高中物理复习教案.物体的平衡 5页

物体的平衡[P3.]复习精要：1、平衡状态、平衡力物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力互相叫做平衡力（或其中一个力叫其余几个力的平衡力）说明：平衡力和作用力与反作用力的区别：（1）平衡力可以是不同性质的力，而作用力与反作用力一定是同一性质的力；（2）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力不一定变化或消失，而作用力与反作用力一定是同时变化或消失；（3）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上；（4）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力则分别产生各自效果。[P4.]2、哪些情况可作平衡来处理（1）静止：v=0，a=0；（2）匀速直线运动：v=恒量，a=0；（3）匀速转动：ω=恒量；[P5.]3、物体的平衡条件（1）共点力作用下平衡条件：①合外力为零，即：∑F=0或∑Fx=0∑Fy=0②共点力平衡的几何条件根据共点力作用下物体的平衡条件和力的合成的多边形定则可知，共点力平衡的几何条件是：各力首尾相接自行构成封闭的力多边形③共点力作用下物体的平衡条件的推论物体受两个共点力作用平衡，这两个力必大小相等，方向相反，作用在一条直线上。物体受三个共点力作用平衡，则三个力的作用线必相交于同一点。其中任意两个力的合力，一定与第三个力等值反向；画出力的平行四边形后，应用直角三角形的边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边成比例等方法求解之。三个以上力依次类推，而且三个以上的力最终都可归结为三个力的平衡。所以三个力平衡在共点力作用下物体的平衡问题中具有典型性。一个物体受三个共点力而平衡，若其中第一个力为恒力，第二个力方向不变，第三个力大小、方向都改变，则当第三个力与第二个力垂直时最小．（2）有固定转动轴平衡条件：合外力为零，合力矩为零，即：∑F=0∑M=0[P7.]合肥市2007年教学质量检测一1．在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（C）A．蹦床运动员上升到最高点时B．秋千摆到最低点时C．相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物D．宇航员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟”六号进入轨道做圆周运动时[P8.]江苏省如东中学06—07学年上学期期末考试3．春天在广场上有许多人放风筝。会放风筝的人，可使风筝静止在空中。图2中的四幅图中，MN代表风筝截面，OL代表风筝线，风向水平。在图2所示的四种情况中，风筝可能处于静止状态的是(B)\n（A）F1。（B）F2。（C）F3。（D）F4。[P9.]BAF2007年理综山东卷16.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为：(C)A．2B．3C．4D．5[P10.]07年1月北京市崇文区期末统一练习2．如图所示，物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大小变化情况是（D）A．T始终增大，f始终减小PB．T先不变后增大，f先减小后增大C．T保持不变，f始终减小D．T保持不变，f先减小后增大[P11.]07届南京市第一次调研测试5．如图，位于水平桌面上的木板P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间动摩擦因数为μ，P与桌面之间的动摩擦因数为2μ，木板P与物块Q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（D）A．3μmgB．4μmgC．5μmgD．6μmg[P12.]广东茂名市2007年第一次模考5．如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴，则（C）A．BC边短些，AB边也短些B．BC边长一些，AB边短一些C．BC边短一些，AB边长一些D．BC边长一些，AB边也长一些[P13.]07年佛山市教学质量检测1．如图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态。以下相关说法正确的是：(AC)A．猴子受到三个力的作用B．绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C．地球对猴子的引力与猴子对地球的引力与是一对作用力和反作用力D．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大\n[P14.]07届广东惠州市第二次调研考试1．如图，三根绳子上的拉力分别是T1、T2和T3，若悬点B不动，悬点A水平向左移动时，对三根绳子上拉力的变化情况，下列说法正确的是（C）ABT1T2T3A、T1变小，T2、T3不变；B、T1变大，T2、T3不变；C、T1、T2变大，T3不变；D、T1、T2、T3都变大OBF1F2F3F4A2007年上海卷10．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（BC）[P16.]FMα07届1月武汉市调研考试4．物块M置于倾角为的斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示.如果将水平力F撤去，则物块（B）A．会沿斜面下滑B．摩擦力的方向一定变化C．摩擦力的大小变大D．摩擦力的大小不变[P17.]mF2F1θ图32007年广东卷5、如图3所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是(B)A．F1sinθ＋F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mgB．F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mgC．F1sinθ－F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mgD．F1cosθ－F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mg[P18.]07年上海虹口区教学质量检测三2.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，用大小为mg、方向水平的力F拉物体，使物体沿水平面做匀速直线运动，则物体与地面OvθF间的动摩擦因数μ=，在保持拉力F大小不变的情况下改变其方向但仍使物体沿原方向做匀速直线运动，此时拉力与原水平力F的夹角θ为。答：;60°[P19.]江苏省如东中学06—07学年上学期期末考试4．在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图6所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD\n相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是(D)A．减少每次运送瓦的块数B．增多每次运送瓦的块数C．减小两杆之间的距离D．增大两杆之间的距离[P21.]07年苏锡常镇四市二模6.江阴长江大桥主跨1385m，桥下通航高度为50m，两岸的桥塔高196m，桥的东西两侧各有一根主缆横跨长江南北两岸，绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，简化模型的剖面图如图所示，整个桥面共50m1385m196m桥面主缆4.8×104t，都悬在这两根主缆上，若地面及桥塔对桥面的支持力不计，g取10m/s2，则每根主缆承受的拉力约为(B)A.2.4×108NB.6×108NC.1.2×l09ND.2.4×109N[P23.]07年苏锡常镇四市一模.18．（15分）一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾斜角=450）、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图1所示。设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为且受到的最大静摩擦力f=N（N为正压力）．有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图2所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x，求：（1）锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小．（2）在正压力很大的情况下，仍然能够满足自锁条件，则至少要多大？解：（15分）（1）由力的平衡条件可知：kx＋f1＋f2cos450－Nsin450=0①F－Ncos450－f2sin450=0②③④由①、②、③、④式得正压力的大小：\n⑤（2）令N趋向于，则有⑥解得⑦评分标准：①、②式各3分，③、④式各1分，⑤、⑥式各2分，⑦式3分．[P25.]2007年理综宁夏卷30、物理选考题A．（物理——选修2－2）塔式起重机的结构如图所示，设机架重P＝400kN，悬臂长度为L＝10m，平衡块重W＝200kN，平衡块与中心线OO/的距离可在1m到6m间变化，轨道A、B间的距离为4m。⑴当平衡块离中心线1m，右侧轨道对轮子的作用力fB是左侧轨道对轮子作用力fA的2倍，问机架重心离中心线的距离是多少？机架平衡块挂钩轮子轨道2m2mLOO/⑵当起重机挂钩在离中心线OO/10m处吊起重为G＝100kN的重物时，平衡块离OO/的距离为6m，问此时轨道B对轮子的作用力FB是多少？解：⑴空载时合力为零：fA+fB=P+W=600kN已知：fB＝2fA求得：fA＝200kNfB＝400kN设机架重心在中心线右侧，离中心线的距离为x，以A为转轴，力矩平衡求得：x＝1.5m⑵以A为转轴，力矩平衡求得：FB＝450kN