江苏省黄埭中学高三物理一轮学案8 力的平衡 动态问题分析 2页

力的平衡 动态问题分析 ‎ ‎【作业答案】【例3】解析　设绳子的拉力为FT，物体与地面间的摩擦力为FfA．‎ ‎(1)取人和木块为整体，并对其进行受力分析，如图甲所示，由题意可知 FfA＝μ(mA＋m人)g＝200 N．‎ 由于系统处于平衡状态，故 ‎2FT‎＝FfA 所以FT＝100 N．‎ ‎(2)取人为研究对象，对其进行受力分析，如图乙所示．‎ 由于人处于平衡状态，故 FT＝Ff人＝100 N 由于人与木块A处于相对静止状态，故人 与木块A之间的摩擦力为静摩擦力．‎ 由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力 方向向右，大小为100 N．‎ ‎【学习目的】1、物体处于力的平衡时会用三角形法则分析解决问题 ‎2、注意从实际生活情景中提炼出物理情景 ‎【新课教学】【例1】将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第1、4块固定在地基上，第2、3块间的接触面是竖直的，每块石块的质量为m，石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°.假定石块间的摩擦可以忽略不计，则关于第2、3块石块间的作用力大小为(　　)‎ A. mg B. mg ‎ C. mg D. mg ‎[练习1] 如图，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小(　　)‎ A. 可能为mg B. 可能为mg ‎ C. 可能为mg D. 可能为mg ‎[练习2] 如图所示，由于半球形屋顶漏雨，某维修工人需要从屋顶的B点处缓慢爬行到屋顶A点处，则工人在爬行过程中(　　)‎ A. 工人对屋顶的压力大小逐渐减小 B. 屋顶对工人的摩擦力大小逐渐减小 C. 工人的机械能保持不变 D. 工人受到的合力提供他做圆周运动所需要的向心力 ‎【例2】如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则(　　)‎ A. 物体做匀加速运动 B. 悬绳对物体的拉力小于物体的重力 C. 环只受三个力作用 D. 环一定受四个力作用 ‎[练习3] 如图所示，倾斜固定直杆与水平方向成60°角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接．当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成30°角．下列说法中正确的是(　　) ‎ A. 圆环不一定加速下滑 B. 圆环可能匀速下滑 C. 圆环与杆之间一定没有摩擦 D. 圆环与杆之间一定存在摩擦 ‎【课堂作业】1、如图为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的O点，总质量为60 kg.此时手臂与身体垂直，手臂与岩壁夹角为53°.则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为(设手、脚受到的作用力均通过重心O，g取10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)(　　) ‎ A. 360 N　480 N B. 480 N　360 N ‎ C. 450 N　800 N D. 800 N　450 N ‎2、在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是(　　)‎ A. 先变小后变大 B. 先变小后不变 C. 先变大后不变 D. 先变大后变小 ‎3、建筑工人用简单的定滑轮装置将工件从地面提升并运送到楼顶．如图所示，设当重物提升到一定高度后，工人甲拉紧绳索不动，乙通过一水平轻绳将工件缓慢向左拉到楼顶，则工件在向左移动过程中(　　) ‎ A. 楼顶对甲的支持力不变 B. 楼顶对甲的摩擦力不变 C. 乙的拉力不断增大 D. 甲的拉力不断减小 ‎4、“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动．如图所示，质量为m的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下鄂距单杠面的高度为H，然后他用恒力F向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格．已知H＝0.6 m，m＝60 kg，重力加速度g＝10 m/s2.不计空气阻力，不考虑因手臂弯曲而引起人的重心位置的变化．‎ ‎(1) 第一次上拉时，该同学持续用力，经过t＝1 s时间，下鄂到达单杠面，求该恒力F的大小及此时他的速度大小；‎ ‎(2) 第二次上拉时，用恒力F′＝720 N拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力F的作用时间至少为多少？‎