20xx粵教版高中物理必修一35共點力的平衡條件-資料下載頁
2024-11-19 14:08本頁面
【導(dǎo)讀】第五節(jié)共點力的平衡條件。2．能推導(dǎo)出共點力作用下物體的平衡條。為了使物體保持平衡狀態(tài)，作用在物體上的力所必須滿足的。衡條件是這兩個力大小、方向．。答案不一定，例如豎直上拋運動的物體上升到最高點時，速度為零，但仍受重力．。上拋的物體運動到最高點時，這時瞬時速度為零，但這一狀態(tài)不。衡，這三個力的作用線必定在同一平面內(nèi)，而且必為共點力．。3．求解物體平衡問題的幾個方法。正交分解法是解決共點力平衡問題的一般方法，應(yīng)用正交分。系為最佳選擇，例如在靜力學(xué)問題中一般選含外力多的方向為一。特別適合三個力平衡時，運用其中兩力的合力等于第三個力。在共點力的平衡問題中，已知某力的大小及繩、桿等模型的。長度、高度等，常用力的三角形與幾何三角形相似的比例關(guān)系求。沿斜面勻速下滑的物體，顯然處于平衡狀態(tài)；而豎直向上拋出到達最高點時的物體，盡管物。加速度是否為零，只要物體的加速度不是零，
【正文】 33 N ≈ N . 繩所受的拉力是 40 N ，橫梁所受的壓力是 N. 法二 力的合成法 解題時可以以 O 點為研究對象，那么該點必然受到三個力的作用，即重力 G ，繩對 O 點的拉力 F 1 ，橫梁對 O 點的彈力 F 2 ，如下圖所示． 根據(jù)共點力平衡的特點可知， F1和 F2的合力大小必然與重力G 大小相等、方向相反．作出平行四邊形，根據(jù)受力圖可 知 F ＝G . F1＝Gsin 30176。＝2012 N ＝ 40 N ， F2＝Gtan 30176。＝2033 N ≈ N. 根據(jù)牛頓第三定律可知，繩 OB 所受的拉力與 F1大小相等、方向相反；橫梁所受的壓力與 F2大小相等、方向相反． 法三 正交分解法 仍以 O 點為研究對象，該點受三個力的作用如下圖所示，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，根據(jù)平衡條件得 F 1 sin 30176。 ＝ G ， F 2 －F 1 c os 30176。 ＝ 0 ，解方程得到 F 1 ＝ 40 N ， F 2 ≈ 34. 6 N . 法四 矢量三角形法 O 點所受三個力 F F2和 G 可以組成一個首尾相連的矢量三角形，如圖所示． 則 F1＝Gsin 30176。＝ 40 N F2＝Gt an 30176。＝ N . 答案 40 N 34. 6 N 動態(tài)問題分析 5. ( 雙選 ) 如圖 3 － 5 － 8 所示，用細繩懸掛一個小球，小球在水平拉力 F 的作用下從平衡位置 P 點緩慢地沿圓弧移動到 Q 點，在這個過程中，繩的拉力 F ′ 和水平拉力 F 的大小變化情況是 ( ) A ． F ′ 不斷增大 B ． F ′ 不斷減小 C ． F 不斷減小 D ． F 不斷增大 圖 3 － 5 － 8 解析 當(dāng)小球運動到細繩與豎直方向夾角為 θ 位置時，受力如圖所示，則有 F ′ c os θ ＝ G ， F ′ sin θ ＝ F 所以 F ＝ G tan θ ， F ′ ＝Gc os θ 故在小球從 P 點緩慢移動到 Q 點過程中，θ 逐漸增大， F 不斷增大， F ′ 也不斷增大，選項 A 、 D 正確． 答案 AD 6. 如圖 3 － 5 － 9 所示，質(zhì)量為 m 的小球放在傾角為 α 的光滑斜面上，試分析擋板 AO 與斜面間的傾角 β 為多大時，擋板 AO所受壓力最??？這個最小值是多少？ 圖 3 － 5 － 9 解析 雖然題目問的是擋板 AO 所受力的情況，但若直接以擋板為研究對象，因擋板所受力均為未知力，故將無法得出結(jié)論．若以球為研究對象，球所受重力 mg 產(chǎn)生的效果有兩個：使球壓緊斜面的力 FN1和壓緊擋板的力 FN2.根據(jù)重力產(chǎn)生的效果將重力分解，如右圖所示．當(dāng)擋板與斜面的夾角 β 由圖示位置變化時， FN1大小變化，但方向不變，且始終與斜面垂直； FN2的大小與方向均變化．由圖可以看出：當(dāng) FN1與 FN2垂直，即 β ＝ 90176。 時，擋板 AO 所受壓力最小，最小壓力為 FN 2 mi n＝ mg si n α . 答案 90176。 mg sin θ
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