專題一共點力作用下物體的平衡

專題一共點力作用下物體的平衡重點難點1．動態平衡：若物體在共點力作用下狀態緩慢變化，其過程可近似認為是平衡過程，其中每一個狀態均為平衡狀態，這時都可用平衡來處理．2．彈力和摩擦力：（產生條件和方向）平面接觸面間產生的彈力，其方向垂直于接觸面;曲面接觸面間產生的彈力，其方向垂直于過接觸點的曲面的切面；繩子產生的彈力的方向沿繩指向繩收縮的方向，且繩中彈力處處相等（輕繩）；桿中產生的彈力不一定沿桿方向，因為桿不僅可以產生沿桿方向的拉、壓形變，也可以產生微小的彎曲形變．分析摩擦力時，先應根據物體的狀態分清其性質是靜摩擦力還是滑動摩擦力，它們的方向都是與接觸面相切，與物體相對運動或相對運動趨勢方向相反．滑動摩擦力由Ff=μFN公式計算，FN為物體間相互擠壓的彈力；靜摩擦力等于使物體產生運動趨勢的外力，由平衡方程或動力學方程進行計算．3．圖解法：圖解法可以定性地分析物體受力的變化，適用于三力作用時物體的平衡．此時有一個力（如重力）大小和方向都恒定，另一個力方向不變，第三個力大小和方向都改變，用圖解法即可判斷兩力大小變化的情況．4．分析平衡問題的基本方法：①合成法或分解法：當物體只受三力作用處于平衡時，此三力必共面共點，將其中的任意兩個力合成，合力必定與第三個力大小相等方向相反；或將其中某一個力（一般為已知力）沿另外兩個力的反方向進行分解，兩分力的大小與另兩個力大小相等．②正交分解法：當物體受三個或多個力作用平衡時，一般用正交分解法進行計算．1．如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質量為m1和m2的小球，當它們處于平衡狀態時，質量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為α＝60°。兩小球的質量比m2/m1為（）A.B.C.D.2．如圖2所示，一木塊放在水平面上，在水平方向共受三個力作用，F1=10N，F2=2N，以及摩擦?，木塊靜止，撤去F1后，有下列判斷①木塊不再靜止②木塊仍處于靜止狀態③木塊所受合力為10N，方向向左④木塊所受合力為0，其中判斷正確的是()abcefabcef若將繩子bc從e點移到f點，保證繩子的c點不動，則兩繩的拉力如何變化？3．用三根輕繩將質量為m的物塊懸掛在空中,如圖所示已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為和，則ac繩和bc繩中的拉力分別為（）AB．C．D．4．輕繩的兩端分別系在圓環A和小球B上，圓環A套在粗糙的水平直桿MN上現用水平力F拉著繩子上的一點O，使小球B從圖示實線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環A始終保持在原位置不動則在這一過程中，環對桿的摩擦力Ff和環對桿的壓力FN的變化情況（）A．Ff不變，FN不變B．Ff增大，FN不變C．Ff增大，FN減小D．Ff不變，FN減小5．如圖所示，物體a、b、c疊放在水平桌面上，水平力為Fb=5N，Fc=10N,分別作abcFbFc用在物體b、c上，a、b、c仍保持靜止，以f1、f2、f3分別表示a與abcFbFcA、f1=5N、f2=0、f3=5NB、f1=5N、f2=5N、f3=0C、f1=0、f2=5N、f3=5ND、f1=0、f2=10N、f3=5N6．如圖所示，勁度系數為k2的輕質彈簧豎直放在桌面上，其上端壓一質量為m的物塊，另一勁度系數為k1的輕質彈簧豎直地放在物塊上面，其下端與物塊上表面連接在一起要想使物塊在靜止時，下面簧產生的彈力為物體重力的eq\f(2,3)，應將上面彈簧的上端A豎直向上提高多少距離？7．如圖有一半徑為r=0.2m的圓柱體繞豎直軸OO′以ω=9rad/s的角速度勻速轉動．今用力F將質量為1kg的物體A壓在圓柱側面，使其以v0=2.4m/s的速度勻速下降．若物體A與圓柱面的摩擦因數μ=，求力F8．當物體從高空下落時，所受阻力會隨物體的速度增大而增大，因此經過下落一段距離后將勻速下落，這個速度稱為此物體下落的收尾速度。研究發現，在相同環境條件下，球形物體的收尾速度僅與球的半徑和質量有關．下表是某次研究的實驗數據小球編號ABCDE小球的半徑（×10－3m2小球的質量（×10－6kg254540100小球的收尾速度（m/s）1640402032（1）根據表中的數據，求出B球與C球在達到終極速度時所受阻力之比．（2）根據表中的數據，歸納出球型物體所受阻力f與球的速度大小及球的半徑的關系（寫出有關表達式、并求出比例系數）．（3）現將C號和D號小球用輕質細線連接，若它們在下落時所受阻力與單獨下落時的規律相同．讓它們同時從足夠高的同一高度下落，試求出它們的收尾速度；并判斷它們落地的順序（不需要寫出判斷理由）．9．在廣場游玩時，一個小孩將一個充有氫氣的氣球用細繩系于一個小石塊上，并將小石塊放置于水平地面上．已知小石塊的質量為m1，氣球（含球內氫氣）的質量為m2，氣球體積為V，空氣密度為ρ（V和ρ均視作不變量），風沿水平方向吹，風速為υ．已知空氣對氣球的作用力Ff=kυ（式中k為一已知系數，υ為氣球相對空氣的速度）．開始時，小石塊靜止在