共点力的平衡视频解析版.docx

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共点力的平衡视频解析版

第三章相互作用

§3.4共点力的平衡复习学案

【自主学习】

1．共点力

物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于，这几个力叫共点力。

2．平衡状态：

一个物体在共点力作用下，如果保持或运动，则该物体处于平衡状态．

3．平衡条件：

物体所受合外力．其数学表达式为：

F合＝或Fx合=Fy合=，其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力．

三力平衡条件的推论

（1）物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意一个力与另外两个力的合力

（2）物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力的作用线必相交于。

称为原理

（3）物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成一个首尾相接的.视频解析126

【典型例题】

例1.一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。

探测器通过喷气而获得推动力。

以下关于喷气方向的描述中正确的是

A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气

B.探测器加速运动时，竖直向下喷气

C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气

D.探测器匀速运动时，不需要喷气

视频解析127

例2.用与竖直方向成α=30°斜向右上方，大小为F的推力把

一个重量为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止.求墙对木块的

正压力大小N和墙对木块的摩擦力大小f.

视频解析128

例3.如图所示，在水平面上放有一质量为m、与地面的动摩擦

因数为μ的物体，现用力F拉物体，使其沿地面匀速运动，

求F的最小值及方向.（解法1）

视频解析129

例3.如图所示，在水平面上放有一质量为m、与地面的动摩擦

因数为μ的物体，现用力F拉物体，使其沿地面匀速运动，

求F的最小值及方向.（解法2）

视频解析130

例4.有一个直角支架AOB，AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑.AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是

A.FN不变，f变大B.FN不变，f变小

C.FN变大，f变大D.FN变大，f变小

视频解析131

【课堂训练】

1.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别细有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=600.两小球的质量比m2:

m1为（）

A.

B.

C.

D.

.视频解析132

2.如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（）

A.人拉绳的力是200NB.人拉绳的力是100N

C.人的脚给木块摩擦力向右D.人的脚给木块摩擦力向左

.视频解析133

3.如图所示，两个完全相同的小球，重力大小为G，两物体与地面间的动摩擦因数均为μ，一根轻绳的两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖

直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳的夹角为θ，求当F至少

为多大时，两球将会发生相对滑动？

.视频解析134

4.如图所示，两个固定的光滑硬杆OA与OB，夹角为θ，各

套一轻环C、D，且C、D用细绳相连，现在用一水平恒力F沿OB方

向拉环D，当两环平衡时，绳子的拉力是多大?

.视频解析135

【附加训练】

5.如图所示，两个木块的质量分别为

和

，两个轻质弹簧的劲度分别为

和

，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个弹簧处于静止状态。

现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为；上面木块移动的距离为.视频解析136

6.如图所示，劲度系数分别为

、

的轻弹簧竖直悬挂着，两弹簧间有一质量为m的重物，最下端挂一质量也为m的重物，用竖直向上的力F托着下端重物，整个装置处于静止状态，此时两弹簧的总长正好等于两弹簧原长之和，则该力F=.视频解析137

【课后训练】

7.重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的A、B两点。

静止时绳两端的切线方向与天花板成α角.求绳的A端所受拉力F1和绳中点C处的张力F2..视频解析138

8.所图所示，光滑斜面上安装一光滑挡板AO，挡板可绕O处铰链无摩擦转动，在挡板与斜面间放一匀质球，现使挡板从图示位置缓慢转至竖直位置，则此过程中球对挡板的压力

的变化情况可能是（）。

.视频解析139

A.逐渐减小B.逐渐增大

C.先减小后增大D.先增大后减小

9.质量为

的物体A与质量为

的物体B叠放在倾角为

的斜面上，物体B在平行于斜面向上的拉力F作用下匀速运动，已知A、B总保持相对静止，若A、B间的动摩擦因数均为

，B与斜面间的动摩擦因数为

，求：

（1）则A、B间的摩擦力为多少？

（2）拉力F为多少？

.视频解析140

§3.4共点力的平衡复习参考答案：

例1、解：

探测器沿直线加速运动时，所受合力F合方向与运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方，因此喷气方向斜向下方。

匀速运动时，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下.选C

例2、解：

从分析木块受力知，重力为G，竖直向下，推力F与竖直成30°斜向右上方，墙对木块的弹力大小跟F的水平分力平衡，所以N=F/2，墙对木块的摩擦力是静摩擦力，其大小和方向由F的竖直分力和重力大小的关系而决定：

当

时，f=0；当

时，

，方向竖直向下；当

时，

，方向竖直向上

例3、

，与水平方向的夹角为θ=arctanμ

例4、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.答案选B.

课堂训练1、A2、BC3、

4、

5、

，

6、

。

7、解：

以AC段绳为研究对象，根据判定定理，虽然AC所受的三个力分别作用在不同的点（如图中的A、C、P点），但它们必为共点力.

设它们延长线的交点为O，用平行四边形定则

作图可得：

8、C

9、答案：

（1）2N

（2）21N（向上运动）；3N（向下运动）