江苏省高淳高级中学高一物理物体的受力分析和简单正交分解法求平衡问题（1）

高一物理教学案 执笔人 诸国善 做题人 邹大庆 审核人 候立建 11 3 7 物体的受力分析和简单正交分解法求平衡问题 1 1 平衡状态 一个物体在共点力作用下 保持静止或匀速直线运动状态叫平衡状态 2 平衡条件 F合 0 分量式 F合 x 0 F合 y 0 3 几种简单的平衡 1 二力平衡 作用于一个物体上的二个力 等大 反向共线则平衡 2 三力平衡 三个共点力平衡则两个力的合力与第三个力等大 反向 共线 3 三力平衡条件逆推理 若三力平衡必共点 4 应用共点力平衡条件解题的一般步骤 1 根据题目的要求和计算方便 恰当地选择研究对象 2 正确分析研究对象的受力情况 画出受力示意图 3 应用平衡条件 选择恰当的方法 建立平衡方程 4 解方程 对结果进行说明或讨论 5 解题中注意的问题 1 灵活选取研究对象 2 判断研究对象是否满足平衡条件 3 灵活选取解题方法 常用的两种解法 巩固练习巩固练习 1 关于平衡状态 下列说法中正确的是 A 当物体速度等于零时 物体处于平衡状态 B 运动的物体一定不是处于平衡状态 C 若物体的运动状态保持不变 则物体处于平衡状态 D 当物体处于平衡状态时 一定不受外力作用 2 如图 木块放在水平桌面上 在水平方向共受三个力 即 F1 F2和摩擦力作用 木块 处于静止 其中 F1 10N F2 2N 若撤去 F1 则木块所受的摩擦力是 A 8N 方向向右 B 8N 方向向左 C 2N 方向向右 D 2N 方向向左 3 如图所示 C 是水平地面 A B 是两个长方形木块 F 是作用在物块 B 上的沿水平方 向的力 物体 A 和 B 以相同的速度作匀速直线运动 由此可知 A B 间的动摩擦因数为 1和 B C 间的动摩擦因数 2有可能是 1 0 2 0 1 0 2 0 1 0 2 0 1 0 2 0 A B C D 4 如图所示 物块 M 静止于倾斜放置的木板上 使倾斜角缓慢增大 在 M 沿木板滑动 之前 受力情况是 A 物块对木板的压力逐渐减小 B 物块所受支持力和摩擦力都减小 C 物块所受支持力与摩擦力的合力不变 D 物块所受重力 支持力 摩擦力的合力逐渐变大 5 如图所示 在倾角为 的斜面上 放一质量不 m 的小球 小球 F1F2 A B F C 高一物理教学案 执笔人 诸国善 做题人 邹大庆 审核人 候立建 12 被竖直的木板档住 不计摩擦 则球对档板的压力大小是 A B C D 6 三段不可伸长的细绳 OA OB OC 能承受的最大拉力相同 它们共同悬挂一重物 如图所示 其中 OB 是水平的 A 端 B 端固定 若逐渐增悬挂重物的重量 则最先断的绳子是 A OA 段 B OB 段 C OC 段 D 可能 OB 或 OC 7 如图所示 用细绳将重球悬挂在光滑墙壁上 当绳子变长时 A 绳子的拉力变小 墙对球的弹力变大 B 绳子的拉力变大 墙对球的弹力变大 C 绳子的拉力变大 墙对球的弹力变小 D 绳子的拉力变小 墙对球的弹力变小 8 如图所示 水平横杆BC的B端固定 C端有一定滑轮 跨在定滑轮上的绳子一端悬 一质量为m的物体 另一端固定在A点 当物体静止时 ACB 30 不计定滑摩擦和 绳子的质量 这时 定滑轮作用于绳子的力等于 A mg B C D mg3 3 2 mg 3 3 mg 2 3 9 如图所示 人重 300N 物体重 200N 地面粗糙 物体静止 当人 用 100N 的力向下拉绳子时 求人对地面的弹力和地面对物体的弹力 10 如图 人通过定滑轮用绳拉住平台而处于静止状态 人重 600N 平台重 200N 则人 对绳的拉力为 人对平台的压力为 3 7 物体的受力分析和简单正交分解法求平衡问题 600 cosmg tanmg cos mg mg B C 30 高一物理教学案 执笔人 诸国善 做题人 邹大庆 审核人 候立建 13 2 一 简单正交分解法一 简单正交分解法 1 如图所示 用跟水平方向成 角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动 木块 和天花板间的动摩擦因数为 求木块所受的摩擦力大小 2 图中重物的质量为 m 轻细线 AO 和 BO 的 A B 端是固定的 平衡时 AO 是水平的 BO 与水平面的夹角为 AO 的拉力 F1和 BO 的拉力 F2的大小是 3 如图所示 质量为 m 的物体放在倾角为 的斜面上 它跟斜面的动摩擦因数为 在水平恒力 F 作用下 物体沿斜面匀速向上运动 则物体所受摩擦力大小等于 4 如图 A B C 三个物体叠放在一起 同时有 F 1N 的两个水平力分别作 用于 A B 两物体上 A B C 三个物体仍处于平衡状态则 A A 物体对 B 物体的摩擦力为 1N B 地面对 A 物体的摩擦力为零 C B 物体对 C 物体的摩擦力为零 D C 物体对 B 物体的摩擦力为 1N 5 如图所示 氢气球重 10N 所受空气浮力为 16N 由于水平风力的作用使牵扯住氢气 球的细绳与地面夹角为 60 试求氢气球所受细绳拉力和风力的大小 G B m AO F m C B A F F 高一物理教学案 执笔人 诸国善 做题人 邹大庆 审核人 候立建 14 6 如图所示 弹簧AB原长为 35 厘米 A端挂一个重 50 牛的物体 手执B端 将物体 置于倾角为 300 的斜面上 当物体沿斜面匀速下滑时 弹簧长变为 40 厘米 当物体匀速 上滑时 弹簧长变为 50 厘米 求弹簧的劲度系数和物体与斜面的动摩擦因数 7 如图所示 A B两物体叠放在水平地面上 已知A B的质量分别为 mA 10kg mB 20kg A B之间 B与地面之间的动摩擦因数为 0 5 一轻绳一端系住 物体A 另一端系于墙上 绳与竖直方向的夹角为 37 今欲用外力将物体B匀速向右拉 出 求所加水平力F的大小 并画出A B的受力分析图