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1、2020届高三物理物体的平衡第一轮复习(一)知识点预览(二)平衡的要点:I]物体的平衡条件:Fn0此类题的关键,在于对物体的正确的受力分析,列出平衡方程组。∏]物体的动态平衡①有些物体在运动中合力始终为零,称动态平衡;②此类题的常用解法:受力图分析法。皿]处理常用方法:①正交分析②整体分析法③隔离分析法④力三角图分析法(三)例题辨析和方法指导:例1.所受重力为G的木块放在木板AB上,以B端着地,在A端用竖直向上的力F使木板缓缓向上倾斜,在木块相对静止在木板上的过程中A.木块对木板的压力增大B.木块受的静摩擦增大C拉力F逐渐减小D.拉力F
2、的力矩逐渐减小对木块用力三角分析法,木板用隔离分析法例2.均匀棒AB重G=8N,A端用细轻绳悬于O点.用水平力F拉棒的B端,当棒平衡时OA与竖直方向的夹角α=37°(取sin37°=0.6),如图所示,求水平拉力F和绳OA中拉力T.分析与解棒仅受GT、F三个力作用而平衡,故此三力共点.如图5所示,三力的作用线均过C点,以过C点的水平直线为X轴,竖直线为y轴,应用正交法,由ΣFX=0、艺Fy=O,有:G-Tsinα=0-Tcosα=0从而解出F=6N,T=10N.中正确的是A.A和B将共同加速下滑B.A和B将共同减速下滑解答与分析:由于A
3、、B是连接体,受力与A单独受力相同,时,上式仍成立,AB仍能保持平衡。例6.质量为m的物块与水平面间的动摩擦因数为μ,为使物块沿水平面做匀速直线运动,则所施加的拉力至少应为多大?解析:取物块为研究对象,在与水平面夹θ角斜向右上方的拉力F作用下,物块沿水平面向右做匀速直线运动,此时,物块的受力情况如图所示,建立起水平向右为X轴正方向、竖直向上为y轴正方向的直角坐标系,沿两坐标轴方向列出平衡方程为Fcosθ-f=0FSinθ+N-mg=0.考虑到动摩擦力f与正压力N间的关系,又有f=μN.由上述三个方程消去未知量N和f,将F表示为θ的函数,
4、得F=μmg/(cosθ+μSinθ),对上述表达式作变换,又可表示为F=mgcos()-2其中tanα=μ.由此可知,当θ=arctanμ时,拉力F可取得最小值min=μmg/1解:其实,此例题可用“几何方法”分析求解:对物块做匀速直线运动时所受的四个力来说,重力mg的大小、方向均恒定;拉力F的大小和方向均未确定;由于支持力N与动摩擦力f的比值是确定的,做其合力R的大小未确定而方向是确定的(与竖直线夹α角),于是,把N与f合成为一个力R,物块所受的四个力即可等效地视为三个力R、mg和F,而这三个力的矢量关系可由图来表示。由图便很容易得
5、出结论:当拉力F与水平面夹角为α=tg—1时,将取得最小值min=mgsinα(四)巩固练习:(一)选择题:1.如图所示是一个直角支架挂住重物G的三种装置,其中水平棒AB和绳AC所受重力不计,三种情况下绳AC与棒的夹角α>β>θ,如图所示,则绳AC上拉力依大小的顺序排列是A.Ta>Tb>TcC.Tb>Tc>Ta2.如图所示,水平推力F使物体静止于斜面上,则:()A.物体一定受3个力的作用B.物体可能受3个力的作用A.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力D.物体可能受到沿斜面向下的静摩擦力。1.如图2所示,当人向右跨了一步后,人与重物重新保持
6、静止,下述说法中正确的是()一起沿水平桌面匀速滑动,如图3所示,以下说法中正确的是()A.B.P受三个力,P受四个力,Q受六个力Q受六个力P受二个力,P受二个力,Q受五个力Q受四个力DO6.如图所示,两绳相交,绳与绳,绳与天花板间夹角大小如图,现用一力F,作用于O点,F与右绳间夹角为α,保持F的大小不变,改变α角的大小,忽略绳本身的重力,问在下述哪种情况下,两绳所受的张力相等?()A.F逐渐增大,f保持不变,N逐渐增大A.F逐渐增大,f逐渐增大,N保持不变C.F逐渐减小,f逐渐减小,N保持不变D.F逐渐减小,f逐渐增大,N逐渐减小8.用
7、如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力.,TZ的大小。把一个木块A放在长木板B上,长木板B放在水平地面_R∏∏γWZ⅞∙上,在恒力F作用下,长木板B以速度V匀速运动,水平弹簧秤—~—的示数为T。下列说法正确的是()A.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于TB.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FJC.若长木板B以2v的速度匀速运动时,木块A受到的摩擦力的大小了等于2T7777777∕77777777777777,D若用2F的力作用在长木板上,木块A受到的摩擦力的大小等于2F9.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,
8、则物块受的摩擦力f与拉力F的合力方向应该是()A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上10.一根细绳能承受的最大拉力是G现把一重力G的物体拴在绳的中点,两手靠拢分别握住绳的两端,再慢慢地沿水平方向左