20xx滬科版高中物理必修一第4章共點力的平衡及其應用word學案-資料下載頁
2025-11-10 04:12本頁面
【導讀】學案4共點力的平衡及其應用。[學習目標定位]，能推導出共點力作用下物體的。如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，就說物體處于平衡狀態(tài)．。2．物體受三個共點力平衡時，其中兩個力F1、F2的合力F′與第三個力F3等大反向，則F′。3．物體在多個共點力作用下平衡時，合力總等于零.桌子上放著的杯子、天花板上吊著的吊燈、在平直鐵軌上勻速行駛的火車中的乘客等都處于。這一瞬間的速度為零，但這一狀態(tài)不能“保持”，因而不屬于平衡狀態(tài)．。二至三人合作，用三個測力計拉住小環(huán)O，使小環(huán)保持靜止，如圖1所示，記下三個測力計。的拉力的方向及大小，用力的圖示法在紙上表示出各個力，請先研究其中某兩個力的合力跟。沿逆時針轉過60°而保持其大小不變，其余三個力的大小和方向均不變，則此時物體所受。量可忽略；拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為。B．沿光滑斜面下滑的物體。沿水平地面做勻速直線運動，物體與地面間的動摩擦因
【正文】 答案 B 解析 物體靜止在斜面上應有 F2≤ mg，受力如圖所示， x方向： F2sin θ ＋ F1cos θ ＝ mgsin θ ，故 B對， D錯． y方向： F2cos θ ＋ N＝ F1sin θ ＋ mgcos θ ，因 N≥0 ，則 F2cos θ ≤ F1sin θ ＋ mgcos θ ，故 A、 C都錯． 題組四 綜合應用 10．用輕彈簧豎直懸掛質量為 m 的物體，靜止時彈簧伸長量為 住質量為 2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為 30176。 ，如圖 7所示．則物體所受摩擦力 ( ) 圖 7 A．等于零 B．大小為 12mg，方向沿斜面向下 C．大小為 32 mg，方向沿斜面向上 D．大小為 mg，方向沿斜面向上 答案 A 解析 設彈簧的勁度系數(shù)為 k，豎直懸掛時 kL＝ mg， ① 將物體放在斜面上時，設摩擦力為 f，根據(jù)物體的平衡條件得 kL＋ f＝ 2mgsin 30176。 ＝ mg.② 由 ①② 兩式得： f＝ 0，選項 A正確． 11．如圖 8所示，物體的質量 m＝ kg，用與豎直方向成 θ ＝ 37176。 的斜向右上方的推力把該物體壓在豎直墻壁上，并使它沿墻壁在豎直方向上做勻速直線運動．物體與墻壁間的動摩擦因數(shù) μ ＝ ，取重力加速度 g＝ 10 N/kg，求推力 F的大?。?(sin 37176。 ＝ ， cos 37176。＝ ) 圖 8 答案 88 N或 40 N 解析 若物體向上做勻速直線運動，則受力如圖甲所示． Fcos θ ＝ mg＋ f Fsin θ ＝ N f＝ μN 故推力 F＝ mgcos θ － μ sin θ ＝ － N＝ 88 N 若物體向下做勻速直線運動，受力如圖乙所示． Fcos θ ＋ f＝ mg Fsin θ ＝ N f＝ μN 故推力 F＝ mgcos θ ＋ μ sin θ ＝ ＋ N＝ 40 N 12．跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體 A和物體 B，物體 A放在傾角為 θ 的斜面上 (如圖 9所示 )．已知物體 A的質量為 m，物體 A與斜面間的動摩擦因數(shù)為 μ (μ tan θ )，定滑 輪的摩擦不計，要使物體 A靜止在斜面上，求物體 B的質量的取值范圍． 圖 9 答案 m(sin θ － μ cos θ )≤ mB≤ m(sin θ ＋ μ cos θ ) 解析 先選物體 B為研究對象，它受到重力 mBg和拉力 T的作用，根據(jù)平衡條件有 T＝ mBg① 再選物體 A為研究對象，它受到重力 mg、斜面支持力 N、輕繩拉力 T和靜摩擦力 f作用．假設物體 A處于將要上滑的臨界狀態(tài)，則物體 A受的向下的靜摩擦力最大，設最大靜摩擦力為fmax，這時 A的受力情況如圖所示，根據(jù)平衡條件有 N－ mgcos θ ＝ 0② T－ fmax－ mgsin θ ＝ 0③ 由摩擦力公式知 fmax＝ μN ④ ①②③④ 四式聯(lián)立，解得 mB＝ m(sin θ ＋ μ cos θ ) 再假設物體 A處于將要下滑的臨界狀態(tài)，則物體 A受的向上的靜摩擦力最大，根據(jù)平衡條件有 N－ mgcos θ ＝ 0⑤ T＋ fmax′ － mgsin θ ＝ 0⑥ 由摩擦力公式知 fmax′ ＝ μN ⑦ ①⑤⑥⑦ 四式聯(lián)立，解得 mB＝ m(sin θ － μ cos θ ) 綜上所述，物體 B的質量的取值范圍是 m(sin θ － μ cos θ )≤ mB≤ m(sin θ ＋ μ cos θ )
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