物體間的相互作用(編輯修改稿)
2025-02-02 16:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ， T變大 ， T變大 ， T變小 ， T變小 【 解析 】 對 A進行受力分析，如圖所示，力三角形 AF′ N 與幾何三角形 OBA相似，由相似三角形對應(yīng)邊成比例，解得 N 不變， T變小。 【 答案 】 C 例 4： （正交分解法） 質(zhì)量為 m的木塊在推力 F作用下，在 水平地面上做勻速運動．已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為 181。，那么木塊受到的滑動摩擦力為下列各值的哪個 ? A． 181。mg B． 181。（ mg+Fsinθ ） C． 181。（ mg－ Fsinθ ） D． Fcosθ 【 解析 】 木塊勻速運動時受到四個力的作用：重力 mg、推力 F、支持力FN、摩擦力 F181。．沿水平方向建立 x軸，將 F進行正交分解如圖 (這樣建立坐標系只需分解 F)，由于木塊做勻 速 直線運動，所以，在 x軸上，向 左的力等于向右的力（水平方向二力平衡）；在 y軸上向上的力等于向下的力（豎直方向二力平衡）．即 Fcosθ ＝ F181。 ① FN＝ mg+Fsinθ ② 又由于 F181。＝ 181。FN ③ ∴ F181。＝ 181。（ mg+Fsinθ ） 故Ｂ、Ｄ答案是正確的 【 答案 】 BD （三） 受力分析、共點力平衡 一、物體的受力分析 1. 明確研究對象 2. 按順序找力 先場力（重力、電場力、磁場力），后接觸力；接觸力中必須先彈力，后摩擦力（只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力）。 3. 只畫性質(zhì)力，不畫效果力 畫受力圖時，只能按力的性質(zhì)分類畫力，不能按作用效果（拉力、壓力、向心力等）畫力，否則將出現(xiàn)重復(fù)。 4. 需要合成或分解時，必須畫出相應(yīng)的平行四邊形（ 或三角形） 二 、共點力作用下物體的平衡 1. 共點力： 幾個力作用于物體的同一點，或它們的作用線交于同一點（該點不一定在物體上），這幾個力叫共點力。 2. 共點力的平衡條件 在共點力作用下物體的平衡條件是合力為零，即 F 合 ＝ 0或 Fx合 ＝ 0， Fy合 ＝ 0 三 、求解共點力平衡的基本方法 1. 用分解法和和合成法求解平衡問題 2. 用正交分解法求解平衡問題 3. 用相似三角形方法求解平衡問題 4. 用幾何極值法求解平衡問題 例 1. （ 靜平衡問題的分析 ） 如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平， O 點為其球心，碗的內(nèi) 表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為 m1和 m2的小球，當它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為 m1的小球與 O點的連線與水平線的夾角為 ??60? 。則兩小球的質(zhì)量比12mm為 （ ） A． 33 B． 32 C． 23 D． 22 【 解析 】 小球受重力 m1g、繩拉力 F2=m2g 和支持力 F1的作用而平衡。如圖所示，由平衡 條件得， F1= F2 ，gmF 12 30cos2 ?? ，得 3312 ?mm 。故選項 A正確 【 答案 】 A 例 2. （ 動態(tài)平衡 ） （ 1） 重為 G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。如圖所示。若擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過程中，斜面和擋板對小球的彈力的大小 F F2各如何變化？ 【 解析 】 對小球受力分析，如圖。由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動的，可以認為每個時刻小球都處于靜止狀態(tài)，因此所受合力為零。應(yīng)用三角形定則，G、 F F2三個矢量應(yīng)組成封閉三角形，其中 G的大小、方向始終保持不變； F1的方向不變；F2的起點在 G 的終點處，而終點必須在 F1所在的直線上，由圖可知，擋板逆時針轉(zhuǎn)動 90176。的過程中， F2矢量也逆時針轉(zhuǎn)動 90176。 ，因此 F1逐漸變小， F2先變小后變大。（當 F2⊥ F1，即 擋板與斜面垂直時， F2最?。? 【 答案 】 F1逐漸變小， F2先變小后變大。 例 3. （ 平衡中的臨界和極值問題 ） 如圖所示，在固定的、 傾角為α斜面上，有一塊可以轉(zhuǎn)動的夾板（β不定），夾板和斜面夾著一個質(zhì)量為 m的光滑均質(zhì)球體，試求：β取何值時，夾板對球的彈力最小 . 【 解析 】解法一：圖解法 對球體進行受力分析，然后對平行四邊形中的矢量 G和 N1進行平移，使它們構(gòu)成一個三角形，如圖的左圖和中圖所示 . 由于 G 的大小和方向均不變，而 N1的方向不可變，當β增大導(dǎo)致 N2的方向改變時， N2的變化和 N1的方向變化如圖中的右圖所示 . 顯然，隨著β增大， N1單調(diào)減小，而 N2的大小先減小后增大，當 N2垂直 N1時， N2取極小值，且 N2min = Gsinα . 解法二：解析法 看上圖的中間圖，對這個三角形用正弦定理，有： ?sinN2 = ?sinG ， 即： N2 = ??sinsinG ，β在 0到 180176。之間取值， N2的極值討論是很容易的 . 【答案】當β = 90176。時，甲板對球的彈力最小 . 例 4. （ 整體法和隔離法 ） G F2 F1 F1 F2 G mg F N α 隔離法 ：物體之間總是相互作用的，為了使研究的問題得到簡化，常將研究對象從相互作
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