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高中物理专题:受力分析与动态平衡问题例1如图1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60。则小球的质量比m2/m1为A B C D2. 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。物体B的受力个数为( )A2 B3 C4 D5图1例2. 如图1所示,一个重力G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 图1-4F思考1:所示,小球被轻质细绳系着,斜吊着放在光滑斜面上,小球质量为m,斜面倾角为,向左缓慢推动斜面,直到细线与斜面平行,在这个过程中,绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况?(答案:绳上张力减小,斜面对小球的支持力增大)思考2:如图所示,细绳一端与光滑小球连接,另一端系在竖直墙壁上的A点,当缩短细绳小球缓慢上移的过程中,细绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力如何变化?例2如图所示,质量为m的小球用细线悬于天花板上。在小球上作用水平拉力F,使细线与竖直方向保持角,小球保持静止状态。现让力F缓慢由水平方向变为竖直方向。这一过程中,小球处于静止状态,细线与竖直方向夹角不变。则力F的大小、细线对小球的拉力大小如何变化?例3轻绳一端系在质量为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。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。则在这一过程中,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MNO图3-4思考:如图3-4所示,在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点,使其到达O点,此时+= 90然后保持M的读数不变,而使角减小,为保持结点位置不变,可采用的办法是( )。(A)减小N的读数同时减小角(B)减小N的读数同时增大角(C)增大N的读数同时增大角ABCGO(D)增大N的读数同时减小角例4如图4所示,在水平天花板与竖直墙壁间,通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G=40N,绳长L=2.5m,OA=1.5m,求绳中张力的大小,并讨论:(1)当B点位置固定,A端缓慢左移时,绳中张力如何变化?(2)当A点位置固定,B端缓慢下移时,绳中张力又如何变化?思考:如图所示,长度为5cm的细绳的两端分别系于竖立地面上相距为4m的两杆的顶端A、B,绳子上挂有一个光滑的轻质钩,其下端连着一个重12N的物体,平衡时绳中的张力多大?思考:人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,若水的阻力不变,则船在匀速靠岸的过程中,下列说法中正确的是( )(A)绳的拉力不断增大(B)绳的拉力保持不变(C)船受到的浮力保持不变(D)船受到的浮力不断减小例5、 如图所示,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。 如图所示,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,则滑轮受到绳子作用力为:A. 50N B. C. 100ND. 巩固练习:1、如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且点O、A之间的距离恰为L,系统平衡时绳子所受的拉力为F1.现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小之间的关系为(B) AF1F2 BF1F2 CF1F2 D无法确定2、有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑。AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图)。现将P向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力F和细绳上的拉力F的变化情况是( )AF不变,F变大 B. F不变,F变小CF变大,F变大 D. F变大,F变小3、如图所示,轻绳一端系一质量为m的物体A,另一端系住一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环,但圆环仍坚持在原来位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力F和环对杆的压力F的变化情况是( )AF保持不变,F逐渐增大 B. F逐渐增大,F保持不变CF逐渐减小,F保持不变 D. F保持不变,F逐渐减小ABFF3、如图所示,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,则地面对物体B、物体B对物体A的摩擦力分别为A6N,3N B.1N,1N C.0,1N D 0,2N4、如图所示,重物G用轻绳悬于O点,被轻绳OA、OB拉住,现保持O点及OA绳位置不变,缓慢将OB绳由水平方向转到竖直方向,试分析OA、OB中拉力的变化情况?5、墙上固定一个小圆环,一小球用线系住穿过圆环靠于墙上,如图所示,当从圆环到小球之间的细线在变长的过程中,线受到的拉力和球对墙的压力是如何变化的?6、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.7、如图所示,质量分虽为的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(在地面,在空中),力F与水平方向成角。则所受支持力N和摩擦力正确的是( )A BC f=Fcos D8如图所示,当人向左跨了一步后人与物体保持静止,跨后与垮前相比较,下列说法错误的是: 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AB9如图所示,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。已知竖直墙面光滑,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较,地面对B球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是:A.N不变,F变大 B.N不变,F变小C.N变大,F变大 D.N变大,F变小 10如图,质量为M的楔形物A静置在水平地面上,其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块B,B与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉B,使之匀速上滑.在B运动的过程中,楔形物块A始终保持静止.关于相互间作用力哪项是正确的()FABAB给A的作用力大小为BB给A摩擦力大小为 FC地面受到的摩擦力大小为 D地面受到的压力大小为5
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