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物体的平衡(一) 生活中的物理 为什么走钢丝时要摆动双臂 走钢丝是我国具有悠久历史的杂技节目之一，看过这个节目的人都会赞叹表演者的精湛技艺． 杂技演员踩在细细的钢丝上，可谓毫无“立足之地”，但他们却能在钢丝上如履平地，灵活轻捷地表演各种惊险而优美的动作，不时赢得观众们一阵阵掌声． 杂技演员走在钢丝上，为什么不会摔下来呢？ 我们知道，不管什么物体，如果要保持平衡，物体的重力作用线（通过重心的竖直线），必须通过支持面，否则物体就会倒下来． 根据物体平衡条件，这就要求表演走钢丝的演员，始终使自己身体的重力作用线通过支持面—钢丝．由于钢丝很细，对人的支持面极小，一般人很难让身体的重力作用线恰好落在钢丝上，随时有倒下的危险．杂技演员走钢丝时，伸开双臂，左右摆动，就是为调节身体的重心，将身体重力作用线调整到钢丝上，使身体重新恢复平衡，平时，我们也有这样的生活经验，当身体摇晃倒下时，我们也会立即摆动双臂来调整身体的重心.有的杂技演员在表演走钢丝时，手里拿了一根长长的竹竿或者是花伞、拐棍、彩扇等其他东西．你千万别以为这些东西是表演者多余的负担，恰恰相反，这些都是演员作为帮助身体平衡的辅助工具，它们起到了延长手臂的作用， 斜面与螺旋 如图所示，把质量为m的物体放在斜面上，慢慢增大斜面的倾角θ，当倾角增大到一定程度时，物体开始从A处慢慢落下．在物体开始滑下时，静摩擦力最大，根据平衡条件有 mgsin＝μo mgcosθ，μ0＝tanθ 由此可知，θ = arctanμ0，人们称此时的θ角为摩擦角．显然，当斜面倾角小于θ时，在斜面上无论放多重物体，由于重力沿斜面分力始终与静摩擦力平衡，并且小于最大静摩擦力，物体不会滑动．这就是斜面自锁现象．螺丝钉就是用斜面自锁原理制造的。如右图所示，钉上的螺纹相当于“斜面，并且螺纹斜面倾角小于摩擦角。这样，当用它紧固机件时，螺帽尽管受到很大压力，仍然不会移动．切不可小看螺丝钉的作用．机械化是近代工业革命的标志之一，拆开各种机器，总可以看到许多螺丝结构，包括汽车、火车、飞机和轮船都不例外．可以说，没有螺丝钉，就没有现代机器，也不可能发生工业革命．难怪美国《纽约时报周》在1999年4月18日的“最佳选”特刊中，将螺丝钉列为过去一千年最重要的发明之一。 二．高考链接 1..如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为。B与斜面之间的动摩擦因数是（ ） A. B. C. D. 2．如图所示C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知AB间动摩擦因数μ1和BC间的动摩擦因数μ2有可能是（ ） A．μ1=0,μ2=0 B．μ1=0,μ2≠0 C．μ1≠0，μ2=0 D．以上说法都不对 3.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的. 一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°. 两小球的质量比为（ ） 参考答案： A BC 解析：隔离m1受力分析如图所示，因为α= 60°，根据几何知识可知N＝T，取图中的直角三角形进行计算，由数学知识得：①，对m2进行受力分析有：T＝m2g②，有①②式得：，选项A正确. 领悟：数学方法的灵活应用能够使解题过程更加简便，次题还可以用正弦定理或余弦定理来列方程求解. 10-11高一物理自助 聪明出于勤奋，天才在于积累 1