河北省邯郸市馆陶县第一中学高中物理 自助练习 平衡中的临界和极值问题 新人教版必修1.doc

平衡中的临界和极值问题1如图所示，位于斜面上的物块在沿斜面向上的力作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力 （ ） a方向可能沿斜面向上 b方向可能沿斜面向下 c大小可能等于零d大小可能等于2如图所示，为使重为g的物块静止在倾角为的光滑固定斜面上，需对物块施加一个外力f，当力f的方向_时，力f的值最小，最小值为_3如图所示，物体a静止于斜面上，与斜面间的动摩擦因数，已知，则物体a受到_个力的作用，它们是_acbf4、 如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块abc，ab边靠在竖直墙面上，f是垂直于斜面bc的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_。 5、 如图所示，在质量为1kg的重物上系着一条长30cm的细绳，细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环，环与棒间的动摩擦因数为0.75，另有一条细绳，其一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环0.5m的地方当细绳的端点挂上重物g，而圆环将要滑动时，试问：(1)长为30cm的细绳的张力是多少？(2)圆环将要开始滑动时，重物g的质量是多少？(3)角多大？(环的重力忽略不计)参考答案：1abcd 2沿斜面向上 3。3个，重力，绳子的拉力，斜面给它的支持力 45解析：因为圆环将要开始滑动，所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题由平衡条件fx0，fy0，建立方程有：fnftcos0，fnftsin0。所以tan1/，arctan(1/)arctan(4/3).设想：过o作oa的垂线与杆交于b点，由ao30cm，tan4/3得，bo的长为40cm.在直角三角形中，由三角形的边长条件得ab50cm，但据题设条件ab50cm，故b点与定滑轮的固定处b点重合，即得90。(1)如图所示，选取坐标系，根据平衡条件有：gcosftsinmg0ftcosgsin0.即ft8n.(2)圆环将要滑动时，得：mggftcot，mg0.6kg.(3)前已证明为直角，故90.答案：(1)8n；(2)0.6kg；(3)90。平衡中的综合问题1如图所示，教室里同一块小黑板用相同的细绳按四种方式悬挂着，其中，则每根细绳所受的拉力中，数值最大的是 a甲图 b乙图 c丙图 d丁图2如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为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60两小球的质量比为。3、半圆柱体p放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板mn在半圆柱体p和mn之间放有一个光滑均匀的小圆柱体q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图现使mn保持竖直并且缓慢地向右平移，在q滑落到地面之前，发现p始终保持静止则在此过程中，下列说法中正确的是（ ）amn对q的弹力逐渐减小 bp对q的弹力逐渐增大c地面对p的摩擦力逐渐增大 dq所受的合力逐渐增大 答案1.c 2、:f1f2mg3.解析：选b、c，圆柱体q的受力如图所示，mn缓慢地向右平移过程中，它对圆柱体的作用力f1方向不变，p对q的作用力f2的方向与水平方向的夹角逐渐减小，由图可知mn对q的弹力f1逐渐增大，a错误；p对q的弹力f2逐渐增大