力物體平衡講義(doc 9頁).doc

1、一 、力 物體的平衡難點突破與方法講解一、摩擦力的方向判斷和大小的計算方法摩擦力是高中物理學習的一個難點，也是歷屆高考考查的熱點。結(jié)合平衡條件或牛頓第二定律的知識，就可以準確判斷摩擦力的方向和計算摩擦力的大小。 1. 靜摩擦力（1）靜摩擦力的方向判斷方法靜摩擦力方向總是跟物體的相對運動趨勢方向相反，它跟物體的運動方向無關(guān)。因此判斷靜摩擦力方向的關(guān)鍵是弄清“相對運動趨勢方向”，具體操作時采用化“靜”為“動”的思路：假設(shè)研究對象與被接觸物體之間光滑，若它們之間發(fā)生相對滑動，則其相對滑動方向便是原先的相對運動趨勢方向；若它們之間不發(fā)生相對滑動，則說明它們之間原先并無相對運動趨勢例1. 如圖所示，兩個

2、重疊在一起的滑塊A和B放在傾角為的斜面上，已知兩滑塊一起勻速沿斜面滑下，在下滑過程中，滑塊B受到的摩擦力的方向為_。（2）靜摩擦力大小的計算方法正壓力是靜摩擦力產(chǎn)生的條件之一，但靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān)（最大靜摩擦力除外）。當物體處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小由平衡條件來求；而物體處于非平衡狀態(tài)的某些靜摩擦力的大小應(yīng)由牛頓第二定律來求。例2.兩個等大的水平力F分別作用在B和C上.A、B、C都處于靜止狀態(tài)。各接觸面與水平地面平行.A、C間的摩擦力大小為_，B、C間的摩擦力大小為_，C與地面間的摩擦力大小為_。2. 滑動摩擦力方向的判斷和大小的有關(guān)因素（1）掌握滑動摩擦力方向的判斷滑動摩擦力的方

3、向總是與物體“相對運動”的方向相反。所謂相對運動方向，即是把與研究對象相接觸的物體作為參照物，研究對象相對該參照物運動的方向。當研究對象參與幾種運動時，相對運動方向應(yīng)是相對接觸物體的合運動方向。例3. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板上，與鋼板有滑動摩擦力。由于受到相對于地面靜止的光滑導槽的控制，物體只能沿水平導槽運動?，F(xiàn)使鋼板以速度向右運動，同時用力拉動物體（方向沿導槽方向）使物體以速度沿導槽運動，則物體所受的摩擦力方向如何？（2）弄清滑動摩擦力大小的有關(guān)因素當物體間存在滑動摩擦力時，其大小即可由公式計算，由此可看出它只與接觸面間的動摩擦因數(shù)及正壓力有關(guān)，而與相對運動速度大小、接觸

4、面積的大小無關(guān)。例3. 質(zhì)量為m，長為L的均勻長方體木塊放在水平桌面上，木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)在用水平推力F推木塊，當木塊經(jīng)過圖5所示的位置時，桌面對它的摩擦力大小為_。 二、用平衡條件解題時對力處理的思維方法歸納 1. 正交分解法 物體受到三個或三個以上的力作用時，常用正交分解法列平衡方程，形式為。為簡化解題步驟，坐標系的建立應(yīng)達到盡量少分解力的要求。 例4. 如圖所示，重物的質(zhì)量為m，輕細繩AO與BO的A端、B端是固定的，平衡時AO是水平的，BO與水平面夾角為，AO的拉力和BO的拉力的大小是（ ）A. B. C. D. 2. 力的合成法物體在受到三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，則任

5、意兩個力的合力必定與第三個力大小相等，方向相反。力的合成法是解決三力平衡的基本方法。（見例4）3. 力的三角形法（圖解法）對受三力作用而平衡的物體，將力平移后，這三個力便組成一個首尾依次相接的封閉的力三角形。力三角形在處理靜態(tài)平衡和動態(tài)平衡問題中時常用到。例5. 如圖所示細繩AO、BO等長，A點固定不動，在手持B點沿圓弧向C點緩慢運動過程中，繩BO的張力將（ ） A. 不斷變大B. 不斷變小 C. 先變大再變小D. 先變小再變大4. 相似三角形法物理上的矢量可用有向線段表示，矢量的合成與分解又遵守平行四邊形定則或三角形定則，這樣就構(gòu)成一個矢量三角形（平行四邊形可分為兩個三角形），如果能找到一個

6、由已知量作為邊構(gòu)成的三角形與之相似，那么“相似三角形的對應(yīng)邊成比例”，這一知識就可用于處理物理問題。例6. 繩子一端拴著一小球，另一端繞在釘子上，小球放在一光滑的大半球上靜止，如圖所示。由于某種原因，小球緩慢地沿球面向下移動，在此過程中，球面的支持力和繩子的拉力如何變化？5. “整體法”和“隔離法”對于連接體的平衡問題，在不涉及物體間相互作用的內(nèi)力時，應(yīng)首先考慮整體法，其次再考慮隔離法。有時一道題目的求解要整體法、隔離法交叉運用。例7. 用輕質(zhì)細線把兩個質(zhì)量未知的小球懸掛起來，如圖所示，今對小球a持續(xù)施加一個向左偏下30的恒力，對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30的同樣大的恒力，最后達到平衡，表示

7、平衡狀態(tài)的圖中正確的是（ ） 【自我檢測】 小試身手 輕松過關(guān)1、如圖所示，伸長的輕彈簧一端與物體C相連，另一端固定于A點，系統(tǒng)靜止在粗糙的斜面上。則物體CA、一定受到沿斜面向上靜摩擦力B、一定受到沿斜面向下靜摩擦力C、一定不受摩擦力 D、以上三種情況均有可能2、如圖所示,C是水平地面A、B是長方形的物塊，F(xiàn)是作用在B上沿水平方向的力，物塊A和B以相同的速度做勻速直線運動，由此可知，A、和B、B和C之間的動摩擦因素1、2可能是 （ ）A、 10 20 B10 20C 10 2 0 D10 203、如圖所示，質(zhì)量20kg的物體在動摩擦因素為0.1的水平面上向右運動,在運動過程中受到水平向左、大小

8、為10N的拉力作用，則物體所受的摩擦力為（g10m/s2） ( ) A10N 向右 B10N 向左C20N 向右 D20N 向左4、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止狀態(tài)若長木板ab與地面間的動摩擦因數(shù)為1，木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為2，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為 ( )A1Mg B1(mM)gC2mg D1Mg2mg5、如圖所示，一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為，B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是 ()A.tan B.co

9、t Ctan Dcot6、一輕桿BO，其O端用光滑鉸鏈鉸于固定豎直桿AO上，B端掛一重物，且系一細繩，細繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如圖9所示現(xiàn)將細繩緩慢往左拉，使桿 BO與桿AO間的夾角逐漸減小，則在此過程中，拉力F及桿BO所受壓力FN的大小變化情況是 ()AFN先減小，后增大 BFN始終不變CF先減小，后增大 DF逐漸減小7、放在水平地面上的物體M上表面有一物體m,m與M之間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧,整個裝置處于靜止狀態(tài),如圖所示,則關(guān)于M和m受力情況的判斷,正確的是:( )A.m受到向右的摩擦力B.M受到m對它向左的摩擦力C.地面對M的摩擦力方向右D.地面對M不存在摩擦力作用8

10、、長直木板的上表面的一端放置一個鐵塊,木板放置在水平面上,將放置鐵塊的一端由水平位置緩慢地向上抬起,木板另一端相對水平面的位置保持不變,如圖所示.鐵塊受到的摩擦力f隨木板傾角變化的圖線可能正確的是（設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力大?。?( )9、如圖所示,位于水平桌面上的物塊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之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是,兩物塊的質(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.4mg B.3mg C.2mg D.mg10、如圖所示,一個質(zhì)量為m=2.0 k

11、g的物體,放在傾角為=30的斜面上靜止不動.若用豎直向上的力F=5.0 N提物體,物體仍靜止,下述結(jié)論正確的是（ ） A.物體受到的合外力減小5.0 N B.物體受到的摩擦力減小5.0 NC.斜面受到的壓力減小5.0 N D.物體對斜面的作用力減小5.0 N11、如圖所示,小船用繩索拉向岸邊,設(shè)船在水中運動時所受水的阻力不變,那么小船在勻速靠岸過程中,下面說法哪些是正確的（ ）A.繩子的拉力F不斷增大 B.繩子的拉力F不變C.船所受的浮力不斷減小 D.船所受的浮力不斷增大 12、如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài)，則斜面體

12、P此刻所受的外力個數(shù)有可能為 ()A.2個B.3個 C .4個 D.5個 13、有一個直角支架AOB，如圖1所示，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下放置，表面光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量都為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可以忽略、長度不能伸長的細繩相連，并在某一位置平衡，現(xiàn)將P環(huán)向左移動一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和細繩上的拉力FT的變化情況（） A.FN不變，F(xiàn)T變大 B.FN不變，F(xiàn)T變小 C.FN變大，F(xiàn)T變大 D.FN變大，F(xiàn)T變小 14、如圖所示，用與豎直方向成角（45）的傾斜輕繩和水平輕繩共同固定一個小球，這時繩的拉力為.現(xiàn)保持小球在原位置不動，使繩在原豎直平面內(nèi)逆時轉(zhuǎn)過角固定，繩的拉力變?yōu)?；再轉(zhuǎn)過角固定，繩的拉力為，則（ ） .= . .= .繩的拉力減小15、如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，ABC，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為_。16、如圖所示,物體A重100 N,物體B重20 N,A與水平桌面間的最大靜摩擦力是30 N,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),這時A受到的靜摩擦力是多