20xx滬科版高中物理必修一第4章習題課共點力平衡條件的應用word學案(完整版)
【正文】 D． 45176。 ，繩BO水平，求繩 AO、 BO 上的拉力的大?。?(請分別用兩種方法求解 ) 圖 9 答案 20 2 N 20 N 解析 解法一 矢量三角形法 (力的合成法 ) O點受三個力作用處于平衡狀態(tài)，如圖所示， 可得出 FA與 FB的合力 F 合 方向豎直向上，大小等于 FC. 由三角函數(shù)關(guān)系可得 F 合 ＝ FAsin 45176。 的過程中 ( ) 圖 3 A．小球?qū)Ρ“宓膲毫υ龃? B．小球?qū)Φ膲毫p小 C．小球?qū)Φ膲毫ο葴p小后增大 D．小球?qū)Ρ“宓膲毫Σ豢赡苄∮谇虻闹亓? 解析 根據(jù)小球重力的作用效果，可以將重力 G分解為使球壓板的力 F1和 使球壓墻的力 F2，作出平行四邊形如圖所示，當 θ 增大時， F F2均變小，而且在 θ ＝ 90176。 學案 5 習題課：共點力平衡條件的應用 [學習目標定位 ] .力作用下的平衡問題 . .平衡問題． 1．共點力作用的平衡狀態(tài)：物體在共點力作用下，保持 靜止 或 勻速直線運動 狀態(tài)． 2．共點力作用下的平衡條件是 合力為零 ，即 F 合 ＝ 0，用正交分解法表示的平衡條件： Fx 合＝ 0， Fy 合 ＝ 0. 3．平衡條件的四個常用推論： (1)二力平衡時，二力 等大 、反向． (2)三力平衡時，任意兩力的合力與第三個力 等大 、 反向． (3)多力平衡時，任一個力與其他所有力的合力 等大 、 反向． (4)物體處于平衡狀態(tài)時，沿任意方向上分力之和均為 零 . 一、矢量三角形法 (合成法 )求解共點力平衡問題 物體受多力作用處于平衡狀態(tài)時，可用正交分解法求解，但當物體受三個力作用而平衡時，可用矢量三角形法，即其中任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反，且這三個力首尾相接構(gòu)成封閉三角形，通過解三角形求解相應力的大小和方向，當 這個三個力組成含有特殊角 (60176。時， F1有最小值，等于 G，所以 B、 D項均正確． 答案 BD 例 3 如圖 4所示，固定在水平面上的光滑半球，球心 O的正上方固定一個光滑小定滑輪，細繩一端拴一小球，小球置于半球面上的 A點，另一端繞過定滑輪．今緩慢拉繩使小球從 A點沿半球面滑到半球頂點，則此過程中，半球?qū)π∏虻闹С至Υ笮?N及細繩的拉力 F大小的變化情況是 ( ) 圖 4 A． N變大， F變大 B． N變小， F變大 C． N不變， F變小 D． N變大， F變小 解析 小球受力如圖甲所示， F、 N、 G構(gòu)成一封閉三角形 由圖乙可知 F/AB＝ N/OA＝ G/OB F＝ G ＝ FC＝ G 燈 FB＝ FAcos 45176。 答案 B 解析 選取小球為研究對象，小球受三個共點力作用：重力 G、拉力 F和輕繩拉力 T，由于小球處于平衡狀態(tài)，所以小球所受的合力為零，則 T與 F的合力與重力 G等大反向．因為繩子方向不變，作圖后不難發(fā)現(xiàn)，只有當 F的方向與 T的方向 垂直時，表示力 F的有向線段最短，即當 F的方向與輕繩方向垂直時， F有最小值．故本題的正確選項是 B. 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 2 所示．現(xiàn)將細繩緩慢往左拉，使輕桿 BO與桿 AO間的夾角 θ 逐漸減小，則在此過程中，拉力 F及輕桿 BO對繩的支持力 N的大小變 化情況是 ( ) 圖 2 A． N先減小，后增大 B． N始終不變 C． F先減小，后增大 D． F始終不變 答案 B 解析 取 BO桿的 B端為研究對象，受到繩子拉力 (大小為 F)、 BO桿的支持力 N和懸掛重物的繩子的拉力 (大小為 G)，如圖所示，得到一個力三角
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