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高中物理编辑
【粤教版】(新教材)2021-2022学年高中物理第三章相互作用习题课二共点力平衡的三类问题学案必修第一册
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  • 资源类别学案
    资源子类同步学案
  • 教材版本粤教版(新教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高一年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1364 K
    上传用户神奇妙妙屋
  • 更新时间2022/6/7 15:52:59
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资源简介
1.问题界定: 一个平衡系统中涉及两个或两个以上的物体,即多物体的平衡问题。
2.处理方法:整体法和隔离法。
(1)如果不涉及系统内物体间的相互作用力,要优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;
(2)如果涉及系统内物体间的相互作用力,则必须采用隔离法,对有关物体单独分析。
[例题1] 如图所示,粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体AA与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态。已知AB的质量分别为mM,半圆球B与柱状物体A的半径均为R,半圆球B的球心到水平地面的竖直距离为R,重力加速度为g。求:
(1)地面对物体A的支持力的大小;
(2)地面对物体A的摩擦力。
[解析] (1)把AB看成一个系统,对其运用整体法,该系统在竖直方向上受到竖直向下的重力(Mm)g和地面的支持力FN的作用,二力平衡,所以FN=(Mm)g
(2)在水平方向上,该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用,那么一定也受到地面水平向左的摩擦力,并且摩擦力的大小等于弹力的大小;再选取半圆球B为研究对象,运用隔离法,受力分析如图所示。
根据力的分解和力的平衡条件可得
FN1FN2Mgtan θ
半圆球B的球心到水平地面的竖直距离为R,由几何关系,知θ=45°
所以FN2Mg
故地面对A的摩擦力大小为Mg,方向水平向左。
[答案] (1)(Mm)g (2)Mg,方向水平向左
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