2011屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 相互作用與物體的平衡 新人教版

1、第一篇 核心知能突破專題一 相互作用與物體的平衡第1講相互作用與物體的平衡力在分解中的“形同質(zhì)異問題”在力的分解中有些題看似相同，但實(shí)質(zhì)卻大相徑庭，弄清這些問題的本質(zhì)差異將有利于提高同學(xué)們分析問題、解決問題的能力圖1120一、“動桿”和“定桿”問題【例1】 如圖1120所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩OC懸掛在支架上O點(diǎn)，輕桿OB可繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動，求細(xì)繩OA中張力FT大小和輕桿OB受力FN大小解析：由于輕桿OB可繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(即是“動桿”)，所以細(xì)繩對輕桿OB的力一定沿著桿的方向，否則桿就不能平衡(即要發(fā)生轉(zhuǎn)動)由于懸掛物體質(zhì)量為m，所以繩OC拉力大小就等于mg，將這個(gè)拉力沿桿和AO方向分解，如圖所示由圖

2、即可求得：FT=mg/sin ，F(xiàn)N=mgcot .又因?yàn)镕T與FT大小相等方向相反，所以FT=FT=mg/sin .答案：mg/sin mgcot 圖1121【例2】 如圖1121所示，水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有小滑輪B，一輕繩一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m10 kg的重物，CBA30°，(g取10 N/kg)則滑輪受到繩子作用力為 () A50 N B50 NC100 N D100 N解析：由于桿AB不可轉(zhuǎn)動(即是“定桿”)，所以桿所受彈力的方向不沿桿AB方向由于B點(diǎn)處是滑輪，它只是改變繩中力的方向，并未改變力的大小，滑輪兩側(cè)繩上的拉力大小均是100

3、 N，夾 角為120°，故滑輪受繩子作用力即是兩拉力的合力，如圖所示由圖可知，滑輪受到繩子作用力的大小為：FNFTmg100 N，所以選項(xiàng)C正確答案：C點(diǎn)評：由于輕桿AB不可轉(zhuǎn)動，所以無論細(xì)繩對它的彈力方向如何，桿都能平衡二、“活節(jié)”和“死節(jié)”問題圖1122【例3】 如圖1122所示，長為5 m的細(xì)繩的兩端分別系于豎立在地面上的相距為4 m的兩桿的頂端A、B，繩上掛一個(gè)光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個(gè)重為12 N的物體，平衡時(shí)繩中的張力FT為多大？當(dāng)A點(diǎn)向上移動少許，重新平衡后，繩與水平面夾角、繩中張力如何變化？解析：設(shè)重物平衡時(shí)懸點(diǎn)為O，延長AO交B桿于C點(diǎn)，從C點(diǎn)向A桿作垂線CD交A

4、桿于D點(diǎn)，如圖所示由于掛鉤光滑，所以掛鉤兩側(cè)繩AO段與BO段的拉力必然相等，與豎直線的夾角也相等，因而OB=OC，故AC=5 m，設(shè)A=，則sin =4/5.取O點(diǎn)為研究對象，將重物對O點(diǎn)的拉力沿AO、BO延長線分解為FTA、FTB，即有：FTA=FTB=FT.由圖和平衡條件可得：2FTcos =mg，可解得：FT=10 N.同樣分析可知：當(dāng)A點(diǎn)向上移動少許重新平衡后，繩與水平面夾角及繩中張力均保持不變答案：10 N夾角不變，張力為10 N也保持不變點(diǎn)評：因?yàn)槔K上掛的是一個(gè)輕質(zhì)光滑掛鉤，它可以無摩擦地滑動(即是“活節(jié)”)，所以掛鉤兩側(cè)的繩(其實(shí)是同一根繩)的形變相同，拉力也必然相等圖1123【例4】 用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖1123所示已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則ac繩和bc繩中的拉力分別為 ()A.mg，mg B.mg，mgC.mg，mg D.mg，mg解析：以繩子的結(jié)點(diǎn)c為研究對象，其受三個(gè)拉力的作用而處于平衡狀態(tài)將重物對c點(diǎn)的拉力分別沿ac繩和bc繩方向分解為FTac、FTbc，如圖所示由平衡條件和圖中幾何關(guān)系可得：FTac=mgcos 30&#