高一物理同步辅导20讲第15讲

1、高一物理同步辅导教材（第15讲）本章内容：第四章 物体的平衡单元复习及练习本章内容相对较少，有关概念和规律如共点力、平衡状态、力矩、平衡条件等也不难理解，关键在于应用，静力学一向是高一物理中一个“难点”。解静力学问题时，除基本概念一定要清楚，尚有以下要点可以说一说：一、“隔离”研究对象是一个基本思想。要将物体或受力点从结构中“隔离”出来，才能完整分析它的受力情况，再根据平衡条件列方程求解有关问题。有时，问题中有两个相互作用的物体组成一个系统，可能两物体都静止，也可能其中一物作匀速直线运动；可能两物均受共点力作用，都满足=0的条件，也可能一物受共点力作用，=0，另一物是有固定转动轴的物体=0，更

2、需要运用“隔离”的方法，分别对两物进行研究。“隔离”的思想还要善于与“整体法”相结合，在某些问题中，将处于平衡的一个系统整体加以考察，往往比机械隔离开来研究能更快得到结论。二、要善于进行受力分析要想解静力学问题，这是一项必须过关的基本功，不能有半点含糊，除第一章中讲到的一些基本点外，还需注意：1、应知道理想绳、理想杆对它物施力的方向。2、对一个大的几何结构体，它所受的重力可看作集中作用在它的重心上。如果整体的重心无法确定，则它的几个分部的重心总是可以确定的，可认为每个分部的重力分别作用于各分部的重心。3、善于运用牛顿第三定律分析受力的依据。主要运用有：(1)通过容易确认的施出的力来判定所受的力

3、（或相反）；(2)考虑了作用力的效果，在换一个研究对象时不要忘了反作用力的效果；(3)作用力与反作用力等值反向。4、对于出现隔临界情况的问题，诸如“线刚好伸直”，“线正好不断”，“球才能离开圆槽”，“a端拉离地面”等等，总隐含了一些已知条件：或是某个力消失，或是给出了某个力的值。三、熟悉由平衡条件建立方程的数学方法由=0建立方程的方法有： 1、坐标法：建立坐标时使尽可能多的力与坐标轴平行，将其它的力正交分解到坐标轴方向上去，然后按=0和=0列方程，这是用得最普遍的一个方法。2、三角法：只有三个力作用又已知角度时，可运用正弦定理建立方程。3、几何法：只有三个力作用又已知结构尺寸时，利用任意两力与

4、第三力等量反向的原则，作出力的平行四边形，再找相似的力三角形和结构三角形，由此例关系列出方程。由=0建立方程相比之下比较简单些，但也要注意正确计算力矩的大小并注意力矩的正、负。四、全面理解平衡条件处于平衡状态的物体其实同时满足=0和=0这两个条件，所以，某些共点力作用下的平衡问题，也可通过=0列方程求解。而要求高一些的题中，可能既要用到由=0提供的方程，还要用到由=0提供的方程。单 元 练 习一、选择题（本题共12小题，每题3分，共36分）1、以下对于力矩的认识中，哪些是错误的（ ）a、力越大，力矩也越大b、转动轴到力的作用线的距离越大，力矩越大c、力大，力的作用点到转动轴的距离也大时，力矩大

5、d、力矩越大时力的转动作用越大2、有三个共点力的作用在一物体上，它们的大小取以下哪些组的数值时，物体不可能平衡（ ）a、3n、4n、5n b、5n、2n、1nc、20n、60n、80n d、0.1n、0.2n、0.6n3、图1中有重量的一根均匀杆可以绕其一端o自由转动，当在杆的a端加竖直向上的力f1时，杆能平衡于如图位置；在a端加垂直oa向上的力f2时，杆也能平衡于同一位置。若f1、f2对o点的力矩分别为m1，m2时，则（ ）a、m1m2,f1=f2c、m1=m2，f1f2 4、水平面上有木块受到斜向上拉力f而向右作匀速直线运动如图2所示，则木块所受的摩擦力与拉力f的合力的方向是（ ）a、向上

6、偏右b、向上偏左c、竖直向上d、不能确定5、均匀材料制成的桌子重量为g=100n，两只桌脚a和b之间的距离为1.2m，桌子高度ad=0.9m（图3）。要使桌子以b脚为轴转过一个角度而让a脚离地，应加的最小力是（ ）a、66.7nb、40nc、50nd、100n 6、滑块质量为m，与斜面间动摩擦因数为，tg，为斜面倾角，滑块在沿斜面的推力f作用下作匀速运动，如图4所示。则推力f的大小为（ ）a、mgsin+mgcosb、mgsinmgcosc、mgcosmgsind、mgcos7、如图5，质量为m的小球搁在光滑的斜面上，斜面倾角为，悬挂小球的细线处于竖直张紧的状态，则细线上的拉力（ ）a、小于m

7、g b、等于mg c、大于mg d、等于零8、图6中oa、ob是一样性质的细线，在o点加力f，f与水平方向夹角为，则a、=90时，f增大时ob先断b、=75时，f增大时，两线同时断c、=30时，oa线松驰d、=45时，f增大时ob线先断9、如图7，用绳通过滑轮把船拖向河岸，设水对船的阻力不变。小船靠岸作匀速运动，则：（ ）a、绳子拉力不断增大b、绳子拉力不变c、船受到的浮力不变d、船受到的浮力减小10、如图8，固定于水平面的光滑的半球顶点b的正上方固定一个光滑小滑轮p，绕过滑轮的细线系住小球搁于球体表面a点，线另一端用力缓慢地将小球沿半球表面从a移到b，在此过程中，小球对线的拉力t及球对半球面

8、的压力n的变化情况是（ ）a、n变大，t不变 b、n变小，t不变c、n不变，t变小d、n不变，t变大11、物体在水平推力f作用下静止于斜面上如图9，物体受的摩擦力、支持力、及这两力的合力分别用f，n，r表示，当f稍为增大时若物体仍能静止，则物体所受各力的变化情况是（ ）a、f一定增大 b、n和r一定增大c、n一定增大，r可能不变d、f可能减小12、如图10，光滑的竖直墙上用撑杆oa把质量为m的物体撑住，今在物体上再放一质量为m 的小物体，物体仍保持静止，这时撑杆与物体间的弹力n和静摩擦力f的大小将：（ ）a、n将增大b、n保持不变c、f不变d、f增大二、填空题（本题共8小题，18，19小题各6

9、分，14，16小题各4分，其余每小题3分，共32分）13、有n个共点力作用在物体上而平衡，将其中大小等于5n的一个力，沿力作用的平面转过90，这n个共点力的合力大小变为 。14、均匀棒ab的一端用细线悬着，另一端b搁在粗糙的水平面上，悬线oa正好是呈竖直方向如图11。棒重g，则悬线受的拉力是 ；棒的b端受的摩擦力等于 。15、图12中直杆op可绕轴o自由转动。若在p端加竖直方向力f1，垂直杆的力f2，水平方向力f3，均可使杆静止于杆与坚直方向夹角=60的位置上，则f1:f2:f3= .16、用长r的细线系住半径为r的均匀球，线另一端固定在倾角为30的光滑斜面上，若球重量为g，则球静止在斜面上时

10、，对斜面的压力为 ；对细线的拉力是 。17、一根直杆oa可绕o点无摩擦转动，a端另用绳ac系于墙上，ac在水平方向上时，绳与杆的夹角为37（图13），已知绳最多能承受1200n拉力，杆最多能承受2000n压力，不计杆的重量时，在a端挂上重物的最大重量是 。18、如图14，木板b上叠放物体a，a的重量是23n，当在a上加一个斜向上方的力f时，a正好在b上表面匀速滑动而b板不动，若f=5n，f与水平方向夹角37，则a和b之间动摩擦因数= ，b板与地面之间的摩擦力f= ,方向 。19、图15中平台p的重量是200n，站在平台上的人重量是600n，两个滑轮及绳的重量不计，所有摩擦都不考虑，为了使人和平

11、台静止在空中，人向下拉绳的力应为 ；此时人对平台的压力是 。20、两光滑直杆ao和bo在o处固定，夹成角（图16），上面各套一个轻环p和q，两环用细线相连，现用水平恒力f拉q到两环处于稳定状态时，细线上的拉力为 。三、计算题（共4小题，每题8分，共32分） 21、水平光滑直杆上套着一个轻环p，用一细橡皮条ap拉环（图17），要使ap拉p的力大小为f，且ap与直杆间夹角为60，必须在环p上另外施加一个力，此力的最小值多大？22、图18中的均匀木板ab长12m，重200n。可绕o点的轴转动。b端离o点8m，用绳bc系住使板处于水平位置。如图中=30，绳最大受力600n，那么，重500n的人在板上能

12、安全行走的范围怎样？23、图19中，细线ca、ba系住质量2kg的小球，线ca在水平面上，ba与ca夹成 60，于小球上加力f，f的方向保持与水平面夹角60不变。若要使两条线都能张紧，则力f大小的范围如何？（g=10m/s2） 24、图20中的圆盘可以绕过圆心垂直圆面的水平轴自由转动。此圆盘质量不均匀因此重心不在o处。圆盘上什么都不挂时，它处于图示位置，半径ob在竖直线上。当在垂直ob的半径oa上的p处挂30n重物时，ob线与竖直线夹成30角。当在p处挂另一重物时，ob线与竖直线夹成60角。那重物有多重？参考答案一、1、abc 2、bd 3、 d 4、c 5、b6、ab 7、b 8、bcd 9、ad 10、c11、bd 12、ad二、13、n 14、；0 15、16、；g 17、900n18、0.2, 4n，向右 19、200n；400n 20、三、21、解：设加力f，小环受拉力f，外力f，杆的弹力n平衡如图21，此时力f与水平面夹角是。，f=当=0时，f有最小值fmin=22、解：人在板上p处，绳上拉力t=600n时，绳刚好不断，板不绕o点顺时针翻身图22(a)；人在板上q处，绳刚好松开，但板不绕o点逆时针