力物體的平衡典型例題(參考版)
2025-03-27 12:49本頁(yè)面
【正文】 例二、質(zhì)量為m，電量為+q的小球從O點(diǎn)以V0沿與水平成300方向射出，運(yùn)動(dòng)中除重力外還受與V0方向相反的F作用，（1）若F=mg，要球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，求場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向？（2）若F=2mg且E/=√3mg/q，仍要球沿V0方向做直線運(yùn)動(dòng)，則場(chǎng)強(qiáng)的方向如何？并求小球沿V0方向運(yùn)動(dòng)的最大位移和回到O點(diǎn)的時(shí)間？*如圖，電荷+Q+Q2分別置于A、B兩點(diǎn)，相距L，AB為光滑半圓環(huán)上穿一小球+q，在P點(diǎn)平衡，不計(jì)球重力，則θ與2的關(guān)系為 10。例二、如圖。求棒的最大速度。在導(dǎo)軌的A、C端連接一個(gè)阻值為R的電阻。 (2)斜面體底面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).例四：質(zhì)量為的物體置于動(dòng)摩擦因數(shù)為的水平面上，現(xiàn)對(duì)它施加一個(gè)拉力，使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，問(wèn)拉力與水平方向成多大夾角時(shí)這個(gè)力最??？專題一：平衡類問(wèn)題（Ⅱ） 主講：陳益富二、動(dòng)態(tài)收尾平衡問(wèn)題：例：如圖所示，AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距離為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。當(dāng)小環(huán)靜止時(shí)，略去彈簧的自重和小環(huán)與大圓環(huán)間的摩擦。近幾年考查在運(yùn)動(dòng)中受變力（如f=kx，f=kv、f=Kv2）出現(xiàn)的變化過(guò)程和穩(wěn)定狀態(tài)（平衡態(tài)）較為頻繁，應(yīng)引起足夠的重視。即所有外力在任意一個(gè)方向上的投影的代數(shù)和為0。對(duì)力的處理方法主要是利用平行四邊形法則（三角形法則）和正交分解法；對(duì)研究對(duì)象的處理方法主要是利用整體法和隔離法?，F(xiàn)代物理教學(xué)中倡導(dǎo)的“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”（STS）教育的思想，正是試圖培養(yǎng)未來(lái)人才正確的科學(xué)思想，提高人類的科學(xué)素質(zhì)，關(guān)注當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，要求學(xué)生根據(jù)自己的知識(shí)對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行思考，做出判斷，這將有助于學(xué)生形成科學(xué)的民主意識(shí)，科學(xué)決策能力及正確的價(jià)值倫理觀念，也正是物理教學(xué)中最終要達(dá)到的目標(biāo)之一。θθNN2N1f例9：1999年，中國(guó)首次北極科學(xué)考察隊(duì)乘坐我國(guó)自行研制的“雪龍”號(hào)科學(xué)考察船對(duì)北極地區(qū)海域進(jìn)行了全方位的卓有成效的科學(xué)考察，這次考察獲得了圓滿的成功，并取得了一大批極為珍貴的資料，“雪龍：號(hào)科學(xué)考察船不僅采用特殊的材料，而且船體的結(jié)構(gòu)也滿足一定的條件，以對(duì)付北極地區(qū)的冰層與冰塊，它是靠本身的重力壓碎周圍的冰塊，同時(shí)又應(yīng)將碎冰塊擠向船底，如果碎冰塊仍擠在冰層與船幫之間，船幫由于受巨大的側(cè)壓力而可能解體，為此，如圖所示，船幫與豎直面之間必須有一傾角θ，設(shè)船體與冰塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，試問(wèn)使壓碎的冰塊能被擠向船底，θ角應(yīng)滿足什么條件？（冰塊受到的重力、浮力忽略不計(jì)。例8：如圖所示，物體的質(zhì)量為2 kg，兩根輕繩AB和AC一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成θ=60176。ABOkm例7：如圖所示，將一條輕而柔軟的細(xì)繩一端拴在天花板上的A點(diǎn)，另一端拴在豎直墻上的B點(diǎn)，A和B到0點(diǎn)的距離相等，繩的長(zhǎng)度是OA的兩倍．一質(zhì)量可忽略的動(dòng)滑輪k，滑輪下懸掛質(zhì)量為m的重物．設(shè)摩擦力可忽略，現(xiàn)將動(dòng)滑輪和重物一起掛在細(xì)繩上，在達(dá)到平衡時(shí)，繩所受的拉力是多大?解：平衡時(shí)，如下圖用FT1，、FTLL2以及θθ2分別表示兩邊繩的拉力、長(zhǎng)度以及繩與水平面之間的夾角．因?yàn)槔K與滑輪之間的接觸是光滑的，．故有： FTl一FT2=FT ． 由水平方向的平衡可知 FT cosθ1=FTcosθ2，即θ1=θ2=θ 由題意與幾何關(guān)系可知 ：
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