2018年高中物理破题致胜微方法（十一种方法求解共点力的平衡问题下）假设法求解平衡物体的临界问题（答案不全）.docVIP

假设法求解平衡物体的临界问题 在共点力平衡问题中，若所研究的物体或关联物体的状态、受力关系不能确定或题中的物理现象、过程存在多种可能的情况时常用假设法求解，即假设其达到某一状态或受某力作用，然后利用平衡条件、正交分解等方法进行判定． 一、经典例题 1．如图所示，表面粗糙的固定斜面体顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态，当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（ ） A．Q受到的摩擦力一定变小 B．Q受到的摩擦力一定变大 C．轻绳上拉力一定变小 D．轻绳上拉力一定不变 2．临界状态 某种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态。 3．平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要破坏、而尚未破坏的状态。 4．解答平衡物体的临界问题时可用假设法 5．假设法解题的基本步骤： A．明确研究对象 B．画受力图 C．假设可发生的临界现象 D．列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解 二、相关练习题 1． 一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下,斜面和物块始终处于静止状态,当F的大小按左图所示规律变化时,物块与斜面间的摩擦力大小的变化规律可能是下列选项中的（ ） 2. 如右图所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是( ) A．1 B．2 C．3 D．4 3. 倾角为θ＝37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现给A施以一水平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是( ) A. 3 B. 5 C. 1 D. 0.1 4. (2012全国)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图).设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ. (1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小; (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tanθ0. 三、相关练习题答案 1．【答案】BD. 假设开始时F＝mgsinθ,静摩擦力为0,之后随着F的减小，静摩擦力方向沿斜面向上,并有F f＋F＝mgsinθ，则静摩擦力随着F的减小而增大，直到F f＝mgsin θ后保持不变，D对. 2. 【答案】A . 3. 【答案】C . 【解析】解析：设物体刚好不下滑时F＝F1， 则F1cosθ＋μFN＝Gsinθ，FN＝F1sinθ＋Gcosθ. 得：F1/G＝(sin37°－0.5×cos37°)/(cos37°＋0.5×sin37°)＝0.2/1.1＝. 设物体刚好不上滑时F＝F2， 则F2cosθ＝μFN＋Gsinθ，FN＝F2sinθ＋Gcosθ. 得：F2/G＝(sin37°＋0.5×cos37°)/(cos37°－0.5×sin37°)＝＝2. 故，故选C. 4．略。 - 2 -