专题4:连接体的平衡问题
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知识链接: 1. 内力与外力:
两个(或两个以上)物体组成的连接体,它们之间相互作用力叫内力,它们与外界
之间的力叫外力。
2.整体法与隔离法:
现阶段我们只要求会处理连结体的平衡问题。选择研究对象....
是首要环节。 整体法:在研究连接体问题时,常把几个有相互作用的物体作为一个整体看成一个
研究对象的方法叫整体法。
隔离法:将研究对象从整体中隔离出来,而其它物体对研究对象的影响一律以力来
表示的方法叫隔离法。
若要求解外力,选用整体法;若要求解内力,选用隔离法。
一般优先用整体法,再结合隔离法求解。
【例1】如图,A 、B 叠放在水平面上,有水平力F 作用在A 上,使二者一起向左做匀速直 线运动,则( )
A .A 、
B 之间无摩擦力
B .A 受到的摩擦力水平向右
C .B 受到A 的摩擦力水平向左
D .地面对B 的摩擦力为静摩擦力,水平向右
(变式)如下右图所示,质量为m =60kg 的人站在质量为M =
30kg 的木板上,人和木板之间的动摩擦因数为,木板和水平地
面的动摩擦因数为,今人用绕过定滑轮的绳子拉木板使木板和
他自己一起向右作匀速直线运动,那么,木板一共受 个
力的作用;人和木板之间的摩擦力为 N 。
【例2】质量为M ,倾角为θ的斜劈静止于粗糙水平面上,另
一质量为m 的小物块置于斜劈上,如果小物块与斜劈仍然保持静止状态,求:
(1)斜劈对小物块的支持力和摩擦力的大小 (2)水平面对斜劈的支持力和摩擦力的大小
(变式训练)上题中,如果给小物块施加一沿斜面向上,大小为F 的力,小物块与斜劈均
保持静止,求水平面对斜劈的支持力和摩擦力的大小与方向。
【例3】如图所示,在倾角为θ=37°的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为60 kg ,小车的质量为10 kg ,人与θ
m
M θ
m M θ m M
F M m
车始终保持相对静止,斜面与车的动摩擦因素为,不计绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦,取重力加速度g=10 m/s2,试求(斜面足够长):当人以多大的力拉绳时,人相对地面处于静止状态人对车的摩擦力为多少
【例4】.如图所示,物体A质量为2kg,与斜面间摩擦因数为若要使A在斜面上静止,物体B质量的最大值和最小值是多少
【例5】如图所示,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,两环质均为m,两环间由一根质量可忽略不计、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡。现将P环向左移动一小段距离,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N和细绳上的拉力T的变化情况是()
A.N不变;T变大
B.N不变;T变小
C.N变大;T变大
D.N变大;T变小
课后练习
1.如图所示,C是水平地面,A、B是长方形的物块,F是作用在B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A与B、B与C之间的动摩擦因素μ1、μ2可能是
A.μ1=0 ,μ2=0 B.μ1=0 ,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2 =0 D.μ1≠0 ,μ2≠0
2.如图所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m
的物体,若m在其上匀下
滑,M仍保持静止,那么正确的说法是
A.M对地面的压力等于(M+m)g;
B.M对地面的压力大于(M+m)g; C.地面对M没有摩擦
力;
A
B
O
Q
粗糙
光滑
A
B C
F
D.地面对M有向左的摩擦力
3.如图所示,大三角劈C置于粗糙水平面上,小三角劈B置于斜面上,B的上面又放一个小木块A,已知A、B质量均为m,各接触面间的动摩擦因数均为μ,在A、B一起匀速下滑的过程中,则
A.木块A受到的摩擦力为μmg
B.木块A不受摩擦力作用
C.木块A对B的压力小于A的重力
D.B与C之间的摩擦力为2mgsinθ
4.如图所示,置于粗糙水平面的三角形木块abc质量为M,它的两斜面倾角θ>α,斜面上有质量为m1和m2的物块,m1>m2,三者均保持静止不动。则粗糙水平面对三角形木块
A.有摩擦力作用,方向水平向右
B.无摩擦力作用
C.支持力N>(M+m1+m2)g
D.支持力N<(M+m1+m2)g
5.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和
m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为K的轻
弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ。现用
一水平力F向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,F的
大小及两木块之间的距离是
A.u(m1+m2)g, B.u(m1+m2)g,
C.um1g, D.um2g,
个大小相同、质量均为m且光滑的小球,静止放置于两个相互垂直且光滑的平
面上.平面AB与水平面的夹角为30°,则第2个小球对第3个小球的作用力
大小为
A. B.48mg C.49mg D.98mg
7.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如下图所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图中的
8.如图所示,质量分别为m1、m2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(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角。则m1所受支持力N 和摩擦力f正确的是
A. B.
C. D.
g
m
K
l
1
μ
+g
m
m
K
l)
(
2
1
+
+
μ
g
m
K
l
2
μ
+g
m
m
m
m
K
l)
(
2
1
2
1
+
+
μ