高中物理必修1共点力的平衡条件 例题思考.rar

用心爱心专心共点力的平衡条件-例题思考【例1】长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角变大），另一端不动，如图3－29所示，写出木板转动过程中摩擦力与角的关系式，并分析随着角的增大、摩擦力怎样变化．（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（＜）思路：本题的关键是明确是静摩擦还是滑动摩擦，根据平衡条件求静摩擦，根据滑动摩擦力公式求滑动摩擦．解：物体受力分析如图3－30所示．（1）转动较小角度时，压力N＝＝mgcos较大，最大静摩擦力较大，而重力沿斜面向下的分力mgsin较小，因此，铁块受静摩擦力作用，由力的平衡条件知，静摩擦力F＝mgsin，增大，F增大．（2）随着增大，压力N＝＝mgcos减小，最大静摩擦力减小，而重力沿斜面向下的分力mgsin增大，因此，当角超过某一值时，铁块滑动．由F＝N知，F＝mgcos，增大，F减小．综合1、2知，增大时，摩擦力先增大后减小．点评：（1）本题以力的平衡条件、滑动摩擦力知识为依托，考查对摩擦力与物体运动状态相关性的理解．（2）本题还可以从分析＝，＝时，物体所受摩擦力大小入手，从而得到结论，这种方法简便、快捷，称为“极端法”．【例2】如图3－31所示，一个物体放在斜面上处于静止状态，斜面对这个物体的作用力为F．下列哪个图中的F是正确的（）3—31思路：“斜面对物体的作用力”的含义是指斜面对物体的各个力的合力．答案：斜面对物体的作用力，应为斜面对物体的支持力和斜面对物体的摩擦力．物体受重力G、支持力N和摩擦力f三个力的作用，重力的方向是竖直向下的，支持力N的方向与斜面垂直向上，静摩擦力的方向沿斜面向上．因物体处于平衡状态，所以满足共点力作用下物体的平衡条件：合力为零．即这三个力中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反．所以斜面对物体的支持力和摩擦力的合力一定与物体的重力大小相等、方向相反．综上所述，答案选D．两脚左右分开，使两足间距离约为30cm左右．你能从双脚站立不变姿势变为单足站立吗？说明原因．并说明你是如何从双脚站立变为单脚站立的．解析：问题的物理模型是：双脚站立是人受三个共点力平衡的情况．若改为单脚站立，即只受两个力了，如果这两个力的方向不变，这两个力的合力就不为0，人就失去了平衡．为了使人重新达到平衡，必须达到二力平衡的效果，所以应该使身体的重心往单脚的方向移动．点评：该题从学生的生活情景出发，使得学生对力的平衡的概念有深切的体会，加深了学生对知识的理解．