4.解题途径

   当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法。

例14. 重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1F2各如何变化?           

解:由于挡板是缓慢转动的,可以认为每个时刻小球都处于静止状态,因此所受合力为零。应用三角形定则,GF1F2三个矢量应组成封闭三角形,其中G的大小、方向始终保持不变;F1的方向不变;F2的起点在G的终点处,而终点必须在F1所在的直线上,由作图可知,挡板逆时针转动90°过程,F2矢量也逆时针转动90°,因此F1逐渐变小,F2先变小后变大。(当F2F1,即挡板与斜面垂直时,F2最小)

例15. 重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的AB两点。静止时绳两端的切线方向与天花板成α角。求绳的A端所受拉力F1和绳中点C处的张力F2。      

解:AC段绳为研究对象,根据判定定理,虽然AC所受的三个力分别作用在不同的点(如图中的ACP点),但它们必为共点力。设它们延长线的交点为O,用平行四边形定则作图可得:

例16. 用与竖直方向成α=30°斜向右上方,大小为F的推力把一个重量为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止。求墙对木块的正压力大小N和墙对木块的摩擦力大小f

解:从分析木块受力知,重力为G,竖直向下,推力F与竖直成30°斜向右上方,墙对木块的弹力大小跟F的水平分力平衡,所以N=F/2,墙对木块的摩擦力是静摩擦力,其大小和方向由F的竖直分力和重力大小的关系而决定:

   当时,f=0;当时,,方向竖直向下;当时,,方向竖直向上。

例17. 有一个直角支架AOBAO水平放置,表面粗糙, OB竖直向下,表面光滑。AO上套有小环POB上套有小环Q,两环质量均为m,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示)。现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是

A.FN不变,f变大   B.FN不变,f变小   C.FN变大,f变大   D.FN变大,f变小

解:以两环和细绳整体为对象求FN,可知竖直方向上始终二力平衡,FN=2mg不变;以Q环为对象,在重力、细绳拉力FOB压力N作用下平衡,设细绳和竖直方向的夹角为α,则P环向左移的过程中α将减小,N=mgtanα也将减小。再以整体为对象,水平方向只有OBQ的压力NOA P环的摩擦力f作用,因此f=N也减小。答案选B。

 0  441514  441522  441528  441532  441538  441540  441544  441550  441552  441558  441564  441568  441570  441574  441580  441582  441588  441592  441594  441598  441600  441604  441606  441608  441609  441610  441612  441613  441614  441616  441618  441622  441624  441628  441630  441634  441640  441642  441648  441652  441654  441658  441664  441670  441672  441678  441682  441684  441690  441694  441700  441708  447090 

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