受力和物理的平衡教案

教 案

题目（教学章节或主题）：

物体的受力和平衡 （复习课） 授课日期：2013-7-10 星期三 授课时间：08:00—10:00

教学重点、难点： 受力分析 重要性： 典型例题：

1．轻绳的两端A 、B 固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120N ．现用挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停在C 点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°．求：

（1）此重物的最大重力不应超过多少? sin370=0.6；cos370=0.8 （2）若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大?

2．如图所示，木板A 的质量为m ，滑块B 的质量为M ，木板A 用绳拴住，绳与斜面平行，B 沿倾角为θ的斜面在A 木板下匀速下滑．若M ＝2m ，A 、B 间以及B 与斜面间的动摩擦因数相同，试求此动摩擦因数μ。

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本节课回访记录：

任课老师签字： 主任签字： 日期：

370

530

A C

B

讲义

学生：林鑫任课教师：欧阳宏杰

（2）多边形（三角形）法。

如果物体受到n 个共面的力而处于平衡状态，则表示这n 个力的n 条有向线段可以依次首尾相接而构成一个封闭的“力的n 边形”，特别是当n=3时，则将构成一个封闭的“力的三角形”。

（3）相似形法。

如果物体受到共面的力的作用而处于平衡状态，一方面表示这些力的有向线段将构成封闭的“力的多边形”，另一方面若存在着与之相似的“几何多边形”，则可以利用相似多边形的“对应边成比例”的特性来表现平衡条件中的各个力之间的关系。 （4）共点法。

物体受到共面的力的作用而处地平衡状态，若表示这些力的有向线段彼此间不平行，则它们必将共点。

四、例题精析

【例1】如图所示，位于水平桌面上的物块P 质量为2m ，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m 的物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动，则F 的大小为 （ ）

A ．mg μ3

B ．mg μ4

C ．mg μ5

D ．mg μ6

【例2】如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，承受弹力的最大值一定，A 端用铰链固定，滑轮在A 点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B 端吊一重物。现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F 将B 端缓慢上拉（均未断），在AB 杆达到竖直前（ ）

A ．绳子越来越容易断

B ．绳子越来越不容易断

C ．AB 杆越来越容易断

D ．AB 杆越来越不容易断

【例3】物体B 放在物体A 上，A 、B 的上下表面均与斜面平行，如图所示。两物体恰能沿固定斜面向下做匀速运动 （ ）

A ．A 受到

B 的摩擦力沿斜面方向向上 B ．A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下

C ．A 、B 之间的摩擦力为零

D ，A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质

【例4】如图甲所示，粗糙长木板l 的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，摩擦力F f 的大小随θ角变化最有可能的是图乙中的（ ）

图甲 图乙

P

Q

F

【例5】如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，

三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球放在三

棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱

支持力和摩擦力各为多少？

【例6】如图所示，两根长为L的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为m，带电量分别为+q和q 的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场中，现用长度

也为L的绝缘细丝线将AB拉紧，并使小球处于静止状态，求E的大小

满足什么条件才能实现上述平衡状态．

【例7】有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳（或金属线）中的张力T，可又不便到绳（或线）的自由端去测量．现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表（图中B、C为该夹子的横截面）．测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向

上作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪

表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为

a=12 mm，BC间的距离为2L=250mm，绳对横杆的压力为

F=300N，试求绳中的张力T.

【例8】如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范围．

五、考点精炼

1．如图所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，AB 边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ。F 是垂直于斜面BC 的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为 （ ）

A ．αsin F mg +

B ．αsin F mg -

C ．mg μ

D ．αμcos F

2．如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的质点A ，在Q 的正上方的P 点用丝线悬挂另一质点B ， A 、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于缓慢漏电使A 、B 两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力大小 （ ）

A ．保持不变

B ．先变大后变小

C ．逐渐减小

D ．逐渐增大

3．物体M 位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F 的作用处于静止状态，如图所示，如果将外力F 撤去，则物体（ ）

A ．会沿斜面下滑

B ．摩擦力方向一定变化

C ．摩擦力变大

D ．摩擦力变小

4．如图所示，斜劈ABC 放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G 的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力F 作用于物块上，下列说法正确的是 （ ）

A ．斜劈对物块的弹力增大

B ．物块所受的合力不变

C ．物块受到的摩擦力增大

D ．当力F 增大到一定程度时，物体会运动

5．如图所示，物体静止于光滑水平面上，水平力F 作用于物体的O 点， 如果要使物体所受

的合力方向沿着O O '，应对物体再加一个力F '，这个力的最小值是（ ）

A ．F cos θ

B ．F sin θ

C ．F tan θ

D ．F cot θ

6．一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示。若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F ，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N 和摩擦力f 的变化情况是（ ）

A ．N 增大，f 增大

A

C

B

F α

A

B

θ

P

Q

A

C

B

F

F