3.如图2-3-9所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( )

A.F1先增大后减小,F2一直减小

B.F1先减小后增大,F2一直减小

C.F1和F2都一直减小

D.F1和F2都一直增大

图2-3-9

 

[解析] 小球受力如图甲所示,因挡板是缓慢转动,所以小球处于动态平衡状态,在转运过程中,此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小、方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变),由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球的弹力先减小后增大,再由牛顿第三定律知B对.

   甲      乙

[答案] B

 

 

 

 

 

 


 滑轮模型与死结模型

图2-3-10甲中,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“活结”),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2-3-10乙中,用三根轻绳连接于一点(即“死结”),三根轻绳中的拉力不相等.

 

甲     乙

图2-3-10

 如图2-3-11甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体,∠ACB=30°;图2-3-11乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上,另一端P通过细绳EP拉住,EP与水平方向也成30°角,轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10 kg的物体,g取10 m/s2,求:

  甲      乙

图2-3-11

(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳EP的张力FEP之比;

(2)横梁BC对C端的支持力;

(3)轻杆HP对P端的支持力.

[审题指导] (1)图甲中轻绳AD跨过固定的定滑轮,AC、CD两段绳子的拉力大小相等,都等于M1所受的重力的大小.

(2)图乙中P为“死结”,PQ的拉力等于M2所受重力,EP所受的力和PQ所受的力不相等.

[解析] 题图甲和题图乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的竖直细绳拉力大小等于物体的重力.分别以C点和P点为研究对象,进行受力分析如图(a)和(b)所示.

(a)       (b)

(1)图(a)中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力

FAC=FCD=M1g,

图(b)中由FEPsin 30°=FPQ=M2g

得FEP=2M2g,所以==.

(2)图(a)中,根据几何关系得:

FC=FAC=M1g=100 N,

方向和水平方向成30°角斜向右上方.

(3)图(b)中,根据平衡条件有

FEPsin 30°=M2g,FEPcos 30°=FP

所以FP==M2g≈173 N,方向水平向右.

[答案] (1)1∶2 (2)100 N,方向与水平方向成30°角斜向右上方 (3)173 N,方向水平向右

[即学即用]

如图2-3-12所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直,杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重量为G的物体.BO段细线与天花板的夹角为θ=30°,系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法正确的是

( )

图2-3-12

A.细线BO对天花板的拉力大小是

B.a杆对滑轮的作用力大小是

C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G

D.a杆对滑轮的作用力大小是G

[解析] 细线对天花板的拉力等于物体的重力G;以滑轮为研究对象,两段细线的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根据共点力的平衡条件,a杆对滑轮的作用力大小也是G,方向与竖直方向成60°角斜向右上方;a杆和细线对滑轮的合力大小为零.

[答案] D

 

 

 

 

A组 双基题组

2.假设法

在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其做出存在或不存在的情况假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.

 如图2-3-5所示,物体B的上表面水平,当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面保持静止不动,则下列判断正确的有( )

图2-3-5

 

A.物体B的上表面一定是粗糙的

B.物体B、C都只受4个力作用

C.物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右

D.水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和

[解析] 当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面保持静止不动,A、B、C均处于平衡状态,A受重力、B的支持力作用,A、B没有摩擦力,物体B的上表面可以是粗糙的,也可以是光滑的,A错;B受重力、C施加的垂直斜面的弹力和沿斜面向上的摩擦力以及A的压力作用,取A、B、C为整体,由平衡知水平面对C无摩擦力作用,水平面对C的支持力等于三物体重力大小之和,C受重力、B的压力和摩擦力、水平面的支持力作用,所以B对,C、D错.

[答案] B

受力分析的技巧

(1)明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等),并将其从周围环境中隔离,分析周围物体对它施加的力.

(2)按顺序找力(一“重”二“弹”三“摩”四“其他”):首先分析重力,其次分析弹力(弹力个数不多于周围与之接触的物体数),再次分析摩擦力(摩擦力个数不多于弹力个数),最后分析其他物体施加的力(不要多力和少力,合力和分力不要重复).

(3)画好受力图后,要按顺序检查,防止多力和少力.

 

[迁移应用]

 0  115469  115477  115483  115487  115493  115495  115499  115505  115507  115513  115519  115523  115525  115529  115535  115537  115543  115547  115549  115553  115555  115559  115561  115563  115564  115565  115567  115568  115569  115571  115573  115577  115579  115583  115585  115589  115595  115597  115603  115607  115609  115613  115619  115625  115627  115633  115637  115639  115645  115649  115655  115663  447090 

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