1力、物体平衡 .ppt

平衡条件状态：静止不动、匀速直线运动、 平衡的条件：共点力 固定转轴平衡条件：力矩 固定转轴平衡条件状态：静止不动、匀速转动 质点处理 体处理 物体的平衡 典型例题 例题1 在长直木板上表面右端放有一铁块，现使木板右端由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面间的夹解α变大)，保持左端不动，则铁受到的摩擦力f随着α变化的图像可能正确的是图中的[ ] 开始铁块保持不动,摩擦力为静摩擦力,f静= mg sin α 由此可知，随着夹解α的增大，摩擦力f按正弦规律增大． 当α增大到某值时，铁块开始滑动，摩擦力为滑动摩擦力，其值为f＝μN＝μmgcosα，可知摩擦力f随α的增大以余弦规律减小，当α＝90°时，其值减为零． 故C图可能正确，应选C． 分析和解答: 例题2 如图(1)，用轻质细绳联结的A和B两个物体，沿着倾角为α的斜面匀速下滑．问A和B之间的细绳上有弹力吗？  分析: 弹力产生于发生形变的物体上，今细绳有无形变无法确定，所以从产生原因上分析弹力是否存在已不行，只能结合物体的运动情况来分析。隔离A和B，分析受力，如图（2）所示，设弹力T存在，将诸力正交分解，分别写出方程，讨论。 解答: 以A为研究对象，沿斜面方向列平衡方程 解得 若T=0，则 以B为研究对象，沿斜面方向列平衡方程 解得 若T/=0 ，则 若绳子上的弹力不等于零，对于物体A 解得 对于物体B 解得 例题3物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60 o的斜面匀速下滑(图4-3甲)。物体A受的重力G=400N 。求斜面对物体A的支持力和物体A与斜面间的动摩擦系数μ。 分析：物体A作为研究对象。物体A受四个力的作用：竖直向下的重力G，水平向右的力F1，垂直于斜面斜向上方的支持力F2，平行于斜面向上的滑动摩擦力F3(图4-3乙)。其中G和F1是已知的。由滑动摩擦定律F3＝μF2可知，求得F2和F3，就可以求出μ。 物体A在这四个共点力的作用下处于平衡状态。分别在平行和垂直于斜面的方向列出物体的平衡方程，即可求出F2和F3 。 解：取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解。由平衡条件可知，在这两个方向上的合力Fx合和Fy合 。应分别等于零，即 Fx合＝F3+F1cosθ-Gsinθ＝0 (1) Fy合＝F2+F1sinθ-Gcosθ＝0 (2) 由(2)式可解得 F2＝Gcosθ+F1 sinθ＝546N 由(1)式可解得 F3＝G sinθ-F1cosθ＝146N 所以 μ＝F3/ F2＝0.27 由上面两道题可以知道，解力的平衡问题，也要先分析物体的受力情况，然后才能根据平衡条件列出方程求解。 思考题 如图4—6所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力Fl 。而保持其余四个力不变。这四个力的合力的大小和方向是怎样的？ 1．关于弹力和摩擦力的说法中，正确的是[ ] A．相互接触的物体之间必有弹力作用 B．相互有弹力作用的物体之间必定有摩擦力存在 C．相互有弹力作用的物体必定相互接触 D．相互有摩擦力作用的物体之间必定有弹力的作用 答案:CD 练习 2．如图水平面上的木箱在推力F的作用下，作匀速直线运动，下述说法中正确的是[ ] A．木箱一定受到摩擦力的作用 B．木箱受到的摩擦力与推力平衡 C．木箱受到的支持力与重力大小相等 D．木箱受到的摩擦力与F的水平分力大小相等 答案:AD 3. 答案:AC （ ） A．5牛 B．20牛 C．10牛 D．1牛 4．以下几个图斜面倾角皆为37°，哪个物块对斜面正压力大？(m、F在各图中均为同样大小) 答案:D 5．用水平力推不动水平面上的物体，其原因是 [ ] A．物体的惯性大 B．推力小于最大静摩擦力 C．推力等于静摩擦力 D．物体受到的合力为零 答案:BC 6．如图示，用一水平力F把A、B两个物体挤在竖直的墙上，处于静止状态，则[ ] A．B物体对A物体静摩擦力的方向一定向上 B．F增大时，A和墙之间的静摩擦力增大 C．若B的重力大于A的重力，则B受到的静摩擦力大于墙对A的静摩擦力