标题中的知识点主要涉及高中物理中的刚体平衡,特别是探究在共点力作用下刚体保持平衡的条件。这部分内容通常出现在粤教版选修2-2的课程中,旨在帮助学生理解和掌握刚体在受力分析及平衡条件下的动态表现。
在描述中提到的同步练习(一)是对学习内容的检验,涉及到的具体问题包括了多个实际情境下的刚体平衡分析:
1. 在问题1中,通过考虑两个物块P和Q的平衡,我们发现当施加水平向左的恒力时,如果系统仍保持静止,轻绳上的拉力和Q受到的摩擦力会根据牛顿第三定律和力的平衡条件进行调整,但并不一定变大或变小,因此正确答案是D。
2. 问题2探讨了物体在斜面上的静摩擦力和推力的合力方向。由于物体仍然静止,其合力应指向平衡位置,即垂直于接触面,因此合力方向应该是竖直向下,对应答案B。
3. 问题3中,当第二个物体B轻轻放在A上时,如果A单独在斜面上可以匀速下滑,那么A和B的整体系统应该也能保持匀速下滑,因为没有外力改变它们的运动状态,所以答案C正确。
4. 问题4涉及到了刚体平衡和杠杆原理,通过分析轻环P、Q和细线的受力,我们可以计算出细线对环P的拉力和杆对轻环Q的弹力,具体答案为F/sinα(细线对P的拉力)和Fcotα(杆对Q的弹力)。
5. 问题5讨论了均匀光滑球在不同角度下对墙面和木板压力的变化,随着木板角度的改变,小球对墙的压力F1和对木板的压力F2都会减小,因为它们与重力的分量成正比。
6. 问题6是关于动滑轮和定滑轮系统的应用,通过平衡条件可以计算出夹角α为30度时,两物体的重量关系,以及已知α和G1时,G2的值。
7. 问题7中,为了使两球发生滑动,需要克服静摩擦力,计算最小的拉力F,这涉及到摩擦因数μ和角度α的计算。
8. 问题8涉及圆桶内的球体平衡,需要分析球体的受力情况,包括重力、支持力和摩擦力,从而计算出球对桶壁和桶底的压力。
9. 最后一个问题9是关于小球在半圆柱体上的平衡,通过几何和力学分析可以找到质量比m1:m2。
这些练习题展示了刚体平衡问题的多样性,涵盖了静摩擦力、力的合成与分解、杠杆原理、受力分析等多个物理概念。解答这些问题需要学生具备扎实的物理基础和良好的问题解决能力。