受力分析共點力的平衡(編輯修改稿)
2025-05-26 05:35 本頁面
【文章內容簡介】 支持力，再利用隔離法求地面對三棱柱的摩擦力 . [滿分指導 ] 選取 A和 B整體為研究對 象，它受到重力 (M＋ m)g，地面支持力 N， 墻壁的彈力 F和地面的摩擦力 f的作用 (如圖 2－ 3－ 3所示 )而處于平衡狀態(tài)． 根據平衡條件有： N－ (M＋ m)g＝ 0 (2分 ) F＝ f (1分 ) 可得 N＝ (M＋ m)g (2分 ) 再以 B為研究對象，它受到重力 mg，三棱柱對它的支持力 NAB，墻壁對它的彈力 F的作用 (如圖 2－ 3－ 4所示 )，處于平衡狀態(tài)，根據平衡條件有： 豎直方向上： NABcosθ＝ mg (2分 ) 水平方向上： NABsinθ＝ F (2分 ) 解得 F＝ mgtanθ (1分 ) 所以 f＝ F＝ mgtanθ. (1分 ) [答案 ] (M＋ m)g mgtanθ [名師歸納 ] 靈活地選取研究對象可以使問題簡化；對于都處于平衡狀態(tài)的兩個物體組成的系統(tǒng)，在不涉及內力時，優(yōu)先考慮整體法． 1.(2022海南高考 )兩剛性球 a和 b的質量分別 為 ma和 mb、直徑分別為 da和 db(da＞ db)． 將 a、 b球依次放入一豎直放置、內徑為 d(da＜ d＜ da＋ db)的平底圓筒內，如圖 2－ 3－ 5所示．設 a、 b兩球靜止時對圓筒 側面的壓力大小分別為 N1和 N2，筒底所 受的壓力大小為 N，已知重力加速度大小為 g，若所有接 觸面都是光滑的，則 ( ) A． N＝ (ma＋ mb)g， N1＝ N2 B． N＝ (ma＋ mb)g， N1≠N2 C． mag＜ N＜ (ma＋ mb)g， N1＝ N2 D． mag＜ N＜ (ma＋ mb)g， N1≠N2 解析： 將 a、 b作為一個整體，豎直方向上受力平衡，則 N′＝ (ma＋ mb)g，水平方向上受力平衡，則 N1′＝N2′，由牛頓第三定律得： N′＝ N N1′＝ N1 N2′＝ N2，所以 N1＝ N2，故 A正確． 答案： A 通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而 在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，在問題 的描述中常用 “ 緩慢 ” 等語言敘述． 2．臨界問題 當某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從 而使物體所處的平衡狀態(tài) “ 恰好出現(xiàn) ” 或 “ 恰好不出現(xiàn) ” ， 在問題的描述中常用 “ 剛好 ” 、 “ 剛能 ” 、 “ 恰好 ” 等 語言敘述． 3．極值問題 平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最 小值問題． 4．解決動態(tài)平衡、臨界與極值問題的常用方法 方法 步 驟 解 析 法 (1)選某一狀態(tài)對物體進行受力分析 (2)將物體受的力按實際效果分解或正交分解 (3)列平衡方程求出未知量與已知量的關系表達式 (4)根據已知量的變化情況來確定未知量的變化情況 圖 解 法 (1)選某一狀態(tài)對物體進行受力分析 (2)根據平衡條件畫出平行四邊形 (3)根據已知量的變化情況，畫出平行四邊形的邊角變化 (4)確定未知量大小、方向的變化 處理平衡狀態(tài)中的臨界問題和極值問題，要正確進行受力分析，弄清臨界條件，利用好臨界條件列出平衡方程求解． (13分 )物體 A的質量為 2 kg， 兩根輕細繩 b和 c的一端連接于豎直墻上， 另一端系于物體 A上，在物體 A上另施加 一個方向與水平線成 θ角的拉力 F，
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