2、轻质直杆仅两端受力时(杆处于平衡状态)的特点:这两个力必然沿杆的方向且大小相等。
[定义]:在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。
师:同学们能列举生活中物体处于平衡状态的实例吗?
生:很多。如桌上的书、吊着的电灯、做匀速直线运动的汽车等等。
师:竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态?
生:不是!因为物体在最高点虽然速度为0,但仍受到重力,加速度仍为g,物体不能保持静止或匀速直线运动。
师:回答得很好!平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动,并不说若指某一时刻静止,那这一时刻就是平衡状态。平衡状态是一个持续的过程。或平衡状态是指加速度为0的状态。
例1、城市中的路灯,无轨电车的供电线路等,经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G,角AOB等于θ,钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大?
1、轻质细绳中的受力特点:两端受力大小相等,内部张力处处相等。
师:今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念:平衡状态。什么叫做平衡状态。
生:如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
师:物体处于平衡状态时它的受力特点是什么?
生:因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁,所以根据牛顿第二定律知当合外力为0时,物体的加速度为0,物体将静止或匀速直线运动。
师:当一个物体受几个力作用时,如何求解合力?
生:根据平行四边形定则将力进行分解合成。
师:力的分解合成有注意点吗?或力的分解合成有适用范围吗?
学生会思考一会儿,但肯定会找到答案
生:力的分解合成只适用于共点力。
师:那什么是共点力?
生:如果几个力有共同的作用点或它们的延长线交于一点,那这几个力叫做共点力。
师:回答得很好,其实在我们刚才的讨论中有一点我要给大家指出来的就是:物体处于平衡状态时分为两类,一类是共点力作用下物体的平衡;一类是有固定转动轴的物体的平衡。在整个高中阶段,我们主要研究共点力作用下物体的运动状态。今天我们先来研究共点力作用下物体的平衡条件。
9.如图所示,底座A上装有长0.5m的直立杆,其总质量为0.2kg,杆上套有质量为0.05kg的小环B,它与杆有摩擦,当环从底座上以4m/s的速度飞起时,刚好能到达杆的顶端,g取10m/s2,求:
(1)在环升起过程中,底座对水平面压力多大?
(2)小环从杆顶落回雇座需多少时间?
8.如图所示,光滑球恰好放在木块的圆弧槽中,它的左边的接触点为A,槽的半径为R,且OA与水平线成α角。通过实验知道:当木块的加速度过大时,球可以从槽中滚出。圆球的质量为m,木块的质量为M。各种摩擦及绳和滑轮的质量不计。则木块向右的加速度最小为多大时,球才离开圆槽。
7.如图所示,带斜面的小车,车上放一个均匀球,不计摩擦。当小车向右匀加速运动时,要保证小球的位置相对小车没变化,小车加速度a不得超过多大?
5.一个质量为0.1千克的小球,用细线吊在倾角a为37°的斜面顶端,如图所示。系统静止时绳与斜面平行,不计一切摩擦。求下列情况下,绳子受到的拉力为多少?
(1)系统以6米/秒2的加速度向左加速运动;
(2)系统以l0米/秒2的加速度向右加速运动;
(3)系统以15米/秒2的加速度向右加速运动。
6.如图所示,货运平板车始终保持速度v向前运动,把一个质量为m,初速度为零的物体放在车板的前端A处,若物体与车板间的摩擦因数为μ,要使物体不滑落,车板的长度至少是多少?
4.在光滑水平面上用一根劲度系数为k的轻弹簧拴住一块质量为m的木块,用一水平外力F推木块压缩弹簧,处于静止状态。当突然撤去外力F的瞬间,本块的速度为_______,加速度为__________,最初阶段木块作____________运动。
3.两个质量相同的物体,用细绳连接后,放在水平桌面上,细绳能承受的最大拉力为T。若对其中一个物体施一水平力,可使两物体在作加速运动中,绳被拉断。如果桌面是光滑的,恰好拉断细绳时水平力为F1,若桌面粗糙,恰好拉断细绳时的水平力为F2,下面正确的是( )
A.Fl>F2 B.F1=F2 C.Fl<F2 D.F1= μF2
2.如图所示,质量为m的物体A和B,用绳连接后挂在两个高度相同的光滑的滑轮上,处于平衡状态。在两滑轮中点再挂一个质量为m的钩码C,设竖直绳足够长,放手后,则( )
A.C仍保持静止在原来的位置
B.C一直加速下落,直到A碰到滑轮为止
C.C下落的加速度方向不变
D.C下落的过程是先加速再减速
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com