連線與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使懸線拉直且偏離豎直方向α＝60°?，F(xiàn)同時釋放甲乙兩物體，乙物體將在豎直平面內(nèi)振動，當乙物體運動經(jīng)過最高點和最低點時，甲物體在斜面上均恰好未滑動。已知乙物體的質(zhì)量為m＝1㎏，若取重力加速度g＝10m/s2。求：甲物體的質(zhì)量及斜面對甲物體的最大靜摩擦力。8．（06年宿遷）在如圖所示的裝置中，兩個光滑的定滑輪的半徑15答案：設甲物體的質(zhì)量為M，所受的最大靜摩擦力為f，則當乙物體運動到最高點時，繩子上的彈力最小，設為T1，

對乙物體T1=mgcosα

此時甲物體恰好不下滑，有：Mgsinθ=f+T1

得：Mgsinθ=f+

mgcosα

當乙物體運動到最低點時，設繩子上的彈力最大，設為T2

對乙物體由動能定理：mgL(1-cosα)=mv2/2

又由牛頓第二定律：T2-mg=mv2/L

此時甲物體恰好不上滑，則有：Mgsinθ+f=T2得：

Mgsinθ+f=mg(3-2cosα)

可解得：答案：設甲物體的質(zhì)量為M，所受的最大靜摩擦力為f，則當乙物體16問題七：動態(tài)平衡問題[例七]如下圖所示，小球被輕質(zhì)細繩系住，斜吊著放在光滑劈面上，小球質(zhì)量為10kg，斜面的傾角為θ=30°，向右緩慢推動劈，在這過程中，繩上的張力最小值是（）(g取10m/s2)A.100NB.50NC.ND.0NθF問題七：動態(tài)平衡問題[例七]如下圖所示，小球被輕質(zhì)細繩系住，17(2008年高考理綜重慶卷23)滑板運動是一項非常刺激的水上運動，研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力Fx垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）.某次運動中，在水平牽引力作用下，當滑板和水面的夾角θ=37°時（題23圖），滑板做勻速直線運動，相應的k=54kg/m，入和滑板的總質(zhì)量為108kg,試求（重力加速度g取10m/s2,sin37°取，忽略空氣阻力）：

（1）水平牽引力的大??；

（2）滑板的速率；

（3）水平牽引力的功率.(2008年高考理綜重慶卷23)滑板運動是一項非常刺