高考物理一轮复习重难点诠释 第一章第4讲 共点力作用下的物体的平衡课件.ppt

第一章 力物体的平衡 第4讲共点力作用下的物体的平衡 重点难点诠释 04 典型例题剖析 09 目录 重点难点诠释 跟踪练习1以下四种情况中 物体处于平衡状态的有 a 竖直上抛物体达最高点时b 做匀速圆周运动的物体c 单摆摆球通过平衡位置时d 弹簧振子通过平衡位置时 解析 竖直上抛物体在到达最高点时a g 匀速圆周运动物体的加速度a v2 r 单摆摆球通过平衡位置时 切向加速度a切 0 法向加速度a法 v2 r 合加速度a v2 r 弹簧振子通过平衡位置时 a 0 故d正确 答案 d 跟踪练习2重力为g的均质杆一端放在粗糙的水平面上 另一端系在一条水平绳上 杆与水平面成 角 如图所示 已知水平绳中的张力大小为f1 求地面对杆下端的作用力大小和方向 重点难点诠释 重点难点诠释 解析 地面对杆的作用力是地面对杆的弹力和擦力的两个力的合力 这样杆共受三个彼此不平行的作用力 根据三力汇交原理知三力必为共点力 如图所示 设f与水平方向夹角为 根据平衡条件有 fsin g fcos f1 解得 答案 方向 与水平方向夹角为arctan 且斜向上 跟踪练习3如图所示 用个轻质三角支架悬挂重物 已知ab杆所受的最大压力为2000n ac绳所受的最大拉力为1000n 角为30 为了不使支架断裂 则所悬的重物应当满足什么要求 重点难点诠释 重点难点诠释 解析 将悬挂重物拉力f g分解为水平方向分力f1和沿ca方向的分力f2 则根据三角关系可知f1 f2 cos30 而ab ac能承受的最大作用力之比为fm f2m 2 当重物重力增加时 对ac拉力将先达到最大值 则应以ac拉力最大值来讨论重物的重力大小 gm f2msin30 500n 所以重物重力g 500n 答案 g 500n 例2固定在水平面上光滑半球 半径为r 球心o的正上方固定一个小定滑轮 细线一端拴一小球 置于半球面的a点 另一端绕过c点 现缓慢地将小球从a点拉到b点 则此过程中 小球对半球的压力大小fn 细线的拉力大小f的变化情况是 a fn变大 f不变b fn变小 f变大c fn不变 f变小d fn变大 f变小 典型例题剖析 典型例题剖析 解析 小球缓慢运动合力为零 由于重力g 半球的弹力fn 绳的拉力f的方向分别沿竖直方向 半径方向 绳收缩的方向 所以由g fn f组成的力的三角形与长度三角形 aoc相似 所以有 拉动过程中 ac变小 oc与r不变 所以fn不变 f变小 答案 c 典型例题剖析 例4一表面粗糙的斜面 放在水平光滑的地面上 如图所示 为斜面的倾角 斜面固定时 一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑 斜面不固定时 若用一推力f作用于滑块 使之沿斜面匀速上滑 为了保持斜面静止不动 必须用一大小为f0 4mg cos sin 的水平力作用于斜面 求推力f的大小和方向 典型例题剖析 解析 因物块恰好沿斜面匀速下滑 则对物块由平衡条件可得mgsin mgcos 所以 tan 设施加的推力f沿斜面方向的分量为fx 垂直于斜面方向的分量为fy 则物块受力如图 1 所示 其中n为斜面对物块的支持力 f为物块受到的摩擦力 由平衡条件可得fx mgsin f 0n fy mgcos 0由滑动摩擦定律f n 典型例题剖析 对斜面受力分析 如图 2 所示 其中g为斜面体受到的重力 n0为地面对斜面的支持力 由平衡条件可得f0 f cos n sin 联立上述方程可得 fx 3mgsin fy mgcos 所以施加的推力f的大小为 它与水平方向夹角