高一物理同步輔導(dǎo)教材 物體的平衡單元復(fù)習(xí)及練習(xí)

1、高一物理同步輔導(dǎo)教材（第15講）本章內(nèi)容：第四章 物體的平衡單元復(fù)習(xí)及練習(xí)本章內(nèi)容相對(duì)較少，有關(guān)概念和規(guī)律如共點(diǎn)力、平衡狀態(tài)、力矩、平衡條件等也不難理解，關(guān)鍵在于應(yīng)用，靜力學(xué)一向是高一物理中一個(gè)“難點(diǎn)”。解靜力學(xué)問(wèn)題時(shí)，除基本概念一定要清楚，尚有以下要點(diǎn)可以說(shuō)一說(shuō)：一、“隔離”研究對(duì)象是一個(gè)基本思想。要將物體或受力點(diǎn)從結(jié)構(gòu)中“隔離”出來(lái)，才能完整分析它的受力情況，再根據(jù)平衡條件列方程求解有關(guān)問(wèn)題。有時(shí)，問(wèn)題中有兩個(gè)相互作用的物體組成一個(gè)系統(tǒng)，可能兩物體都靜止，也可能其中一物作勻速直線運(yùn)動(dòng)；可能兩物均受共點(diǎn)力作用，都滿(mǎn)足=0的條件，也可能一物受共點(diǎn)力作用，=0，另一物是有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體=0，更

2、需要運(yùn)用“隔離”的方法，分別對(duì)兩物進(jìn)行研究。“隔離”的思想還要善于與“整體法”相結(jié)合，在某些問(wèn)題中，將處于平衡的一個(gè)系統(tǒng)整體加以考察，往往比機(jī)械隔離開(kāi)來(lái)研究能更快得到結(jié)論。二、要善于進(jìn)行受力分析要想解靜力學(xué)問(wèn)題，這是一項(xiàng)必須過(guò)關(guān)的基本功，不能有半點(diǎn)含糊，除第一章中講到的一些基本點(diǎn)外，還需注意：1、應(yīng)知道理想繩、理想桿對(duì)它物施力的方向。2、對(duì)一個(gè)大的幾何結(jié)構(gòu)體，它所受的重力可看作集中作用在它的重心上。如果整體的重心無(wú)法確定，則它的幾個(gè)分部的重心總是可以確定的，可認(rèn)為每個(gè)分部的重力分別作用于各分部的重心。3、善于運(yùn)用牛頓第三定律分析受力的依據(jù)。主要運(yùn)用有：(1)通過(guò)容易確認(rèn)的施出的力來(lái)判定所受的力

3、（或相反）；(2)考慮了作用力的效果，在換一個(gè)研究對(duì)象時(shí)不要忘了反作用力的效果；(3)作用力與反作用力等值反向。4、對(duì)于出現(xiàn)隔臨界情況的問(wèn)題，諸如“線剛好伸直”，“線正好不斷”，“球才能離開(kāi)圓槽”，“A端拉離地面”等等，總隱含了一些已知條件：或是某個(gè)力消失，或是給出了某個(gè)力的值。三、熟悉由平衡條件建立方程的數(shù)學(xué)方法由=0建立方程的方法有： 1、坐標(biāo)法：建立坐標(biāo)時(shí)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸平行，將其它的力正交分解到坐標(biāo)軸方向上去，然后按=0和=0列方程，這是用得最普遍的一個(gè)方法。2、三角法：只有三個(gè)力作用又已知角度時(shí)，可運(yùn)用正弦定理建立方程。3、幾何法：只有三個(gè)力作用又已知結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，利用任意兩力與

4、第三力等量反向的原則，作出力的平行四邊形，再找相似的力三角形和結(jié)構(gòu)三角形，由此例關(guān)系列出方程。由=0建立方程相比之下比較簡(jiǎn)單些，但也要注意正確計(jì)算力矩的大小并注意力矩的正、負(fù)。四、全面理解平衡條件處于平衡狀態(tài)的物體其實(shí)同時(shí)滿(mǎn)足=0和=0這兩個(gè)條件，所以，某些共點(diǎn)力作用下的平衡問(wèn)題，也可通過(guò)=0列方程求解。而要求高一些的題中，可能既要用到由=0提供的方程，還要用到由=0提供的方程。單 元 練 習(xí)一、選擇題（本題共12小題，每題3分，共36分）1、以下對(duì)于力矩的認(rèn)識(shí)中，哪些是錯(cuò)誤的（ ）A、力越大，力矩也越大B、轉(zhuǎn)動(dòng)軸到力的作用線的距離越大，力矩越大C、力大，力的作用點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離也大時(shí)，力矩大

5、D、力矩越大時(shí)力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用越大2、有三個(gè)共點(diǎn)力的作用在一物體上，它們的大小取以下哪些組的數(shù)值時(shí)，物體不可能平衡（ ）A、3N、4N、5N B、5N、2N、1NC、20N、60N、80N D、0.1N、0.2N、0.6N3、圖1中有重量的一根均勻桿可以繞其一端O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)在桿的A端加豎直向上的力F1時(shí)，桿能平衡于如圖位置；在A端加垂直O(jiān)A向上的力F2時(shí)，桿也能平衡于同一位置。若F1、F2對(duì)O點(diǎn)的力矩分別為M1，M2時(shí)，則（ ）A、M1<M2,F1=F2 B、M1>M2,F1=F2C、M1=M2，F(xiàn)1<F2D、M1=M2,F1>F2 4、水平面上有木塊受到斜向上拉力F而向

6、右作勻速直線運(yùn)動(dòng)如圖2所示，則木塊所受的摩擦力與拉力F的合力的方向是（ ）A、向上偏右B、向上偏左C、豎直向上D、不能確定5、均勻材料制成的桌子重量為G=100N，兩只桌腳A和B之間的距離為1.2m，桌子高度AD=0.9m（圖3）。要使桌子以B腳為軸轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度而讓A腳離地，應(yīng)加的最小力是（ ）A、66.7NB、40NC、50ND、100N 6、滑塊質(zhì)量為m，與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，<tg，為斜面傾角，滑塊在沿斜面的推力F作用下作勻速運(yùn)動(dòng)，如圖4所示。則推力F的大小為（ ）A、mgsin+mgcosB、mgsinmgcosC、mgcosmgsinD、mgcos7、如圖5，質(zhì)量為m的小球擱在

7、光滑的斜面上，斜面傾角為，懸掛小球的細(xì)線處于豎直張緊的狀態(tài)，則細(xì)線上的拉力（ ）A、小于mg B、等于mg C、大于mg D、等于零8、圖6中OA、OB是一樣性質(zhì)的細(xì)線，在O點(diǎn)加力F，F(xiàn)與水平方向夾角為，則A、=90°時(shí)，F(xiàn)增大時(shí)OB先斷B、=75°時(shí)，F(xiàn)增大時(shí)，兩線同時(shí)斷C、=30°時(shí)，OA線松馳D、=45°時(shí)，F(xiàn)增大時(shí)OB線先斷 9、如圖7，用繩通過(guò)滑輪把船拖向河岸，設(shè)水對(duì)船的阻力不變。小船靠岸作勻速運(yùn)動(dòng)，則：（ ）A、繩子拉力不斷增大B、繩子拉力不變C、船受到的浮力不變D、船受到的浮力減小10、如圖8，固定于水平面的光滑的半球頂點(diǎn)B的正上

8、方固定一個(gè)光滑小滑輪P，繞過(guò)滑輪的細(xì)線系住小球擱于球體表面A點(diǎn)，線另一端用力緩慢地將小球沿半球表面從A移到B，在此過(guò)程中，小球?qū)€的拉力T及球?qū)Π肭蛎娴膲毫的變化情況是（ ）A、N變大，T不變 B、N變小，T不變C、N不變，T變小D、N不變，T變大 11、物體在水平推力F作用下靜止于斜面上如圖9，物體受的摩擦力、支持力、及這兩力的合力分別用f，N，R表示，當(dāng)F稍為增大時(shí)若物體仍能靜止，則物體所受各力的變化情況是（ ）A、f一定增大 B、N和R一定增大C、N一定增大，R可能不變D、f可能減小12、如圖10，光滑的豎直墻上用撐桿OA把質(zhì)量為m的物體撐住，今在物體上再放一質(zhì)量為m 的小物

9、體，物體仍保持靜止，這時(shí)撐桿與物體間的彈力N和靜摩擦力f的大小將：（ ）A、N將增大B、N保持不變C、f不變D、f增大二、填空題（本題共8小題，18，19小題各6分，14，16小題各4分，其余每小題3分，共32分）13、有n個(gè)共點(diǎn)力作用在物體上而平衡，將其中大小等于5N的一個(gè)力，沿力作用的平面轉(zhuǎn)過(guò)90°，這n個(gè)共點(diǎn)力的合力大小變?yōu)?。 14、均勻棒AB的一端用細(xì)線懸著，另一端B擱在粗糙的水平面上，懸線OA正好是呈豎直方向如圖11。棒重G，則懸線受的拉力是 ；棒的B端受的摩擦力等于 。15、圖12中直桿OP可繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。若在P端加豎直方向力F1，垂直桿的力F2，水平方向力

10、F3，均可使桿靜止于桿與堅(jiān)直方向夾角=60°的位置上，則F1:F2:F3= . 16、用長(zhǎng)R的細(xì)線系住半徑為R的均勻球，線另一端固定在傾角為30°的光滑斜面上，若球重量為G，則球靜止在斜面上時(shí)，對(duì)斜面的壓力為 ；對(duì)細(xì)線的拉力是 。17、一根直桿OA可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A端另用繩AC系于墻上，AC在水平方向上時(shí)，繩與桿的夾角為37°（圖13），已知繩最多能承受1200N拉力，桿最多能承受2000N壓力，不計(jì)桿的重量時(shí)，在A端掛上重物的最大重量是 。 18、如圖14，木板B上疊放物體A，A的重量是23N，當(dāng)在A上加一個(gè)斜向上方的力F時(shí)，A正好在B上

11、表面勻速滑動(dòng)而B(niǎo)板不動(dòng)，若F=5N，F(xiàn)與水平方向夾角37°，則A和B之間動(dòng)摩擦因數(shù)= ，B板與地面之間的摩擦力f= ,方向 。19、圖15中平臺(tái)P的重量是200N，站在平臺(tái)上的人重量是600N，兩個(gè)滑輪及繩的重量不計(jì)，所有摩擦都不考慮，為了使人和平臺(tái)靜止在空中，人向下拉繩的力應(yīng)為 ；此時(shí)人對(duì)平臺(tái)的壓力是 。20、兩光滑直桿AO和BO在O處固定，夾成角（圖16），上面各套一個(gè)輕環(huán)P和Q，兩環(huán)用細(xì)線相連，現(xiàn)用水平恒力F拉Q到兩環(huán)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，細(xì)線上的拉力為 。三、計(jì)算題（共4小題，每題8分，共32分） 21、水平光滑直桿上套著一個(gè)輕環(huán)P，用一細(xì)橡皮條AP拉環(huán)（圖17），要使AP拉P的力

12、大小為F，且AP與直桿間夾角為60°，必須在環(huán)P上另外施加一個(gè)力，此力的最小值多大？ 22、圖18中的均勻木板AB長(zhǎng)12m，重200N?？衫@O點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。B端離O點(diǎn)8m，用繩BC系住使板處于水平位置。如圖中=30°，繩最大受力600N，那么，重500N的人在板上能安全行走的范圍怎樣？23、圖19中，細(xì)線CA、BA系住質(zhì)量2kg的小球，線CA在水平面上，BA與CA夾成 60°，于小球上加力F，F(xiàn)的方向保持與水平面夾角60°不變。若要使兩條線都能張緊，則力F大小的范圍如何？（g=10m/s2） 24、圖20中的圓盤(pán)可以繞過(guò)圓心垂直圓面的水平軸自由轉(zhuǎn)

13、動(dòng)。此圓盤(pán)質(zhì)量不均勻因此重心不在O處。圓盤(pán)上什么都不掛時(shí)，它處于圖示位置，半徑OB在豎直線上。當(dāng)在垂直O(jiān)B的半徑OA上的P處掛30N重物時(shí)，OB線與豎直線夾成30°角。當(dāng)在P處掛另一重物時(shí)，OB線與豎直線夾成60°角。那重物有多重？ 參考答案一、1、ABC 2、BD 3、 D 4、C 5、B6、AB 7、B 8、BCD 9、AD 10、C11、BD 12、AD二、13、N 14、；0 15、16、；G 17、900N18、0.2, 4N，向右 19、200N；400N 20、三、21、解：設(shè)加力F，小環(huán)受拉力F，外力F，桿的彈力N平衡如圖21，此時(shí)力F與水平面夾角是。，F(xiàn)=當(dāng)=0°時(shí)，F(xiàn)有最小值Fmin=22、解：人在板上P處，繩上拉力T=600N時(shí)，繩剛好不斷，板不繞O點(diǎn)順時(shí)針?lè)韴D22(a)；人在板上Q處，繩剛好松開(kāi)，但板不繞O點(diǎn)逆時(shí)針?lè)D(zhuǎn)圖22(b)，