五动态平衡分析.pdf

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1、五、动态平衡分析 一共点力的平衡 1.共点力：物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力.2.平衡状态：在共点力的作用下，物体处于静止或匀速直线运动的状态.3.共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即合F0.4.力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡.(1)假设处于平衡状态的物体仅受两个力作用，这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即二力平衡.(2)假设处于平衡状态的物体受三个力作用，那么这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上.(3)假设处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用，那么宜用正交分解法处理，

2、此时的平衡方程可写成：00yxFF 二物体的动态平衡问题 物体在几个力的共同作用下处于平衡状态，如果其中的某个力或某几个力的大小或方向，发生变化时，物体受到的其它力也会随之发生变化，如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态，我们就可以依据平衡条件，分析出物体受到的各力的变化情况。分析方法：1矢量三角形法 如果物体在三个力作用下处于平衡状态，其中只有一个力的大小和方向发生变化，而另外两个力中，一个大小、方向均不变化；一个只有大小变化，方向不发生变化的情况。如果物体在三个力作用下处于平衡状态，其中一个力的大小和方向发生变化时，物体受到的另外两个力中只有一个大小和方向保持不变，另一个力的大小和方向也会

3、发生变化的情况下，考虑三角形的相似关系。三例题与习题：1如下图，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将：A逐渐变大 B逐渐变小 C先增大后减小 D先减小后增大 O A B C D 2光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的 A 点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如下图。现缓慢的拉绳，在小球沿球面由 A 到 B 的过程中，半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力 T 的大小变化情况是：A.N 变大，T 变小 B.N 变小，T 变大 C.N 变小，T 先变大后变小 D.N 不变，T 变小

4、四警示易错试题 警示 1：:注意“死节和“活节问题。3、如图 33 所示，长为 5m 的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为 4m 的两杆的顶端 A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为 12N 的物体，平衡时，问：绳中的张力 T 为多少?A 点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?4、如图 34 所示，AO、BO 和 CO 三根绳子能承受的最大拉力相等，O 为结点，OB 与竖直方向夹角为，悬挂物质量为 m。求 1OA、OB、OC 三根绳子拉力的大小。F A B C O O B A C 图 34 A 图 33 B A 点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化

5、？警示 2：注意“死杆和“活杆问题。5、如图 37 所示，质量为 m 的物体用细绳 OC悬挂在支架上的 O 点，轻杆 OB 可绕 B 点转动，求细绳 OA 中张力 T 大小和轻杆 OB 受力 N 大小。6、如图 38 所示，水平横梁一端 A 插在墙壁内，另一端装有小滑轮 B，一轻绳一端 C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮 后 悬 挂 一 质 量 为 m=10kg 的 重 物，CBA30，那么滑轮受到绳子作用力为：A.50N B.50 3N C.100N D.100 3N 平行练习 1.如下图，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点 A 向上移，但保持 O 点位置不变，那么 A 点向上移时，绳

6、OA 的拉力(答案：D )A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大 A B O 图 37 A B O C mg 30o A B C m 图 38 2.如下图，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在 B 点，另一条轻绳一端系重物 C，绕过滑轮后，另一端固定在墙上 A 点，假设改变 B 点位置使滑轮位置发生移动，但使 A 段绳子始终保持水平，那么可以判断悬点 B 所受拉力 FT的大小变化情况是：B A假设 B 向左移，FT将增大 B假设 B 向右移，FT将增大 C无论 B 向左、向右移，FT都保持不变 D无论 B 向左、向右移，FT都减小 m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上

7、。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。那么在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是D AF1保持不变，F2逐渐增大 BF1逐渐增大，F2保持不变 CF1逐渐减小，F2保持不变 DF1保持不变，F2逐渐减小 4.A、B 为带有等量同种电荷的金属小球，现用等长的绝缘细线把二球悬吊于绝缘墙面上的 O 点，稳定后 B 球摆起，A 球压紧墙面，如下图。现把二球的带电量加倍，那么以下关于 OB 绳中拉力及二绳间夹角的变化的说法中正确的选项是：A.二绳间的夹角增大，OB 绳中拉力增大 B.二绳间的夹角增大，OB 绳中拉力减

8、小 C.二绳间的夹角增大，OB 绳中拉力不变 D.二绳间的夹角不变，OB 绳中拉力不变 答案：C 5.如下图，绳子的两端分别固定在天花板上的 A、B 两点，开场在绳的中点 O 挂一重物 G，绳子 OA、OB 的拉力分别为 F1、F2。假设把重物右移到O点悬挂BOAO，绳AO和BO中的拉力分别为1F和2F，那么力的大小关系正确的选项是：答案：D A.11FF，22FF B.11FF,22FF C.11FF，22FF D.11FF，22FF 6.如下图，将一根不可伸长的柔软轻绳的两端系在两根立于水平地面上的竖直杆M、N等高的两点a、b上，用一个动滑轮悬挂一个重物G后挂在绳子上，到达平衡时，两段绳子

9、的拉力为T1，现将绳子b端慢慢向下移动一段距离，待系统再次到达平衡时，两绳子的拉力为T2，那么 答案：B A.T2T1 B.T2T1 C.T2T1 D.由于b点下降高度未知，T1和T2的关系不能确定 A B O A B O O 7.如下图，硬杆 BC 一端固定在墙上的 B 点，另一端装有滑轮 C，重物 D 用绳拴住通过滑轮固定于墙上的 A 点。假设杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从 A 点稍向下移，那么在移动过程中 A绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大 B绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大 C绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大 D绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变 答案 C 8.重力为

10、 G 的重物 D 处于静止状态。如下图，AC 和 BC 两段绳子与竖直方向的夹角分别为 和。90。现保持 角不变，改变 角，使 角缓慢增大到 90，在 角增大过程中，AC 的张力 T1，BC 的张力 T2的变化情况为：AT1逐渐增大，T2也逐渐增大 BT1逐渐增大，T2逐渐减小 CT1逐渐增大，T2先增大后减小 DT1逐渐增大，T2先减小后增大 答案：D 9.如下图，均匀小球放在光滑竖直墙和光滑斜木板之间，木板上端用水平细绳固定，下端可以绕 O 点转动，在放长细绳使板转至水平的过程中(包括水平)：A C B A小球对板的压力逐渐增大且恒小于球的重力 B小球对板的压力逐渐减小且恒大于球的重力 C

11、小球对墙的压力逐渐增大 D小球对墙的压力逐渐减小 答案：D 10全国 有一个直角支架AOB，AO是水平放置，外表粗糙OB竖直向下，外表光滑OA上套有小环P，OB套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可以忽略不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如下图现将P环向左移一小段距离，两环再次到达平衡，那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比拟，AO杆对P的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是：AFN不变，F变大 BFN不变，F变小 CFN变大，F变大 DFN变大，F变小 11如下图，小船用绳牵引设水平阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中 A、绳子的拉力不断增大B、绳子的拉力保持不变 C、船受的浮力

12、减小 D、船受的浮力不变 12.一根水平粗糙的直横杆上，套有两个质量均为m的小铁环，两铁环上系着两条等长的细线，共同栓住一个质量为M的球，两铁环和球均处于静止状态，如图，现使两铁环间距稍许增大后系统仍处 F 于静止状态，那么水平横杆对铁环的支持力N和摩擦力f的变化是 AN不变，f不变 BN不变，f变大 CN变大，f变大 DN变大，f不变 答案：B 13.如下图，OA为一遵守胡克定律的弹性轻绳，其一端固定在天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连当绳处于竖直位置时，滑块A与地面有压力作用。B为一紧挨绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。现用水平力

13、F作用于A，使之向右作直线运动，在运动过程中，作用A的摩擦力：A逐渐增大 B逐渐减小 C保持不变 D条件缺乏，无法判断 答案：C 14.如下图，当人向左跨了一步后人与物体保持静止，跨后与垮前相比拟，以下说法错误的选项是:答案：B A地面对人的摩擦力减小 B地面对人的摩擦力增加 C人对地面压力增大 D绳对人的拉力变小 15.如下图，两个质量都是 m 的小球 A、B 用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。竖直墙面光滑，水平地面粗糙，现将 A 向上移动一小段距离，两球再次平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比拟，地面对 B 球的支持力 N 和轻杆上的压A B 力 F 的变化情况是：A.N 不变

14、，F 变大 B.N 不变，F 变小 C.N 变大，F 变大 D.N 变大，F 变小 答案：B 16如下图，一个质量为 m=的物体，放在倾角为=300的斜面上静止不动。假设用竖直向上的力 F=5.0N 提物体，物体仍静止g=10m/s2,那么下述结论正确的选项是 A物体受到的合外力减少 5.0N B.物体受到的摩擦力减少 5.0N C 斜面受到的压力减少 5.0N D.物体对斜面的作用力减少 5.0N 17如下图，两个物体 A、B 的质量均为 1kg，各接触面间的动摩擦因数为 0.3，同时有 F=1N 的两个水平力分别作用于物体 A 和物体 B上，那么地面对物体 B、物体 B 对物体 A 的摩擦力分别为 A6N，3N B。1N，1N C。0，1N D0，2N 18如图，轻杆 A 端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，B 端用水平绳结在墙 C 处并吊一重物 P，在水平向右力 F缓缓拉起重物 P 有过程中，杆 AB 所受压力 D A变大 B.变小 C.先变小再变大 D.不变 A B F F C B F P A F