高三 1.力 物体平衡 参考答案 田宝胜.doc

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1、力物体平衡答案典题探究例1答案选B。解：以两环和细绳整体为对象求FN，可知竖直方向上始终二力平衡，FN=2mg不变；以Q环为对象，在重力、细绳拉力F和OB压力N作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为α，则P环向左移的过程中α将减小，N=mgtanα也将减小。再以整体为对象，水平方向只有OB对Q的压力N和OA对P环的摩擦力f作用，因此f=N也减小。点评：正确选取研究对象，可以使复杂的问题简单化，整体法是力学中经常用到的一种方法。例题2答案〖解析〗取小球为研究对象，受力如图，并构成封闭三角形，它与ΔABO相似，故有：，解得：，例题3答案解：由于挡板是缓慢转动的，可以认为每个时刻小球

2、都处于静止状态，因此所受合力为零。应用三角形定则，G、F1、F2三个矢量应组成封闭三角形，其中G的大小、方向始终保持不变；F1的方向不变；F2的起点在G的终点处，而终点必须在F1所在的直线上，由作图可知，挡板逆时针转动90°过程，F2矢量也逆时针转动90°，因此F1逐渐变小，F2先变小5耐心细心责任心后变大。（当F2⊥F1，即挡板与斜面垂直时，F2最小）点评：力的图解法是解决动态平衡类问题的常用分析方法。这种方法的优点是形象直观。例题4答案解析：先选物体B为研究对象，它受到重力mBg和拉力T的作用，根据平衡条件有：T=mBg①再选物体A为研究对象，它受到重力mg、斜面支持力N

3、、轻绳拉力T和斜面的摩擦力作用，假设物体A处于将要上滑的临界状态，则物体A受的静摩擦力最大，且方向沿斜面向下，这时A的受力情况如图（乙）所示，根据平衡条件有：N-mgcosθ＝0②T-fm-mgsinθ＝0③由摩擦力公式知：fm=μN④以上四式联立解得mB=m(sinθ＋μcosθ)再假设物体A处于将要下滑的临界状态，则物体A受的静摩擦力最大，且方向沿斜面向上，根据平衡条件有：N-mgcosθ=0⑤T＋fm-mgsinθ=0⑥由摩擦力公式知：fm=μN⑦5耐心细心责任心①⑤⑥⑦四式联立解得mB=m(sinθ-μcosθ)综上所述，物体B的质量的取值范围是：m(sinθ-μco

4、sθ)≤mB≤m(sinθ＋μcosθ)演练方阵A档（巩固专练）1、CD；2、AD；3、CD；4、AC；5、BD；6、A；7、A；8、BD；9、AD；10、ABD；B档（提升精练）1．A；2．A；3．BD；4．BD；5．B；6．A；7．B；8．ABC；9．BC；10．BCD；C档（跨越导练）1.套的结点拉至同一位置O点。2．2.373.03　　0.333．22　　2；4．μ=；5．（M－m）g　　mg；6．0.4　　　50N　　　　80N7．在缓慢向右拉动的过程中，OB段绳承受的拉力等于物重G＝50N，不会断裂；当OA段绳与竖直方向的夹角增大到θ时，承受的拉力达到最大Fm＝1

5、00N时断裂。断裂前有F与Fm的合力大小等于G。则Fmcosθ＝G解得：cosθ＝0.5，θ＝60º此时水平拉力F的大小为F＝Fmsinθ＝Gtanθ＝N。8．设接触面间的动摩擦因数为μ，物体A与B间的摩擦力为F1＝μGA；物体B与地面间的滑动摩擦力为F2＝μ(GA＋GB)；将B匀速拉出，拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等，有F＝μGA＋μ(GA＋GB)＝μ(2GA＋GB)；即30＝μ(2×40＋20)解得：μ＝0.309．（1）设OA、OB并排吊起重物时，橡皮条产生的弹力均为F，则它们的合力为2F，与G5耐心细心责任心平衡，所以2F＝G，F＝＝25N。当A′O、B′O夹角

6、为120°时，橡皮条伸长不变，故F仍为25N，它们互成120°角，合力的大小等于F，即应挂G＇＝25N的重物即可。（2）以结点O为对象，受三个力作用，重物对结点向下的拉力G，大小和方向都不变；左侧轻绳OA＇的拉力FOA，其方向保持不变；右侧轻绳OB＇的拉力拉力FOB。缓慢移动时三力平衡。由矢量三角形可知，当右侧轻绳移动到与左侧轻绳垂直时，右侧轻绳中的拉力最小，此时右侧轻绳与水平方向的夹角为θ＝60º。由矢量直角三角形可知，拉力的最小值为：Fmin＝Gsin60º＝。10.[析与解]取M、m和轻绳为研究对象，整体受重力（M+m）g、支持力N、外界拉力F的作用，合外力为F，整体应

7、用牛顿第二定律得：F=（M+m）a……①再取m为研究对象，受重力mg、支持力N/、绳子向右的拉力T的作用，合外力为T，又m与整体的运动加速度相同，对m应用牛顿第二定律得：T=ma……②联立①②解得T=mF/（M+m）[引申]1.m受到的合外力Fm=mF合/（M+m）；M受到的合外力FM=MF合/（M+m）。连接体中各物体的合外力与质量成正比。2.当接触面的动摩擦因素为μ时，轻绳中的拉力同上，仍为T=mF/（M+m）。3.解释：在”验证牛顿第二定律”实验中，当砂和桶的总质量m<<小车质量M时才有F合=mg