应用牛顿定律解决问题（二）

应用牛顿定律解决问题（二）一、学习目标：掌握平衡条件，会用图解法和正交分解法解决平衡问题。二、自主学习：（一）导学提纲：1、共点力作用下物体的平衡(1) 平衡状态:一个物体如果保持状态或状态,则物体处于平衡状态.(2) 共点力作用下物体的平衡条件是.2、共点力平衡常见的处理方法(1) 受两个力的作用,这两个力一定大小相等,方向相反,作用在一条直线上.(2) 受三个力的作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上.(3) 受到三个或三个以上的力的作用,一般用正交分解法进行分析（二）基础演练：1、如图所示,光滑斜面的倾角为,质量为m的物体在平行于斜面的轻质弹簧作用下处于静止状态,则弹簧的弹力大小为()A. mgB. mgsinC. mgcosD. mgtan2、一个质点在三个共点力的作用下处于静止状态.已知其中两个力F1、F2的大小分别为5N和8N,则第三个力F3的大小可能是()A. 5NB. 15NC. 25ND. 03、如图所示,一个重60 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=20 N的力竖直向上拉物体时,物体所受的合力为()A. 0 N B. 40 N,方向竖直向下C. 40 N,方向竖直向上D. 80 N,方向竖直向上4、如图所示,手沿水平方向将书压在竖直墙壁上,使其保持静止.现增大手对书的压力,下列说法中错误的是A. 书对墙壁的压力增大B. 书受到的摩擦力不变C. 书受到的合外力增大D. 书不可能滑动5、重力大小为G的小物块静止放在半径为R的半球体上,小物块与球心连线与水平地面的夹角为,则半球体对小物块的作用力的合力大小为()A. G B. Gsin C. Gcos D. 06、如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到三个力,即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1=10 N,F2=2 N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为()A. 10 N,方向向左B. 8 N,方向向右C. 2 N,方向向左D. 零7、如图所示,人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动.下列说法中正确的是A. 人受到重力和支持力的作用B. 人受到重力、支持力和摩擦力的作用C. 人受到的合外力不为零D. 人受到的合外力方向与速度方向相同三、课堂互动【典型例题】例1、如图所示,在倾角为=30的斜面上有一竖直放置的挡板.在挡板和斜面之间有一重为G=20N的光滑圆球.求球对斜面和挡板的压力大小.变1：一种测定风作用力的仪器原理如图所示.它的细长金属丝一端固定于悬点O,另一端悬挂着一个质量为m的金属球.无风时,金属丝自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝将偏离竖直方向一定角度,风力越大,偏角越大.下列关于风力F与偏角和小球质量m之间的关系式,正确的是()A. F=mgsinB. F=mgtanC. F=mgcosD. F=mgcot变2：如图所示,用细绳悬挂一个小球,小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点,在这个过程中,绳的拉力T和水平拉力F的大小变化情况是()A. T不断增大,F不断减小 B. T不断减小,F不断增大C. T与F都不断增大D. T与F都不断减小变3：如图所示,放在水平面上的物块受到一个与水平方向成角的力F的作用,如果保持力F的大小不变,而使力F与水平方向的夹角变小,物块在水平地面上始终静止,那么,地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是()A. N变大,f变大B. N变大,f变小C. N变小,f变小D. N变小,f变大变4：如图所示,某同学通过滑轮组将一重物吊起,该同学对绳的竖直拉力为F1,对地面的压力为F2,不计滑轮与绳的重力及摩擦,则在重物缓慢上升的过程中,下列说法中正确的是()A. F1逐渐变小B. F1逐渐变大C. F2先变小后变大D. F2先变大后变小例2、如图所示,用轻绳AC和BC悬挂一重物,绳AC和BC与水平天花板的夹角分别为60和30.绳AC能承受的最大拉力为100N,绳BC能承受的最大拉力为60N.为了不使轻绳被拉断,所悬挂重物的重力不能超过多少?变4：如图所示,PQ是固定的水平导轨,两端固定有轻质定滑轮(不计滑轮摩擦),物体A和B用细绳相连,处于静止状态时,=37,=53.若B重5N,则A所受摩擦力的大小为,方向为.例3：一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下， B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成300夹角。已知B球的质量为m，求：（1）细绳对B球的拉力大小 （2）A的质量 （3）环给A的弹力大小例4：风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室、小球孔径略大于细杆直径当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，如图所示，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin370.6，cos370.8)例5：直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角，直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角，如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M。 （取重力加速度g=10m/s2，sin140.242；cos140.970）四、一课一练：1质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是 ( )A斜面向下 B垂直于斜面向上C沿斜面向上D竖直向上2一质量为m的物体沿倾角为的斜面匀速下滑，则 ( ) A该物体受到重力、下滑力、斜面的支持力和斜面的摩擦力四个力的作用 B物体对斜面的压力大小为mgsin C物体受到的摩擦力大小为mgcos D物体受到的摩擦力大小为mgsin3一个重60N的物体置于光滑的水平面上，当用个F20 N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为( )A0N B 40 N，方向竖直向下 C 40 N，方向竖直向上 D80 N，方向竖直向上4已知物体在4 N、6 N、8 N三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中8N的力，那么其余两个力的合力大小为 ( )A4 N B6 N C8 N D10N5如下图左所示，一半径为r的球的质量为m，它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上，则下列判断正确的是 ( )A、细绳对球拉力的方向沿绳向下 B、墙壁受球的压力方向垂直于墙面向左C、细绳对球的拉力大小为mg D、墙壁受球的压力大小为mg 6如上图右所示，A、B叠放在水平桌面上，今用水平拉力F作用于B，但没有拉动，则物体B共受到几个力作用（ ） A5个 B6个 C4个 D3个7如下图左所示，用两根能承受的最大拉力相等、长度不等的细线AO、BO悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则（ ） A AO先被拉断 BBO先被拉断 CAO、BO同时被拉断 D条件不足，无法判断 8如上图中所示，保持不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将 ( ) A逐渐减小 B逐渐增大 C先减小后增大 D先增大后减小9如上图右所示，两绳下端结于O点，上端固定，现用一个力F作用于结点O，F与左绳夹角为，其他如图，不计绳本身的重量，保持F的大小不变，改变角的大小当角为多大时，两绳张力相等( ) A、1500 B、1350 C、1200 D、90010一个物体受到三个共点力作用，处于静止状态，当其中一个力F逐减小到零，然后按原方向恢复到F的过程中，物体所受合力 ( ) A方向与F相反，大小逐渐增大到F B方向与F相同，大小逐渐增大到FC开始时合力方向与F相反，大小逐渐增大到F，然后合力方向变为与F相同，大小逐渐减小到零 D方向始终与F相反，开始时合力大小逐渐增大到F，然后从F逐渐减小到零11如下图左所示，物体在水平力的作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力，而使物体仍能保持静止状态，则 ( ) A斜面对物体的支持力一定增大 B斜面对物体的静摩擦力将减小C斜面对物体的支持力不一定增大D斜面对物体的静摩擦力将不变OAB4560F37F 12、如上图中左所示，重100N的物体受大小为20N与水平方向成370角的力的作用，在水平面上做匀速直线运动，地面对物体的支持力和摩擦力分别为多少？动摩擦因数为多少？(sin370.6 cos370.8) 13. 如上图中右所示，,G=100N的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为u=0.5，欲使物体在与水平方向成600的力F作用下沿墙壁匀速运动，F应为多少？（F取整数）14如上图右所示,能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成450角,能承受的最大拉力为5N的细线OB水平,细绳OC能承受足够大的拉力,为使OA、OB绳均不被拉断，OC下端所悬挂的最大重量是多少？