受力分析动态平衡

1、专题：受力分析、整体法与隔离法一受力分析1受力分析：把研究对象在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出力的示意图。对物体进行正确的受力分析，是分析、求解力学问题的关键，通常采用“隔离法”，即把要分析的 物体隔离出来，只分析它受到的力（每个力均能找到各自的受力物体），而不分析它对别的物体施加的 力。2受力分析的步骤（1）确定研究对象，研究对象可以是单个物体或物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统。 （2）按序受力分析一场力（力）二弹（力）三摩擦（力）四 其它（3） 画出力的示意图。（4） 检查正误，检查是否有遗漏或多余的力【例 1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块 a，在它的两个粗糙斜面上

2、分别放有质量为 m1 和 m2 的两个 木块 b 和 c，如图所示，已知 m1m2，三木块均处于静止，则粗糙地面对于三角形木块（ d ）a有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右b有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左 c有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定 d没有摩擦力的作用m1bacm2【例 2】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，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的 细绳相连，并在某一位置平衡，如图。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

3、对 p 环的支持力 n 和细绳上的拉力t 的变化情况是（ ）an 不变，t 变大 bn 不变，t 变小opacn 变大，t 变大 dn 变大，t 变小qb【例 3】如图所示，设 a 重 10n，b 重 20n，a、b 间的动摩擦因数为 0.1，b 与地面的摩擦因数为 0.2问： （1）至少对 b 向左施多大的力，才能使 a、b 发生相对滑动？（2）若 a、b 间 =0.4，b 与地间 =0.l，1 2则 f 多大才能产生相对滑动？fab1【例 5】如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为m 的四块相同的砖，用两个大小均为 f 的水 平力压木板，使砖静止不动，则左边木板对第一块砖，第二块砖对

4、第三块砖的摩擦力分别为a4mg、2mg b2mg、0 c2mg、mg d4mg、mg【例 6】如图所示，木块 a、b 质量分别为 m、m，用一轻绳连接，在水平力 f 的作用下沿光滑水平面加 速运动，求 a、b 间轻绳的张力 t。a bf6-1 如图所示，五个木块并排放在水平地面上，它们的质量相同，与地面的摩擦不计。当用力f 推第一 块使它们共同加速运动时，第 2 块对第 3 块的推力为_。f1 2 3 4 5二动态平衡问题的几种解法方法一：三角形法则。例 1. 如图 1 所示，一个重力 g 的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为 ，在斜面上有一 光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态。今使板

5、与斜面的夹角 缓慢增大，问： 在此过程中，挡板和斜面对球的压力大小如何变化？2图 1解析：取球为研究对象，球受重力 g、斜面支持力 f 、挡板支持力 f 。因为球始终处于平1 2衡状态，故三个力的合力始终为零，三个力构成封闭的三角形。挡板逆时针转动时，f 的2方向也逆时针转动，f 的方向不变，作出如图 2 所示的动态矢量三角形。由图可知，f 先1 2减小后增大，f 随 增大而始终减小。1图 21-1 如图所示，小球被轻质细绳系着，斜吊着放在光滑斜面上，小球质量为 m，斜面倾角为，向右缓慢推动斜面，直到细线与斜面平行，在这个过程中，绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况？f方法二：解析法。例 2

6、. 如图 3 所示，小船用绳索拉向岸边，设船在水中运动时所受水的阻力不变，那么小 船在匀速靠岸过程中，下面说法哪些是正确的（）图 33a. 绳子的拉力 f 不断增大b. 绳子的拉力 f 不变c. 船所受的浮力不断减小d. 船所受的浮力不断增大解析：小船共受四个力作用：重力 g、浮力 、水的阻力 、绳子拉力 f。引入绳与水平 方向的夹角 为参量（图 3）。由于小船是匀速靠岸，故有平衡方程由题意可知：重力 g 和水对小船的阻力 不变，在靠岸过程中 不断增大，所以 f 不断增大，不断减小。a、c 选项正确。方法三：相似三角形。例 3. 如图 4 所示，空气中有两个带电小球 a 和 b，a 被边长为

7、l 的绝缘细线悬于固定点 o； b 被绝缘支架固定于 o 点的正下方，与 o 点的距离为 l，与 a 球相距为 d 。由于漏电，过1一段时间后，a 的带电量变为原来的 4/9，b 的带电量变为原来的 2/3，试求此时 a、b 两 球间的距离。图 4解析：a 球受重力 g、b 球对它的库仑力 f 和悬线的拉力 t 作用（图 5）。平衡时，此三力 合力为零，则 f 与 g 的合力 t”与 t 等值反向，作出力的三角形 ，则力的 与 几何三角形 相似。设带电小球在漏电后的距离为 d ，库仑力分别为 f 、f ，则有2 1 24图 5和由库仑定律有由以上二式得3-1 一轻杆 bo，其 o 端用光滑铰链

8、固定在竖直轻杆 ao 上，b 端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶 a 处的光滑小滑轮，用力 f 拉住，如图 2-1 所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆 bo 与杆 ao 间的夹角逐渐减少，则在此过程中，拉力 f 及杆 bo 所受压力 f 的大小变化情况是( )naaf 先减小，后增大 nfbb.f 始终不变ncf 先减小，后增大 d.f 始终不变o3-2 如图 2-3 所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端 系一小球，靠放在半球上的 a 点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止现缓慢地拉绳，在使 小球沿球面由 a 到半球的顶点 b 的过程中，半球对小球的支持力 n 和绳对小球的拉力 t 的大小变化情况 是( )(a) n 变大，t 变小，(b) n 变小，t 变大(c) n 变小，t 先变小后变大(d) n 不变，t 变小图 2-3方法四：几何极值法。例 4. 如图 7 所示，用等长细绳 oa 和 ob 悬挂着一个重物，保持重物的位置不变。现使 ob端沿半径等于绳长的圆周轨迹向 c 移动