上科版高一上2-d共點(diǎn)力的平衡1-展示頁
2024-11-30 01:32本頁面
【正文】 兩個(gè)以上物體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，或者當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度且不需要考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力時(shí)，宜用整體法； 而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體 (或一個(gè)物體各部分 )間的相互作用時(shí)或者當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各部分的加速度不同時(shí)常用隔離法，運(yùn)用隔離法選擇研究對(duì)象分析物體受力時(shí)，應(yīng)按照由易到難的原則．整體法和隔離法不是獨(dú)立的，對(duì)一些較復(fù)雜問題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替使用整體法和隔離法． 如右圖所示，水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán) A ，環(huán) A 和球 B 間用一輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為 m A 、 m B ( m A m B ) ，由于 B 球受到水平風(fēng)力作用， A 環(huán)與 B 球一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為 θ ，則下列說法正確的是 ( ) A ．風(fēng)力增大時(shí)，輕質(zhì)繩對(duì) B 球的拉力保持不變 B ． B 球受到的風(fēng)力 F 為 m A g t an θ C ．桿對(duì) A 環(huán)的支持力隨著風(fēng)力的增加而不變 D ． A 環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m Bm A ＋ m B [思路啟迪 ] 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)A、 B一起向右勻速運(yùn)動(dòng) ， 系統(tǒng)合力為零 ． (2)A與桿間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力 ． (3)風(fēng)對(duì) B球的風(fēng)力始終沿水平方向 ． [嘗試解答 ] 先取 A、 B整體為研究對(duì)象受力分析如圖甲所示 ， 由平衡條件得： FAN＝ (mA＋ mB)g， FfA＝ F， 可知桿對(duì) A的支持力與風(fēng)力 F無關(guān) ， C正確； 隔離小球 B 受力分析如圖乙所示，可求得： FT＝mBgc os θ， F 越大， θ 越大， 故 FT也越大， A 錯(cuò)誤； 而 F ＝ mBg t an θ ， B 錯(cuò)誤； 由 F ＝ FfA＝ μFAN，可求得 μ ＝mBt an θmA＋ mB， 故 D 錯(cuò)誤． [ 答案 ] C 解答問題時(shí)，決不能把整體法和隔離法對(duì)立起來，而應(yīng)該把兩種方法結(jié)合起來，從具體問題的實(shí)際情況出發(fā)，靈活選取研究對(duì)象，恰當(dāng)選擇用隔離法和整體法． (2020 安徽皖南八校二次聯(lián)考 ) 如圖所示，一端可繞 O 點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)木板上方放一個(gè)物塊，手持木板的另一端，使木板從水平位置沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)，則在物塊相對(duì)于木板滑動(dòng)前 ( ) A． 物塊對(duì)木板的壓力不變 B． 木板對(duì)物塊的支持力不變 C． 物塊對(duì)木板的作用力減小 D． 物塊受到的靜摩擦力增大 [解析 ] 作出木板與物塊在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的一個(gè)狀態(tài)下的受力示意圖 (見右圖 )， 由共點(diǎn)力平衡條件知 Ff＝ mgsin(90176。 ，外力 F 最小為與懸線 OA 垂直時(shí)，大小為 mg ，所以外力 F 大于或等于 mg . [ 答案 ] BC D “ 動(dòng)態(tài)平衡 ” 是指物體所受的力一部分是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，但變化過程中的每一個(gè)定態(tài)均可視為平衡狀態(tài)，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題．解決這類問題的一般思路是：把 “ 動(dòng) ” 化為 “ 靜 ” ，“ 靜 ” 中求 “ 動(dòng) ” ． ( 2020本題為常規(guī)的物體平衡問題，對(duì)三力平衡問題，可以用力的合成法、三角形法、正交分解法求解．若三力中其中兩力的大小相等或兩力的方向垂直，一般采用正交分解法比較簡(jiǎn)捷． 如右圖所示，質(zhì)量均為 m 的小球 A 、 B 用兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩連接后懸掛于 O 點(diǎn)，在外 力 F 的作用下，小球 A 、 B 處于靜止?fàn)顟B(tài)．若要使兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)且懸線 OA 與豎直方向的夾角 θ 保持 30176。 ＝ FTsi n 30176。 ＋ FTc os30176。＝33m1g ② 由牛頓第三定律得 F T ′ ＝ F T ③ 由 ①②③ 解得m 2m 1 ＝33 ， A 正確． 解法二： ( 三角形法 ) 由于 F N 、 F T 、 m 1 g 三力平衡，故 F N 、 F T 與 m 1 g 組成如右圖的矢量三角形，可知： F T ＝ F N ＝m 1 g2c os30176。 . 兩小球的質(zhì)量比m2m1為 ( ) A.33 B.23 C.32 D.22 [ 嘗試解答 ] 解法一： ( 力的合成法 ) 以碗外小球 m2為研究對(duì)象，小球受豎直向上的拉力 FT′ 、豎直向下的重力 m2g 的作用，根據(jù)平衡條件有 FT′ ＝ m2g ① 以碗內(nèi)小球 m1
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