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、用心 愛(ài)心 專心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(wèn)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(wèn)題的本質(zhì)差異將有利于提高同 學(xué)們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.圖 1- 1 - 20、“動(dòng)桿”和“定桿”問(wèn)題【例 1】 如圖 1- 1-20 所示，質(zhì)量為 m 的物體用細(xì)繩 0C 懸掛在支架上 0 點(diǎn)，輕桿 0B 可繞B 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，求細(xì)繩0A中張力 FT大小和輕桿 0B 受力 FN大小.解析：由于輕桿 0B 可繞 B 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)（即是“動(dòng)桿”），所以細(xì)繩對(duì)輕桿 0B 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(dòng)）由于懸掛

2、物體質(zhì)量為 m,所以繩 0C 拉力大 小就等于 mg,將這個(gè)拉力沿桿和 A0 方向分解，如圖所示.由圖即可求得:FT =mg/sin 9, FN=mgcot 9.又因?yàn)?FT 與 FT 大小相等方向相反,所以 FT=FT=mg/sin9答案：mg/sin9mgcot9圖 1- 1 - 21用心 愛(ài)心 專心2【例 2】 如圖 1 1-21 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(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m= 10 kg 的重物，/ CBA = 30 （g取 10 N/kg）則滑輪受到繩子作用力為（）A . 50 NB . 50 .3 NC. 100

3、 ND. 100 3 N解析：由于桿 AB 不可轉(zhuǎn)動(dòng)（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 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：FN=FT= mg= 100 N，所以選項(xiàng) C 正確.答案：C點(diǎn)評(píng)：由于輕桿 AB 不可轉(zhuǎn)動(dòng)，所以無(wú)論細(xì)繩對(duì)它的彈力方向如何，桿都能平衡.“活節(jié)”和“死節(jié)”問(wèn)題圖 1 1 22【例 3】 如圖 1 1 22 所示，長(zhǎng)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

4、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(dòng)少許，重新平衡后，繩與水平面夾角、繩中張力如 何變化？I*4 m*1解析：設(shè)重物平衡時(shí)懸點(diǎn)為 O ,延長(zhǎng) AO 交 B 桿于 C 點(diǎn)，從 C 點(diǎn)向 A 桿作垂線 CD 交 A 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,用心 愛(ài)心 專心3設(shè)/ A=a,則 sina=4/5.取 O 點(diǎn)為研究對(duì)象，將重物對(duì) 0 點(diǎn)的拉力沿 AO、BO 延長(zhǎng)線分解為 FTA、FTB，即有:FTA=

5、FTB = FT.由圖和平衡條件可得：2FTcosa=mg,可解得：FT=10 N.同樣分析可知：當(dāng) A 點(diǎn)向上移動(dòng)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(píng)：因?yàn)槔K上掛的是一個(gè)輕質(zhì)光滑掛鉤，它可以無(wú)摩擦地滑動(dòng)（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.【例 4】 用三根輕繩將質(zhì)量為m 的物塊懸掛在空中，如圖1 1 23 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（）D13B.?mg, ymg13D.qmg，才 mg解析：以繩子的結(jié)點(diǎn) c 為研究對(duì)象，其受三個(gè)拉力的作用而處于平衡狀態(tài)將重物對(duì)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 = mg