Question

三道高一物理受力分析题

1.如图,三角形轻支架ABC边长AB=20cm,BC=15cm,在A点通过细绳悬挂一个重30N的物体,则AB杆受拉力和AC杆受压力大小分别为多少?
2.如图,质量为m的物体放在倾角θ的斜面上,它跟鞋面的动摩擦因数为m,在恒定水平推力F的作用下,物体沿斜面上匀速运动,则物体受到的摩擦力为多少?
3.如图,A球和B球用细绳相连,静止在光滑柱面上,若A球质量为m,则B球质量为多少?

图是楼主画的...很丑请见谅T^T请写出过程..好的可以追加悬赏金,感激不尽

Answer 1

解：
1.研究A（包括物体）：受到向下的重力G、AC杆沿杆斜向右上方的弹力NC、AB杆沿杆向左的拉力TB，由几何关系可知，设∠BAC=θ，则tanθ=BC/AC=3/4，θ=37°，
由平衡条件知，竖直方向：NCsinθ-G=0，
解得NC=G/sinθ=50 N
水平方向：NCcosθ-TB=0
解得TB=NCcosθ=40 N
由牛顿第三定律知：AB杆受拉力和AC杆受压力大小分别为40 N和50 N。
2.对物体研究，受到已知力F、重力mg、斜面对物体的支持力N、斜面对物体沿面向下的摩擦力f，
沿斜面方向，由平衡条件知：Fcosθ-mgsinθ-f=0
解得 f=Fcosθ-mgsinθ
3.研究A球：受到重力mg、斜面的弹力NA（垂直斜面）、绳子的拉力T（注意：NA、T方向垂直）
由平衡条件知，沿绳方向：T-mgsin37°=0
研究B球：受到重力mBg、斜面的弹力NB（垂直斜面）、绳子的拉力T（注意：NB、T方向垂直）

由平衡条件知，沿绳方向：T-mBgsin53°=0
联立解得msin37°=mBsin53°，即B球的质量为 mB=3m/4=0.75 m。

Answer 2

 

1、AB 40N AC50N

 

2、方程：fsinθ+G=Ncosθ

               fcosθ+Nsinθ=F

              f=N*m

解吧

3、mgsin37=Mgsin53

    M=mgsin37/sin53

Answer 3

1、由图可知，AB杆和AC杆应该是固结，则他们受力方向则为沿杆方向，做出受力示意图，再做矢量平移，得出矢量三角形，根据相似比就可以计算，设AB杆受拉的拉力为F1，AC杆受压的压力为F2，则：

     AB=20，BC=15，则AC=25，AB/F1=BC/G，得出F1=40N，同理可得F2=50N。

 

2、根据题意，匀速上升说明系统受力平衡，把F分解为与斜面平行和垂直斜面的两个分力，分别为F1和F2，在与斜面平行的方向上做受力分析，分别受F1、物块重力斜向下的分力、平行于斜面的摩擦力（摩擦力与相对运动的方向相反，所以摩擦力朝斜下）三个力，这三力平衡，得出方程式：

   F1-mgsinθ-（F2+mgcosθ）μ=0 ，其中F1=Fcosθ，F2=Fsinθ，联立可解得

      μ=（Fcosθ-mgsinθ）/（Fsinθ+mgcosθ）。

 

3、此题有两种解答，整体法和隔离法，整体法较简便，但不如隔离法好理解，故用隔离法解答。

   首先分析A、B两球的受力情况，A、B两球均受垂直向下的重力，沿柱面圆心指向A球球心的支 持力和沿切线方向的绳子的拉力。设球B质量为M，根据三角形矢量法则，可以求出绳子对球A的拉力F1

  则F1=mgsin37°=0.6mg，因为绳子对A的拉力和对B的拉力是相等的，所以绳子对B的拉力就等于F1，F1=F2，再对B进行受力分析：F2=Mgcos37°=mgsin37°，解得M=mtan37°