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3.3习题课


第三章:习题课《共点力作用下的物体平衡》
知识点:共点力平衡 (1).平衡状态 a.一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态 b.物体保持静止状态或做匀速直线运动时,其速度(包括大小和方向)不变,加 速度为零。 (2).平衡条件 共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,亦即 F 合=0 a.二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。 b.三力平衡:这三个共点力必然在同一平面内,且其中任何两个力的合力与第三 个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,即任何两个力的合力必与第 三个力平衡 c.若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解,必有: F 合 x= F1x+ F2x + ………+ Fnx =0 F 合 y= F1y+ F2y + ………+ Fny =0 (按接触面分解或按运动方向分解) (3).解决共点力平衡问题的方法: 力的合成法:适用于三力平衡; 正交分解法:适用于多于三个共点力平衡;

例题与反馈 1. 物体受共点力 F1 、 F2 、 F3 作用而作匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为 ( ) A.15 牛、5 牛、6 牛 B.3 牛、6 牛、4 牛 C.1 牛、2 牛、10 牛 D.1 牛、6 牛、3 牛

2. 如图所示,一个质量为 m 的小物体静止在固定的、半径为 R 的半圆形槽内,距最低点 高为

R 处,则它受到的摩擦力大小为( 2
B.



A.

1 mg 2

3 mg 2 2 mg 2
1

C. (1 ?

3 )m g 2

D.

3.

用一根长 1m 的轻质细绳将一幅质量为 1kg 的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受 的最大张力为 10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间 2 距最大为(g 取 10m/s )( ) A. 2 m
2

B.

3 m 2

1 C. m 2

D.

3 m 4

挂钉

挂钉

4.如图所示,一个质量是 m 的球体,放在一光滑的斜面上,被一竖直的挡板挡住,处于 静止状态. 已知斜面体的倾角为 α , 且固定在水平地面上, 当地的重力加速度为 g. 求: ⑴斜面对球体的弹力的大小 ⑵挡扳对球体的弹力的大小

α
5. 如图所示,物体 A 重 100 N,物体 B 重 20 N,A 与水平桌面间的最大静摩擦力是 30 N,整 个系统处于静止状态,这时 A 受到的静摩擦力是多大?如果逐渐加大 B 的重力,而仍保 持系统静止,则 B 物体重力的最大值是多少?

6.

如图所示,小球质量为 m,用两根轻绳 BO、CO 系好后,将绳固定在竖直墙上,在小球 0 0 上加一个与水平方向夹角为 60 的力 F,使小球平衡时,两绳均伸直且夹角为 60 .则 力 F 的大小应满足什么条件?

2

巩固练习 1. 物体在下列共点的三个力作用下,不可能平衡的是( A.3N、4N、8N B.3N、7N、10N C.2N、200N、200N D.100N、100N、100N

)

2. 物体受到三个共点力的作用,以下分别是这三个力的大小,可能使该物体保持平衡状 态的是( ) A.30N,80N,40N B.1N,2N,4N C.100N,200N,90N D.100N,99N,2N 3. 如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为 m 的小滑块,在水平力 F 的作用下静止 P 点。设滑块所受支持力为 FN 。OP 与水平方向的夹角为θ 。下列关系正 确的是( ) O θ A.F=mgtanθ B.FN=mgsinθ C. F ? 4.

mg tan ?

D. FN ?

mg sin ?

F

P

重 8N 的球体,用一长度等于球半径的轻绳悬挂在竖直墙上 O 点。球与墙的接触面光 滑,球处于静止状态。如图所示,轻绳对球的拉力 T 与墙对球的支持力 FN 各为多大 O

5.

用如图所示的方法我们可以估测一根细线能承受的 最大拉力。 在一根长为 10cm 细线的中点悬挂一质量 为 60g 的玩具,开始两手并拢,然后对称的分开, 当从刻度尺上读出两手间的距离为 8cm 时,细线断 2 了。g 取 10m/s ,求这根细线承受的最大拉力。

3


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