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高一物理必修1（10） 物体的平衡答案 典型例题 【例题】【例题】【例题】解析：根据力的作用效果，把F分解，其实质是合力的大小方向都不变，一个分力的方向不变，另一个分力的大小方向都在变化，由图中不不看出：OB绳子中的拉力不断增大，而OA绳中的拉力先减小后增大，当OA与OB垂直时，该力最小。 【例题】 解析：虽然题目问的是挡板AO的受力情况，但若直接以挡板为研究对象，因挡板所受力均为未知力，将无法得出结论． 以球为研究对象，球所受重力对也产生的效果有两个：对斜面产生了压力N1，对挡板产生了压力N2．根据重力产生的效果将重力分解，如图所示． 当挡板与斜面的夹角β由图示位置变化时．N1大小改变．但方向不变．始终与斜面垂直：N2的大小、方向均改变（图1一25中画出的一系列虚线表示变化的N2）．由图可看出．当N2与N1垂直即β＝900时，挡板AO所受压力最小，最小压力N2min=mgsinα． 也可用解析法进行分析，根据正弦定理有N2/sinα=mg/sinβ，所以N2=mgsinα/sinβ。而其中mgsinα是定值，N2随β的变化而变化 当β900时，β↑→sinβ↑→N2↓；当β900时，β↑→sinβ↓→N2↑；当β=900时，N2有最小值N2min=mgsinα； 【例题】解析：隔离A、B，A受力和坐标轴如图（b）所示，由平衡条件得： mAgsinθ－fA=0……① NA一mAgcosθ＝0…………② B受力和坐标轴如图（C）所示，由平衡条件得： mBgsinθ＋fA/－fB=0……………③ NB一mBgcosθ—NA/=0…………④ B相对静止，fA为静摩擦力，B在斜面上滑动，fB为滑动摩擦力 fB＝μNB…………⑤ 联立①式～⑤式得： fA=mAgsinθ，fB=（mA十mB）gsinθ，μ=tgθ 取下A后，B受到的滑动磨擦力为fB＝μmBgcosθ=mBgsinθ， B所受摩擦力仍等于重力沿斜面的下滑分力，所以B仍能作匀速直线运动· 综上所述，本题应选择（B）、（C）、（D）。 【例题】解析：力F的作用效果是对AC、AB杆产生沿两杆的方向的力F1、F2，力F1产生对C的向左的力和向下的压力。由图可知tanα=100/10=10，F1=F2=F/2cosα，N=F1sinα=Fsinα/2cosα=5F。 【例题】【例题】 1—6 C D C 提示：1、解析：由题意F1＝k(l0－l1)，F2＝k(l2－l0)由上两式解得k＝. 2、解析：照相机受力平衡，在竖直方向上有：3F·cos30°＝mg，得F＝，所以D选项正确． 3、解析：木板受到重力、斜面给它的支持力、斜面给它的摩擦力、木块给它的压力和弹簧给它的弹力5个力的作用，所以选项C正确． 4、答案：①bcd　②更换不同的小重物 5、解析：（1）B只受两个力的作用、重力和平面对它竖直向上的支持力．这里不存在上A对B的压力和摩擦力．因为假若存在其中的一个力，这个力会有一个向右的水平分量．其结果B－定会向右加速运动，这与题意不符．用这种方法可以分析出多余的力． （2）若F＞fAm，这种情况B受五个力的作用．如图l—20所示，对A受力分析可知，因为A有沿面向上运动趋势，所以B对A的摩擦力沿面向下，根据捉顿第三定律A对B的摩擦力是沿面向上即f2．这种方法可以解决漏掉力的现象． 6、解：⑴先分析C受的力。这时以C为研究对象，重力G1=mg，B对C的弹力竖直向上，大小N1= mg，由于C在水平方向没有加速度，所以B、C间无摩擦力，即f1=0。 再分析B受的力，在分析 B与A间的弹力N2和摩擦力f2时，以BC整体为对象较好，A对该整体的弹力和摩擦力就是A对B的弹力N2和摩擦力f2，得到B受4个力作用：重力G2=Mg，C对B的压力竖直向下，大小N1= mg，A对B的弹力N2=(M+m)gcosθ，A对B的摩擦力f2=(M+m)gsinθ ⑵由于B、C 共同加速下滑，加速度相同，所以先以B、C整体为对象求A对B的弹力N2、摩擦力f2，并求出a ；再以C为对象求B、C间的弹力、摩擦力。 这里，f2是滑动摩擦力N2=(M+m)gcosθ， f2=μN2=μ(M+m)gcosθ 沿斜面方向用牛顿第二定律：(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a 可得a=g(sinθ-μcosθ)。B、C间的弹力N1、摩擦力f1则应以C为对象求得。 由于C所受合力沿斜面向下，而所受的3个力的方向都在水平或竖直方向。这种情况下，比较简便的方法是以水平、竖直方向建立直角坐标系，分解加速度a。 分别沿水平、竖