物理竞赛辅导讲义物体的平衡条件

1、物理竞赛辅导讲义物体的平衡条件一、 共点力作用下物体的平衡1、 共点力作用下的物体的平衡条件 一般方法：三力平衡：矢量图解法（三角形）2、 几个重要的力重力：重力的变化、重心弹力：F=kx，串联、并联摩擦力：放在斜面上的均质长方体，按实际情况分析受力，斜面的支持力会通过长方体的重心吗？ NfF滑动摩擦力 有 滑动摩擦角Ex.物体放在水平面上，用与水平方向成30°的力拉物体时，物体匀速前进。若此力大小不变，改为沿水平方向拉物体，物体仍能匀速前进，求物体与水平面之间的动摩擦因素。静摩擦力，对于最大静摩擦力，有故，对于一般<3、求解平衡问题的几种方法 矢量图解法Ex.如图所示，竖直杆

2、AB在绳AC拉力作用下使整个装置处于平衡状态，若绳AC加长，使点C缓慢向左移动杆AB仍竖直，且处于平衡状态那么绳AC的拉力T和杆AB所受的压力N与原先相比，下列说法中正确的是( )AT增大，N减小 BT减小，N增大CT和N均增大 DT和N均减小Ex.如图所示。用绳通过定滑轮牵引物块使物块在水平面上从图示位置开始沿地面傲匀速直线运动。若物块与地面问的动摩擦因数<l，滑轮的质量及摩擦不计则在物块运动过程中。以下判断正确的是( ) A绳子拄力将保持不变 B绳子拄力将不断增大 C地面硭扬块的摩擦力不断减小 D物块对地面的压力不断减小Ex.如图所示，绳子a一端固定在杆上C点·另一端通过定

3、滑轮用力拉住，一重物用绳b挂在杆BC上，杆可绕B点转动，杆、绳质量及摩擦不计重物处于静止若将绳a慢慢放下，则下列说法正确的是( ) A绳a的拉力Fa减小杆的压力F增大 B绳a的拉力Fa增大杆的压力F增大 C绳a的拉力Fa不变，杆的压力F减小 D绳a的拉力Fa增大杆的压力F不变巧取研究对象Ex.一个底面粗糙质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成300夹角，用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，轻绳与斜面的夹角为300，如图所示当劈静止时，绳中拉力的大小为_；若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k值不能小于Ex.如图所示，一长L、质量均匀为M的链条

4、套在一表面光滑、顶角为a的圆锥上，当链条在圆锥面上静止时，链条中的张力是多少?三力汇交力系平衡Ex.如图所示，光滑半球壳直径为a，与一光滑竖直墙面相切，一根均匀直棒AB与水平方向成600角靠墙静止，求棒长. Ex.一架均匀的梯子，一端放置在水平地面上，另一端靠在竖直的墙上，梯子与地面及梯子与墙的静摩擦因数分别为1、 2，求梯子能平衡时与地面所成的最小夹角。二、 定轴转动物体的平衡条件1、力矩 M=FL 关于力矩的正负：定义某一方向转动为正，反向即为负值。 平衡条件：2、力偶：对物体仅有转动作用如：匀强电场中的正负电荷偶极子，匀强磁场中的转动线框等3、与转动平衡有关的一些问题杆秤原理：重物、秤杆

5、、秤砣的平衡问题Ex.有一水果店，所用的秤是吊盘式的杆秤，量程为10kg。现有一较大的西瓜，超过此秤的量程，店员A找到另一秤砣，与此秤砣完全相同，把它与原秤砣结在一起作为秤砣进行称量。平衡时，双砣位于刻度6.5kg处。他将此读数乘以2得13作为西瓜的质量，卖给顾客。店员B对这种称量得8kg，用店员A的双秤砣法称量，得读数3kg，乘以2后得6kg。这证明了店员A的办法是不可靠的。试问，店员A卖给顾客的那个西瓜的实际质量是多大？质心（重心）的求解 I公式：II. 三力共点：Ex.每放一块砖，就向外伸出1/8的L，砖长为L，求最多放多少层？这么多层的砖最多可以向外飞出多长的距离?Ex.匀质杆OA重P1，长为L1，能在竖直平面内绕固定铰链O转动，此杆的A端用铰链连接另一重为P2长为L2的均匀干AB，在AB杆的B端加一水平力F，求平衡时此两杆与水平线所成的角度与的大小，以及OA与AB间的作用力。FEx.两根等长的细线，一端拴在同一悬点O上，另一端各系一个小球，两球的质量分别为m1和m2，已知两球间存在大小相等，方向相反的斥力，而使两线张开一定角度，分别为450和300，则m1：m2=？Ex.如图所示，一个半径为R的均质金属球上固定着一根长为L的轻质细杆，细杆的左端用铰链与墙壁相连，球下边垫上一块木板后，细杆恰好水平，而木板