共点力力作用下物体的平衡
1. 平衡状态:静止或者匀速直线运动状态
2. 平衡的条件:合外力为零,同时满足X轴的合力为零,Y轴的合力为零。
3. 推论:当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与它所受的其他力的合力等值反向(互为二力平衡)。
用平衡条件解题的常用方法。
1. 合成法:当物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时,往往合成任意两个力,其合力与第三个力大小相等,方向相反,然后运用三角函数关系求解未知力,或者通过力三角形与几何三角形相似求未知力。
2. 正交分解法:其程序是: A:选取研究的对象 B:对研究对象进行受力分析,画受力图。 C:建立直角坐标系 D:根据Fx=0和Fy=0列出解答式 E:对解答式进行求解,必要时进行讨论。
3. 整体法和隔离法:通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;分析系统内各个物体(或各部分)之间的相互作用时,用隔离法;有时解决一个问题需要多次选取研究对象,整体法和隔离法交叉使用。
一、共点力作用下物体的平衡练习题
一、选择题
1.下列关于质点处于平衡状态的论述,正确的是[ ]
A.质点一定不受力的作用
B.质点一定没有加速度
C.质点一定没有速度
D.质点一定保持静止
2.一物体受三个共点力的作用,下面4组组合可能使物体处于平衡状态的是[ ]
A.F1=7N、F2=8N、F3=9N
B.F1=8N、F2=2N、F3=11N
C.F1=7N、F2=1N、F3=5N
D.F1=10N、F2=10N、F3=1N
3.如图1所示,吊车m和磅秤N共重500N,物体G=300N,当装置处于平衡时,磅秤的示数是[ ]
A.500NB.400NC.300ND.100N
4.如图2所示,测力计、绳子和滑轮的质量都不计,摩擦不计。物体A重40N,物体B重10N。以下说法正确的是[ ]
A.地面对A的支持力是30N
B.物体A受到的合外力是30 N
C.测力计示数20 N
D.测力计示数30 N
5.如图3所示,斜面体质量为M,倾角为θ,置于水平地面上,当质量为m的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动。则[ ]
A.斜面体受地面的支持力为Mg
B.斜面体受地面的支持力为(m+M)g
C.斜面体受地面的摩擦力为mgcosθ
二、填空题
6.一个物体在共点力的作用下处于平衡状态,那么这个物体一定保持______.
7.在共点力作用下物体的平衡条件是______,此时物体的加速度等于______.
8.质量相同的甲和乙叠放在水平桌面丙上(图4),用力F拉乙,使物体甲和乙一起匀速运动,此时,设甲与乙之间的摩擦力为f1,乙与丙之间的摩擦力f2,则f1= ___,f2= ___.
9.一个半径为r、质量为m的重球用长度等于r的绳子挂在竖直的光滑墙壁A处(图
5),则绳子的拉力T____,墙壁的弹力N=____.
10.物体置于粗糙的斜面上,受到一个平行于斜面的力F的作用,当F=100N且沿斜面向上或F=20N且沿斜面向下时,物体都能在斜面上作匀速直线运动,当物体不受力F作用时,物体在斜面上受到的摩擦力f=______.
11.放在斜面上的一个物体,当斜面倾角为θ时,它能沿斜面匀速下滑,那么,物体和斜面之间的动摩擦因数μ______.
12.如图6,AB叠放在水平桌面上,水平外力F拉物体A时,AB都未动,则AB之间摩擦力f1=______;B与地面之间摩擦力f2=______.
13.如图7,用测力计竖直向上拉一质量为1kg的小球,小球放在倾角α=30°的斜面上,当测力计的读数为8N时,斜面受到的压力为______N.(取g=10m/s2)
14.用一个跟水平面成θ角的恒力F推动质量为m的木箱向右匀速滑行如图8,则木箱受到摩擦力为______.
三、计算题
15.如图9一根细绳跨过轻而无摩擦的滑轮,在绳的两端悬挂两个重为10N的物体,滑轮系在由天花板垂下的链子OA上.试求:(1)细绳的拉力,(2)链子OA的拉力.
16.如图10,质量为m的物体C放在水平木板AB上,当以
现将木板一端抬高,当AB与水
平成45°时,求木板所受的摩擦力多大?
二、有固定转动轴物体的平衡练习题
一、选择题:
1.下列关于力矩的叙述中正确的是[ ]
A.使物体保持静止状态的原因
B.是物体转动的原因
C.是物体转动状态改变的原因
D.杆状物体的平衡只能是在力矩作用下的力矩平衡
2.如图1所示,ON杆可以在竖直平面内绕O点自由转动,若在N端分别沿图示方向施力F1、F2、F3,杆均能静止在图示位置上.则三力的大小关系是[ ]
A.F1=F2=F3
B.F1>F2>F3
C.F2>F1>F3
D.F1>F3>F2
3.一段粗细不均匀的木棍如图2所示,支在某点恰好平衡,若在该处将木棍截成两段,则所分成两段的重量必定是[ ]
A.相等
B.细段轻、粗段重
C.细段重,粗段轻
D.不能确定
二、填空题
4.如图3,把物体A放在水平板OB的正中央,用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高(O端不动),设A相对平板静止,则A对板的压力将______,A与B之间的摩擦力将______,F对O点的力矩将______.
5.一根均匀的木棒长1m,在棒的左端挂一个质量为6kg的物体,然后在距棒左端0.2m处将棒支起,棒恰平衡,则棒的质量是______.
6.如图4,均匀杆OA质量为m,O端用铰链悬起,A端放在木板B上,杆与
板间的动摩擦因数为向右作匀速运动,杆与竖直方向夹角为30°,
则杆对木板的压力N=______.
三、计算题
7.如图5一个质量为M、倾角为θ的楔状斜面体A,放在粗糙的水平面上,斜面上有一个质量为m的物体B,A、B间的动摩擦因数为μ,B沿斜面下滑时,A保持静止不动,求地面对A的摩擦力多大?