一. 教學(xué)內(nèi)容:共點(diǎn)力作用下物體的平衡
二. 要點(diǎn)
1. 平衡狀態(tài):一個(gè)物體在共點(diǎn)力作用下,保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫平衡狀態(tài),簡稱平衡態(tài)。
2. 兩種平衡態(tài)同一加速度,靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的加速度均為零。
3. 平衡條件: 分量式
4. 幾種簡單的平衡:
(2)三力平衡:三個(gè)共點(diǎn)力平衡則兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大,反向,共線。
(4)多個(gè)力平衡:一個(gè)力必與其余力的合力等大,共線 高中語文,反向。
5. 應(yīng)用共點(diǎn)力平衡條件解題的一般步驟:
;力學(xué)特征受平衡力。A中物體加速度為零,是平衡態(tài)。B中物體受兩個(gè)力不平衡,不是平衡態(tài)。C中 角而保持大小不變,其余三個(gè)力大小、方向都不變,則此時(shí)物體所受到的合力大小為( )
A.
三個(gè)力的合力與 等大反向共線, 旋轉(zhuǎn),則原 已不存在,則其余三力的合力大小為 ,方向與原 反向。旋轉(zhuǎn)后則相當(dāng)于物體受兩個(gè)力一個(gè)是 。 夾角為 ,大小相等,
[例3] 如圖所示重為G的物體在兩根細(xì)繩的懸掛下處于靜止?fàn)顟B(tài)。細(xì)繩AC、BC與豎直方向的夾角分別為 ,求細(xì)繩AC、BC對(duì)物體的拉力各多大?
[例4] 如圖(a)所示斜面體質(zhì)量 ,斜面傾角為 ,斜面上有質(zhì)量
(a) (b)
解:斜面體與重物的加速度都是零,處于平衡態(tài),取兩個(gè)物體為整體作研究對(duì)象,受重力 ,地面支持力 ,摩擦力f,如圖(b)所示,F(xiàn)分力為 , 。
x方向 (2)
(3)
(4)代入(2)得
N。
[例5] 河岸上人用力拉繩,使船在水面勻速靠岸,若船所受水的阻力不能忽略大小為f。船在移動(dòng)中所受浮力將怎樣變化,見圖。
(a)
(b)
解:船受力有重力mg,水的阻力f,繩的拉力F,浮力 。
船移動(dòng)中f不變,所以 不變,而 ,當(dāng)F增大, 增大
∴ 增大,而
、 ,試證 ,見圖。
(a) (b)
證:連球心AB,取豎直線b與AB連線相交把AB分為x、y。做AB受力情況,對(duì)A球 與F合力沿懸線方向,B球受重力 及F的合力也沿懸線方向,力三角形與幾何三角形相似。
(1) (2)
(1)/(2)式得
在 中, (4)
∴
而 ∴ 的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),則這三個(gè)力不可能的數(shù)值是( )
A. 5N、9N、13N B. 7N、8N、10N
C. 7N、20N、30N D. 5N、5N、5N
3. 如圖所示,小球系于繩下端,繩被豎直拉緊,小球與光滑斜面接觸。小球受力情況是( )
A. 小球只受重力和繩的拉力
B. 小球受重力,繩的拉力和斜面的支持力
C. 小球只受重力和斜面的支持力
D. 小球受重力,斜面的彈性支持力
4. 如圖所示,物塊M靜止于傾斜放置的木板上,使傾斜角
5. 如圖所示,三根質(zhì)量和形狀都相同的光滑圓柱體a、b、c,它們的重心位置不同,三個(gè)相同的支座上支點(diǎn)P、Q在同一水平面上。圓柱體a的重心在 位于柱體軸心上方,圓柱體C的重心 B. D.
8. 一個(gè)物體受三個(gè)共點(diǎn)力而處于平衡態(tài),其中一個(gè)力<9" style= > ,方向向右;另一個(gè)力 ,將 沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過
9. 汽球下懸掛重物G,停于空中靜止不動(dòng),空中無風(fēng)。假若地球?qū)χ車矬w的吸引力突然消失,汽球沒有破碎,則汽球與重物的狀態(tài)將是 。
10. 兩根長度相等的輕繩,下端掛一質(zhì)量為m的物體,上端分別固定在水平的屋頂M、N兩點(diǎn),MN距離為S。如圖所示,已知兩根繩所能承受的最大拉力均為T,則每根繩的長度不得短于 。
11. 質(zhì)量分布不均勻的直桿AB長1m,將其兩端分別用細(xì)繩栓住,吊在墻上。當(dāng)AB在水平方向平衡時(shí),細(xì)繩AC、BD與水平方向的夾角分別為
12. 如圖所示,光滑的金屬桿做成的直角三角形框架ABC的AB邊和AC邊上各穿有一個(gè)小球E和F,用一根細(xì)線把E和F連接起來,細(xì)線比BC短,使三角形框架豎直放置,BC邊水平,AB邊與BC邊夾角為 ,細(xì)線與AB邊夾角 取值范圍。
【答案】
1. D 2. C 3. A 4. AC 5. A 6. A
7. D 8. 50 9. 靜止的 10.
11. 0.25m 12. , 13. 都為150N、不變
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