2011届高考物理二轮复习 专题一 相互作用与物体的平衡 新人教版

1、第一篇 核心知能突破专题一 相互作用与物体的平衡第1讲相互作用与物体的平衡力在分解中的“形同质异问题”在力的分解中有些题看似相同，但实质却大相径庭，弄清这些问题的本质差异将有利于提高同学们分析问题、解决问题的能力图1120一、“动杆”和“定杆”问题【例1】 如图1120所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力FT大小和轻杆OB受力FN大小解析：由于轻杆OB可绕B点转动(即是“动杆”)，所以细绳对轻杆OB的力一定沿着杆的方向，否则杆就不能平衡(即要发生转动)由于悬挂物体质量为m，所以绳OC拉力大小就等于mg，将这个拉力沿杆和AO方向分解，如图所示由图

2、即可求得：FT=mg/sin ，FN=mgcot .又因为FT与FT大小相等方向相反，所以FT=FT=mg/sin .答案：mg/sin mgcot 图1121【例2】 如图1121所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m10 kg的重物，CBA30°，(g取10 N/kg)则滑轮受到绳子作用力为 () A50 N B50 NC100 N D100 N解析：由于杆AB不可转动(即是“定杆”)，所以杆所受弹力的方向不沿杆AB方向由于B点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，滑轮两侧绳上的拉力大小均是100

3、 N，夹 角为120°，故滑轮受绳子作用力即是两拉力的合力，如图所示由图可知，滑轮受到绳子作用力的大小为：FNFTmg100 N，所以选项C正确答案：C点评：由于轻杆AB不可转动，所以无论细绳对它的弹力方向如何，杆都能平衡二、“活节”和“死节”问题图1122【例3】 如图1122所示，长为5 m的细绳的两端分别系于竖立在地面上的相距为4 m的两杆的顶端A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12 N的物体，平衡时绳中的张力FT为多大？当A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角、绳中张力如何变化？解析：设重物平衡时悬点为O，延长AO交B杆于C点，从C点向A杆作垂线CD交A

4、杆于D点，如图所示由于挂钩光滑，所以挂钩两侧绳AO段与BO段的拉力必然相等，与竖直线的夹角也相等，因而OB=OC，故AC=5 m，设A=，则sin =4/5.取O点为研究对象，将重物对O点的拉力沿AO、BO延长线分解为FTA、FTB，即有：FTA=FTB=FT.由图和平衡条件可得：2FTcos =mg，可解得：FT=10 N.同样分析可知：当A点向上移动少许重新平衡后，绳与水平面夹角及绳中张力均保持不变答案：10 N夹角不变，张力为10 N也保持不变点评：因为绳上挂的是一个轻质光滑挂钩，它可以无摩擦地滑动(即是“活节”)，所以挂钩两侧的绳(其实是同一根绳)的形变相同，拉力也必然相等图1123【例4】 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图1123所示已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为 ()A.mg，mg B.mg，mgC.mg，mg D.mg，mg解析：以绳子的结点c为研究对象，其受三个拉力的作用而处于平衡状态将重物对c点的拉力分别沿ac绳和bc绳方向分解为FTac、FTbc，如图所示由平衡条件和图中几何关系可得：FTac=mgcos 30&#