3.5 共点力的平衡 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2025-12-03
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第三章 相互作用——力 5. 共点力的平衡 ●目标重点展示 素养目标 学习重点 物理观念 知道什么是平衡状态,掌握共点力平衡的条件。 (1)平衡状态和平衡条件。 (2)合成法和分解法的应用。 科学思维 (1)会利用合成法或分解法分析三力平衡问题。 (2)会利用正交分解法解决多力平衡问题。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 素养能力提升 课后知能作业 探究点2 探究点1 探究点1 共点力平衡的条件 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) ●新知导学 情境:如图所示,著名景点——黄山飞来石独自静止于悬崖之上。 探究:它受哪些力作用?这些力的大小、方向有何关系?它们的合力有何特点? [提示] 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) [提示] 受重力和悬崖对它的作用力。重力方向竖直向下、悬崖对它的作用力方向竖直向上,二力等大、反向,合力为零。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) ●基础梳理 1.平衡状态:物体受到几个力作用时,保持__________或_______________的状态。 2.在共点力作用下物体平衡的条件是___________。 [判断正误] (1)物体的速度很大,则F合很大。(   ) (2)某时刻物体的速度为零时,物体一定处于平衡状态。(   ) (3)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。(   ) [思考] 静止 匀速直线运动 合力为0 × × × 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) [思考] 在下列图中谁能表示物体处于平衡状态? 提示:题图C表示物体处于平衡状态,因为题图C表示物体做匀速直线运动。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) ●重难解读 1.平衡状态的两种情况 (1)静止:v=0、a=0同时具备的情形。 (2)匀速直线运动:速度的大小、方向皆不变化。 [拓展] 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) [拓展]“静止”和“v=0”的区别与联系 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 2.共点力的平衡条件 (1)F合=0,物体所受的合力为零。 3.由平衡条件得出的三个结论 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 例1:如图所示,某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态,若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变,其余三个力的大小和方向均不变,则此时物体所受的合力大小为(   ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:由共点力的平衡条件可知,F1、F2、F3的合力应与F4等大反向,当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时,F1、F2、F3的合力的大小仍为F4,但方向与F4成120°角,由平行四边形定则可得,此时物体所受的合力大小为F4,故C项正确。故选C。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 跟踪训练1:如图,孔明灯又叫天灯,相传是由三国时的诸葛孔明(即诸葛亮)所发明。现有一质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速直线上升,则此时孔明灯所受空气的作用力大小和方向是(   ) A.0 B.mg,竖直向上 C.mg,东北偏上方向 D.2mg,东北偏上方向 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速直线运动,加速度为零,合力为零;只受重力和空气的作用力,根据平衡条件得到空气的作用力的大小为mg,方向竖直向上。故选B。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 探究点2 静态平衡的分析方法 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) ●重难解读 处理静态平衡问题的方法 方法 内容 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反 效果 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分 解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件,即Fx合=0,Fy合=0 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 方法 内容 矢量三 角形法 对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移,使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理等数学知识求解未知力 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 类型一:三力平衡问题 例2:沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图),足球的质量为m,网兜的质量不计,足球与墙壁的接触点为B,悬绳与墙壁的夹角为α,求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。 思维引导:足球处于三力平衡状态,可以应用分解法、合成法或正交分解法等方法求解。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:取足球作为研究对象,它共受到三个力的作用。重力G=mg,方向竖直向下;墙壁的支持力F1,方向水平向右;悬绳的拉力F2,方向沿绳的方向。 这三个力一定是共点力,重力的作用点在球心O点,支持力F1水平向右。G和F1的作用线必交于球心O点,则F2的作用线必过O点。既然是三力平衡,可以根据任意两力的合力与第三力等大、反向求解,可以据力三角形求解,也可用正交分解法求解。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解法一:用合成法 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解法二:用分解法 取足球为研究对象,其受重力G、墙壁支持力F1、悬绳的拉力F2,如图所示。将重力G分解为F1′和F2′,由共点力平衡条件可知,F1与F1′的合力必为零,F2与F2′的合力也必为零,所以F1=F1′=mgtan α 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解法三:用相似三角形求解 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解法四:用正交分解法求解 取足球作为研究对象,受三个力作用,重力G、墙壁的支持力F1、悬绳拉力F2,如图所示,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,将F2分别沿x轴和y轴方向进行分解。由平衡条件可知,在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零。即 [规律方法] 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) [规律方法]解答共点力平衡问题的一般步骤 (1)选取研究对象(物体、质点或绳的结点等)。 (2)对所选研究对象进行受力分析,并画出受力示意图。 (3)确定解题方法列方程 ①用合成法的步骤 a.确定要合成的两个力; b.根据平行四边形定则作出这两个力的合力; 注意:根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大、反向); c.根据三角函数或勾股定理解三角形。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) ②用正交分解法的步骤 a.建立直角坐标系,让尽量多的力与坐标轴重合; b.正交分解不在坐标轴上的各力; c.沿坐标轴方向根据平衡条件列方程求解。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 跟踪训练2:(2024·广东江门高一阶段练习)现代人经常低头玩手机,这会使颈椎长期受压,可能引发颈椎病。某同学低头看手机时,可粗略认为头受到重力G、肌肉拉力F和颈椎支持力FN,如图所示,若肌肉拉力与竖直方向成60°,此时肌肉对头的拉力F约为头所受重力的1倍,由此估算颈椎受到的压力大小约为(   ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 类型二:多力作用下的静态平衡问题 例3:(2024·陕西咸阳月考)如图所示,倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上,一质量m=1 kg的小滑块在斜面上恰好能匀速下滑(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。 (1)求滑块与斜面之间的动摩擦因数μ; (2)若给小滑块施加一平行于斜面向上的推力F1,小滑块能沿斜面匀速向上滑动,求推力F1的大小; (3)将推力方向改为水平向右,要使小滑块仍沿斜面匀速上滑,求该情形中力F2的大小。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:(1)根据平衡条件得mgsin θ=μmgcos θ,解得μ=0.75。 (2)根据平衡条件得mgsin θ+μmgcos θ=F1,代入数据解得F1=12 N。 (3)推力方向改为水平向右,要使小滑块仍沿斜面匀速上滑,对小滑块受力分析如图所示,垂直斜面方向FN=mgcos θ+F2sin θ,平行斜面方向mgsin θ+Ff=F2cos θ,又Ff=μFN,联立解得F2≈34.3 N。 答案:(1)0.75 (2)12 N (3)34.3 N 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 跟踪训练3:如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为(   ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 素养能力提升 拓展整合·启智培优 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 提升点1——“活结”和“死结”模型 (1)“活结”是由绳子跨过光滑滑轮、绳子跨过光滑钉子(挂钩)的组合模型。绳子跨过光滑的滑轮,看起来是两根绳子,实际上仍为同一根绳子,张力大小处处相等,如图甲所示,图乙为图甲的拓展模型。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) (2)如果是绳子系在另一根绳子上或系在某点时为“死结”,此时几段绳子不是同一根绳子,每段的张力大小不一定相等,如图丙所示。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:对O点进行受力分析,如图所示。因为甲、乙物体质量相等,所以F1与F2大小相等,合成的平行四边形为菱形,α=70°,则∠1=∠2=55°,F1和F2的合力与F3等大反向,β=∠2,故B正确。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 提升点2——“动杆”与“定杆”模型 1.“动杆”:轻杆用转轴或铰链连接,当杆处于平衡状态时,杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则会引起杆的转动。如图甲所示,若C为转轴,则轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿杆的方向。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 2.“定杆”:若轻杆被固定不发生转动,则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。如图乙所示,水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一个小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂质量为m的重物。滑轮对绳子的作用力应为图丙中两段绳中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即“定杆”弹力的方向不沿杆的方向。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 例5:(多选)(2024·山西运城高一期末)甲图中, 水平轻杆AB一端与竖直墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为37°,在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中,轻杆CD一端插入竖直墙内,另一端装有小滑轮,现用水平轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间夹角也为37°。两图中重物都静止,则下列说法中正确的是(   ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 课后知能作业 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 基础巩固练 知识点一 对平衡状态的理解 1.(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是(  ) A.如果物体的运动速度为零,则必处于平衡状态 B.如果物体的运动速度大小不变,则必处于平衡状态 C.如果物体处于平衡状态,则物体沿任意方向的合力都必为零 D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:物体运动速度为零时不一定处于平衡状态,A选项错误;物体运动速度大小不变、方向变化时,物体不做匀速直线运动,一定不处于平衡状态,B选项错误;物体处于平衡状态时,合力为零,物体沿任意方向的合力都必为零,C选项正确;物体受到三个共点力作用而处于平衡状态时,合力为零,则任意两个力的合力与第三个力等大反向,D选项正确。故选CD。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 2.如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向(  ) A.竖直向下 B.竖直向上 C.斜向下偏左 D.斜向下偏右 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:物体M受四个力作用(如图所示),支持力FN和重力G的合力一定在竖直方向上,由平衡条件知,摩擦力Ff和推力F的合力与支持力FN和重力G的合力必定等大反向,故Ff与F的合力沿竖直方向且向下,A正确。故选A。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 知识点二 三力平衡问题 3.一物体受F1、F2、F3三个共点力的作用,下面4组力的组合中,可以使物体处于平衡状态的是(  ) A.F1=9 N,F2=1 N,F3=5 N B.F1=8 N,F2=3 N,F3=15 N C.F1=4 N,F2=2 N,F3=10 N D.F1=6 N,F2=10 N,F3=10 N 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:9 N和1 N的最小合力为8 N,与5 N不可能合力为零,故A项错误;8 N和3 N的最大合力为11 N,故不可能与15 N合力为零,故B项错误;4 N和2 N的最大合力为6 N,不可能与10 N合力为零,故C项错误;6 N和10 N的合力范围是4~16 N,可能等于10 N,则三个力的合力可以为零,即能使物体处于平衡状态。故D项正确。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 4.(多选)灯笼是我国年俗文化的重要组成部分,悬挂灯笼的两种方式分别如图甲、乙所示。图甲中灯笼竖直悬挂在轻绳OA和OB的结点O处,轻绳OA与水平杆的夹角为60°,轻绳OB恰好水平,此时OA、OB的拉力大小分别为F1、F2;仅将图甲中轻绳OB更换为与轻绳OA等长的轻绳OB′,且轻绳OB′也固定在水平杆上,如图乙所示,此时OA、OB′的拉力大小分别为F3、F4。下列说法正确的是(  ) A.F1=F3 B.F1∶F2=2∶1 C.F1∶F4=2∶1 D.F2∶F4=2∶1 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 5.重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度,车厢上的石块就会自动滑下。以下说法正确的是(  ) A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变 B.自卸车车厢倾角越大,石块与车厢的动摩擦因数越小 C.自卸车车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小 D.石块开始下滑时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:石块下滑后,整体的重心位置降低,A错误;动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定,与倾角无关,B错误;石块受力如图所示,FN=mgcos θ,倾角变大时正压力减小,C正确;石块开始下滑时,受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力,D错误。故选C。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 知识点三 多力平衡问题 6.吊兰是常养的植物盆栽之一,如图所示是悬挂的吊兰盆栽;四条等长的轻绳与竖直方向夹角均为30°,花盆总质量为2 kg,取g= 10 m/s2,则每根轻绳的弹力大小为(  ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 7.(多选)如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下,沿天花板做匀速直线运动,物体与天花板间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小为(  ) A.Fcos θ B.Ftan θ C.μ(Fsin θ-mg) D.μ(mg-Fsin θ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:对物体受力分析,如图所示,由力的平衡条件可得,在水平方向有Fcos θ-Ff=0,所以Ff=Fcos θ,在竖直方向有Fsin θ-mg-FN=0,则有物体受到的摩擦力大小为Ff=μFN=μ(Fsin θ-mg),故选AC。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 8.质量为20 kg的小孩坐在2 kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的100 N的拉力拉雪橇,他们一起沿水平地面向前做匀速直线运动。(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)雪橇对地面的压力大小; (2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数; (3)若拉力变为水平方向,要使他们一起向前做匀速直线运动时拉力的大小。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 答案:(1)160 N (2)0.5 (3)110 N 解析:(1)对小孩和雪橇整体受力分析, 竖直方向有Fsin θ+FN=(M+m)g 解得FN=160 N,由牛顿第三定律可知雪橇对地面的压力大小为 160 N。 (2)对小孩和雪橇整体受力分析, 水平方向有Fcos θ-Ff=0 又Ff=μFN 解得μ=0.5。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) (3)若拉力变为水平方向,则有F′=Ff′ Ff′=μFN′ FN′=(M+m)g 解得F′=110 N。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 知识点四 “活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”模型 9.小杰同学将洗干净的外套和衬衣挂在晾衣绳上,如图所示,晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环,分别系在左、右立柱的顶端,忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦,忽略晾衣绳的质量,用T1、T2、T3和T4分别表示各段绳的拉力大小,下列说法正确的是(  ) A.T1>T2 B.T2>T3 C.T3<T4 D.T1=T4 解析:由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结,同一条绳上各点拉力大小相等,满足T1=T2=T3=T4,D正确。故选D。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 10.如图所示,用手、铅笔支起绳子,绳子与铅笔的结合部挂一重为G的物体,手指可以感受到绳子的拉力,手掌可感受到铅笔的压力。开始时手掌竖直,绳子处于水平,且与铅笔间的夹角为30°,现将手掌缓慢右转30°,直至铅笔水平,忽略铅笔重力,则此时铅笔对手掌的作用力大小为(  ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 综合提升练 11.如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,轻绳一端固定在圆环的最高点A,另一端与小球相连,小球静止时位于环上的B点,此时轻绳与竖直方向的夹角为60°,则轻绳对小球的拉力大小为(重力加速度为g)(  ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 解析:对B点处的小球受力分析,如图所示,则有FTsin 60°=FNsin 60°,FTcos 60°+FNcos 60°=mg,解得TT=FN=mg,A正确。故选A。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) A.2 N B.4 N C.6 N D.8 N 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 13.同学们都有过擦黑板的经历,如图所示,黑板擦(可视为质点)的质量m=0.2 kg,当手臂对黑板擦的作用力F=10 N且F与黑板面所成角度为53°时,黑板擦恰好沿黑板表面缓慢竖直向上擦黑板。(取g= 10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6) (1)求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ; (2)若作用力F方向保持不变,当F多大时能完成向下缓慢擦黑板的任务? (3)比较两种情况,试判断哪次黑板擦得更干净,说明理由。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) 答案:(1)0.5 (2)2 N (3)见解析 解析:(1)当黑板擦缓慢向上滑动时,受力分析如图甲所示,根据共点力的平衡条件可知 水平方向FN=Fsin 53° 竖直方向Fcos 53°=Ff+mg,又Ff=μFN,联立解得μ=0.5。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) (2)在黑板擦缓慢向下擦的过程中,以黑板擦为研究对象进行受力分析,如图乙所示 根据共点力的平衡条件,水平方向FN′=F′sin 53° 竖直方向F′cos 53°+Ff′=mg 又Ff′=μFN′,解得F′=2 N。 (3)缓慢向上移动时擦得更干净,因为缓慢向上移动时摩擦力比缓慢向下移动时摩擦力更大,所以擦得更干净。 返回导航 第三章 相互作用——力 物理(必修·第一册 RJ) (2)其中Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后,物体在x轴和y轴上所受的合力。 A.      B.      C.F4      D.F4 取足球作为研究对象,它受重力G=mg、墙壁的支持力F1和悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡,由共点力平衡的条件可知,F1和F2的合力F与G大小相等、方向相反,即F=G,从图中力的平行四边形可求得:F1=Ftan α=mgtan α,F2==。 F2=F2′=。 取足球作为研究对象,其受重力G、墙壁的支持力F1、悬绳的拉力F2,如图所示,设球心为O,由共点力的平衡条件可知,F1和G的合力F与F2大小相等、方向相反,由图可知,三角形OFG与三角形AOB相似,所以== F2== ==tan α F1=Gtan α=mgtan α。 Fx合=F1-F2sin α=0① Fy合=F2cos α-G=0② 由②式解得:F2== 代入①式得F1=F2sin α=mgtan α。 答案: mgtan α A.2G B.G C.G D.G 解析:根据平衡条件可知,重力G与肌肉拉力F的合力与颈椎支持力FN平衡,又肌肉对头的拉力F约为头所受重力的1倍,则有FN= 2Gcos 30°=G,由牛顿第三定律可知,颈椎所受压力也是G,故选B。 A.-1     B.2-     C.-     D.1- 解析:物块受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知物块处于平衡状态,根据平衡条件,有F1cos 60°=μ(mg-F1sin 60°),F2cos 30°=μ(mg+F2sin 30°),联立解得μ=2-。B项正确。 A.与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg B.若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂 C.轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg D.两根杆中弹力方向均沿杆方向 解析:甲图中对B点受力分析,杆受力沿杆,两端绳中拉力不同,由平行四边形定则,可知FN1==mg,FT1==mg,则轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg,A错误;乙图中对D点受力分析,绳中两个拉力大小相同,可知乙中轻绳的拉力大小为FT1′=FT2′=mg,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂,B正确;CD杆受力不沿杆,小滑轮受到杆的弹力FN2==mg,C正确;甲图中杆中弹力方向沿杆方向,乙图中杆中弹力方向不是沿杆方向,D错误。故选BC。 解析:设灯笼所受重力为G,对题图甲中结点O受力分析,有 F1sin 60°=G,F1cos 60°=F2,解得F1=G,F2=G,则有F1∶F2=2∶1,故B正确;对题图乙中结点O受力分析,有F3cos 60°=F4cos 60°,F3sin 60°+F4sin 60°=G,解得F3=F4=G,则有F1∶F4=2∶1,F2∶F4=1∶1,故A、D错误,C正确。故选BC。 A.5 N B. N C.10 N D.20 N 解析:根据对称性可知,每根绳的拉力大小相等,设每根绳的拉力大小为F。在竖直方向由平衡条件得:4Fcos 30°=G,解得:F= N,故A、C、D错误,B正确。故选B。 A. B.G C.G D.G 解析:将手掌缓慢右转30°,直至铅笔水平,此时对绳和铅笔接触点进行受力分析,如图所示,根据平衡条件有F1=G,解得F2===G,由牛顿第三定律可知,则此时铅笔对手掌的作用力大小为G。故选D。 A.mg B.mg C.2mg D.mg 12.如图所示,倾角为θ=30°的斜面体固定在水平地面上,质量为m=0.2 kg的物体在平行于斜面体底边、大小为F= N的水平力作用下静止于斜面上。重力加速度大小取g=10 m/s2。该物体受到的摩擦力大小为(  ) 解析:根据题意,对物体受力分析可知,物体受重力、支持力、水平力F以及摩擦力的作用而处于平衡状态,将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的两个分力,根据平衡条件可知,在沿斜面方向上,重力的分力mgsin θ与水平力F以及摩擦力的合力为零,则摩擦力大小等于F与mgsin θ的合力,由几何关系可知,该物体受到的摩擦力大小为Ff==2 N。故选A。 $

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