2023年海风教育自主招生物理讲义静力学.docx
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1、第2讲 静力学一、共点力作用下物体平衡1平衡波及静止(不是瞬时速度为零)和匀速直线运动两种状态。2平衡条件:合力为零。 假如是三个力作用下平衡问题,可以由任两个力合力同第三个力等值反向作平行四边形求解若平行四边形中有直角三角形,根据函数关系或勾股定理列方程假如平行四边形中无直角三角形,则可由正弦定理或相似三角形相似比相等列方程 假如是三个以上共点力平衡问题,可由正交分解法列方程,当然有时也可将同一方向几种力先合成为一种力,或者将不一样方向力先合成为一种力,如同一点弹力和摩擦力可合成为一种力(俗称全反力)二、有固定转动轴物体平衡1力臂:转轴到力作用线垂直距离2平衡条件:对转轴合力矩为零3力矩是矢
2、量,效果是使物体转动状态发生变化,虽然角速度变化4对力臂不以便找力矩平衡问题,有时也可以先分解力,再求各分力力矩和作为该力力矩三、一般物体平衡1平衡条件:所有力合力为零;对任意轴合力矩为零 一般状况:2物体重心 物体重心是物体各某些所受重力合力(即物体重力)作用点。均匀物体重心在它几何中心上。由此可见,物体重心有也许不在物体上,而在它附近空间中某一种点上。只要物体物质分布状况确定,物体重心与物体各某些相对位置就确定了,因此无论物体(刚体)怎样运动,其重心对物体(刚体)位置总保持不变。此结论在实际生活中常常用到。设物体各某些质量分别为,凡各某些重力作用点在Oxy坐标系中坐标分别是,则物体重心坐标
3、为可体现为例1如图所示,已知,物体A、B、C及地面间动摩擦因数均为,轴与滑轮间摩擦可忽视,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,若要用力将C物体匀速拉动,则所需要加水平拉力为多大?(8N)例2如图所示,矩形均匀薄板长AC=60 crn,宽CD=10 cm,重为G,在B点用细线悬挂,板处在平衡状态,当AB=35 cm时,则悬线和板边缘CA夹角为( B )。A BCD条件局限性,无法确定例3如图所示,在竖直放置穹形光滑支架上,一根不可伸长轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G现将轻绳一端固定于支架上A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)则绳中拉力大小变化状况是( )A先变小后变大 B先变小后
4、不变 C先变大后不变 D 先变大后变小【答案】C当轻绳右端从B点移到直杆最上端时,设两绳夹角为2以滑轮为研究对象,分析受力状况,根据平衡条件得得到绳子拉力因此在轻绳右端从B点移到直杆最上端时过程中,增大,减小,则F变大当轻绳右端从直杆最上端移到C点时,设两绳夹角为设绳子总长为L,两直杆间距离为S,由数学知识得到,L、S不变,则保持不变再根据平衡条件可知,两绳拉力F保持不变因此绳中拉力大小变化状况是先变大后不变故选C例4图所示为四种悬挂镜框方案,设墙壁光滑,镜框重心位置在镜框正中间,指出图中也许实现方案是( B )。例5如图所示,在竖直平面固定光滑圆轨道最高点有一种光滑小孔,质量为m小环套在圆轨
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