共点力作用下物体的平衡.doc

1、1共点力作用下问题的平衡例 1、物体受共点力 F1、F 2、F 3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能的取值为：A15N、5N、6N B3N、6N、4NC1N、2N、10N D8N、6N、3N例 2、(2004 广东)用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中，如图（1-77）所示。已知 ac 和 bc 与竖直方向的夹角分别为 300 和 600，则 ac 绳和 bc 绳的拉力分别为：（ ）A. mg、 mg B. mg、 mg 32 12 12 32C. mg、 mg D. mg、 mg 34 12 12 34例 3、如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的内表面及碗口是光滑的.一根

2、细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为 m1 和 m2 的小球，当它们处于平衡状态时，质量为 m1 的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 =60 0.两小球的质量比为 m2/m1 为（ ）A. B. C. D.332例 4、如图所示，重为 G 的人，用绳子通过滑轮拉一个重为 的物体。当人拉绳子向G右走两步后静止不动。则各力变化为（ ） A地面对人的支持力变大 B绳子的拉力变大C地面对人的静摩擦力增大 D人所受合力不变例 5、如图 4 所示，质量为 m 的物体在恒力 F 作用下沿天花板做匀速直线运动，物体与顶板间动摩擦因数为 ，则物体受到摩擦力大小为：AFsin BFcosC（Fsinmg）

3、D（mgsin）练习:1、如图 1 所示，物体 M 处于静止状态，三条细线的拉力 F1:F2:F3之比为：A1:2:3 B1:2: C5:4:3 D :1:122、水平横梁的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B。一轻绳的一端 C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量 m=10kg 的重物，CBA=30 ，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g 取 10m/s2)A50N B50 N C100N D100 N333、如图所示，质量不计的定滑轮以轻绳牵挂在 B 点，另一条轻绳一端系重物 C，绕过m1Om2abcm图 177F v图 4BAC300OCB A600F1 F2F3M图 12

4、滑轮后，另一端固定在墙上 A 点。若改变 B 点位置使滑轮位置发生移动，但使 AO 段绳子始终保持水平，则可以判断悬点 B 所受拉力 T 的大小变化情况是A若 B 左移，T 将增大 B若 B 右移，T 将增大C无论 B 左移、右移，T 都保持不变D无论 B 左移、右移，T 都减小4、如图所示，长为 5m 的细绳两端分别系于竖立在地面上相距为 4m 的两杆的顶端 A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为 12N 的物体。平衡时绳中的张力 T=_。5、如图 8 所示，M AMB，设地面对 A 的支持力为 FN，绳子对 A 的拉力为 F1，地面对 A 的摩擦力为 F2，若水平方向用力 F

5、拉 A 使 B 匀速上升，则A、 FN增大，F 2减小，F 1增大B、 FN增大，F 2增大，F 1不变C、 FN减小，F 2减小，F 1增大D、 FN减小，F 2减小，F 1不变6、如图 1-20 所示，小球被轻质细绳系住吊放在光滑的斜面上，设小球质量 m=1kg，斜面倾角 ，悬线与坚直方向夹角 ，斜面固定，求悬绳对小球拉力和斜0303面对小球的支持力的大小。例 6、 （10 分）如图 15 所示，质量为 m 的小球，用一根长为 L 的细绳吊起来，放在半径为 R 的光滑的球体表面上，由悬点到球面的最小距离为 d，则小球对球面的压力和绳的拉力各为多少？例 7、如图 1-34 所示，半圆支架 B

6、AD，两细绳结于圆心 O，下悬重为 G 的物体，使 OA 固定不动，将 OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置 C 点的过程中，分析 OA 绳和 OB 绳所受的力的大小如何变化? 例 8、如图 122 所示，木板 AB 的重力不计，A 端用铰链与墙壁连接，木板与墙壁的夹角 ，CB 为水平绳。圆柱体重为 G，D 为 AB 的中点，求木板 A 端03所受的力。练习:1、两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为 m 的物体，上端分别固定在水平天花板上的 M、N 点，M、N 两点间的距离为 s，如图所示。已知两绳所受的拉力均为 T，则每根d lR图 15300图 1-20B A4mC A

7、D O B 图 134 300ABCD 图 1-22SM NmBA F图 83绳的长度为多少？2、如图 1-35 所示，重为 P 和 q 的两个小圆环 A 和 B，都套在一个竖直光滑的大圆环上，大圆环固定不动，长为 L，质量不计的绳两端拴住 A 和 B，然后挂在光滑的钉子上， 在圆环中心的正上方，整个系统平衡时，A 和 B 到钉子距离分别为 R 和 r，O试证明：= = 。RqrPL3、如图 130 所示，一个重为 G 的小球放在光滑的斜面上，斜面 的倾角为 ，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡球，使之处于静止状态，今使板与 斜面的夹角 缓慢增大到使板水平，问在此过程中球对挡板、斜面的压力大小

8、如何变化？ 4、如图 1-78，用两根绳子系住一个重物，绳子 OA 与天花板夹角 不变，且 45 。 ，当用手拉住绳子 OB，使绳子 OB 由水平慢慢转向 OB过程中，OB绳子所受拉力将（ ） A.始终减少 B.始终增大 C.先增大后减少 D.先减少后增大例 9、 （1998 年上海）有一个直角支架 AOB，AO 水平放置，表面粗糙，AO 上套有小环 P，OB上套有小环 Q 且光滑，两环质量均为 m，两环间用质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图 149，现将 P 环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡，则移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对 P 环的支持力 FN和

9、细绳的拉力 FT的变化情况是A、F N 不变， FT 变大 B、F N 不变，F T 变小C、F N 变大，F T 变大 D、F N 变大，F T 变小例 10、如图 128 所示，A、B 是两块质量均为 m 的木块，它们之间、B 与地面之间的摩擦系数均为 ，现对 A 施加一水平向右的拉力 F，可使 A 向右、B 向左作匀速直线运动，若滑轮摩擦不计，则F 的大小为 。例 11、如图所示，三个相同的物体叠放在一起，当作用在 B 物体上的水平力 F 为 2 牛顿时，三个物体都静止，则物体 A 与 B 之间、B 与 C 之间，C 与桌面之间的摩擦力大小分别为： A0，0，0 B0，1 牛，1 牛 C

10、0，2 牛，2 牛 D2 牛，2 牛，2 牛AB图 1-28 图 130A BOR r图 1-35O BBA图 178图 1-49O PQBA4例 12、如图所示，轻绳 AC 与天花板夹角 =30 0，轻绳 BC 与天花板夹角 =60 0.设 AC、BC 绳能承受的最大拉力均不能超过 100N，CD 绳强度足够大，求 CD 绳下端悬挂的物重 G 不能超过多少？练习：1、如图所示，两个等大的水平力 F 分别作用在 B 和 C 上.A、B、C 都处于静止状态。各接触面与水平地面平行.A、C 间的摩擦力大小为 f1，B、 C 间的摩擦力大小为 f2，C 与地面间的摩擦力大小为 f3.则 （ ）A.f

11、1=0， f2=0，f 3=0 B.f1=0，f 2=F，f 3=0C.f1=F，f 2=0，f 3=0 D.f1=0，f 2=F，f 3=F2、如图 145，在两块相同的竖直木板之间有质量均为 M 的 4 块相同的砖，用两个大小均为 F 的水平力压木板，使砖静止不动，则 2、3 两块砖之间的摩擦力大小为_.如为 5 块砖呢？3、两个物体 A 和 B，质量分别为 M 和 m，用跨过定滑轮的轻绳力连接，A 静止于水平 地面上，如图所示，不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对 A 的作用力 的大小分别为： Amg，（Mm）g Bmg，MgC（Mm）g，Mg D（M+m）g，（Mm）g 4、如图

12、3 所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量为 m 的四块完全相同的砖，用两个大小均为 F 的水平压力压木板，使砖保持静止不动，则第二块砖对第三块砖的摩擦力的大小为：A0 Bmg Cmg/2 D2mg例 13、如图所示，位于斜面上的物块 m 在沿斜面向上的力 F 的作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的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 F练习：1、如图所示，斜面体 M 放在水平面上，物体 m 放在斜面上，m 受到一个水平向右的力F，m 和 M 始终保持静止，这时 m 受到的摩擦力大小为 f1，M 受到水平面的摩擦力大小为 f2，当 F 变大时

13、，则A f1变大，f 2不一定变大 B f2变大，f 1不一定变大Cf 1与 f2都不一定变大 D斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大A BCFFF F 1 2 3 4 图 145 300G600A BCF F1 2 3 4图 3MmFF5ABC4530TNG46032、如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块 PQ 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦） ，P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推 Q 时，PQ 仍静止不动，则 Q 受到的摩擦力一定变小 Q 受到的摩擦力一定变大轻绳上拉力一定变小 轻绳上拉力一定不变3、在验证力的平行四边形定则

14、的实验中，某同学实验记录如图 6 所示，图中 F1 = 3 .0 N , F2=5.0 N ,OF1与水平方向垂直，0F 2与水平方向的夹角为 370（sin37 0=0.6 ,cos370=0.8 ）试求（1）求出两力合力的大小（2）若 F1从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转动,并保持结点的位置和 F2的方向不变,讨论 F1 、F 2的大小如何变化？7：两个相同的小球 和 ，质量均为 ，用长度相同的两根细线把ABm、 两球悬挂AB在水平天花板上的同一点 ，并用长度相同的细线连接 、 两OAB球，然后，用一水平方向的力 作用在小球 上，此时三根细线均处于直线状态，且 绳恰好处于竖直方向，如图所示

15、如果FO不考虑小球的大小，两小球处于静止状态，则力 的大小为：F g3gg18：如图所示，A、B 为两木块，质量分别是 mA=0.5 千克，m B=0.2 千克，A 放置在水平桌面上，与桌面的摩擦系数为 0.2。用一轻绳水平绕过无摩擦的滑轮与 B 相连，为使 A 保持静止求 F 的范围（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 牛/千克） 。 例 1：如图，绳 AB 能承受的最大拉力为 1000N，轻杆 AC 能承受的最大压力为 2000N。求 A 点最多能悬挂多重物体？分析：以结点 A 为研究对象，作出其受力图，重力 G，绳拉力 T 和杆的支持力 N 三力平衡。如果绳的拉力达到最大，求出杆的支

16、持力，比较是否超出杆的承受力；如果杆的支持力达到最大，比较绳此时的拉力是否超出承受力。然后综合分析求解。解答：结点 A 为研究对象，在力的三角 形中，由正弦定理得：= （1） ，GN75sin60P Q图 76 60FABCABFv= （2）GT75sin4（1）当 N=2000N 时，G=2230N，此时 T= G=1632N1000N ，绳会被拉断。75sin4（2）当 T=1000N 时，G=1366N，此时 N= G=1666N2000N，轻杆不会被压断。75sin60答案：A 点最多能悬挂 1366N 重物。点评：本题存在两个临界条件，但只需一个。 利用临界条件求出重物 最大 重力后

17、比较，再合理取舍。分析、判断是关键。例 2：如图所示，物体 A 的质量为 2kg，两轻绳 AB 和 AC（L AB=2LAC）的一端连接在竖直墙上，另一端系在物体 A上。今在物体 A 上另施加一个与水平方向成 =60角的拉力 F，要使两绳都能伸直，试求拉力 F 的大小范围。（g=10m/s 2）分析：由共点力作用平衡问题的分析可知，当 AC 恰被绷直但未张紧时，F 有最小值；当 AB 被绷直而未张紧时，F 有最大值。根据这两个临界状态，即可求出 F 的取值范围。解答：（1）当 =0 时，物体受力如图所示，可得：2Fsin60= mg，所以 =ACTF minN320（2）当 =0 时，物体受力

18、B如图所示，可得：Fsin60= mg，所以： =maxFN340答案：综合（1） （2）可得 F 的取值范围为： FN32034点评：临界状态是从一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一个物理过程转入到另一个物理过程的转折状态。处理临界问题的常用方法是极限分析法，即恰当地选择某个物理量，把它推向极端（“极大”或“极小” ） ，从而把比较隐藏的临界现象（或“各种可能性” ）暴露出来，便于解答。如图所示，A、B 两物体叠放在水平面上，水平力 F 作用在 A 上，使两者一起向右做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）A由于 A、B 一起做匀速直线运动，故 A、B 间无摩擦力BA 对 B 的静摩擦力大小为 F，方向向右CB 对地面的滑动摩擦力的大小为 F，方向向右DB 物体受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力Tmg00mg6