| 物体在三力作用下处于平衡状态问题 |
主编：黄冈中学物理集体备课组
一、平衡状态：
例1、一个重为G的小环套在竖直放置的半径为R的光滑大圆环上，一个劲度系数为k，自然长度为L(L<2R)的轻质弹簧，其上端固定在大圆环的最高点A，下端与小环相连，不考虑摩擦，求小环静止时弹簧与竖直方向的夹角θ．
判断：弹簧处于伸长状态或还是压缩状态进行判断．
解：
由力矢量三角形与几何三角形相似，对应边成正比．
或转化成直角三角形来做：2Gcosθ=k(2Rcosθ－L)
例2、已知质量Ma和Mb的两个小环套在一半径为R的固定光滑均匀大圆环上，用长为L的轻绳拴住，然后挂在一个光滑钉子C上，钉子位于大圆环正上方，距大圆环圆心距离为h，且
<h－R．求静止时，小环到钉子C的距离，轻绳的拉力和大小环之间的相互压力．
解：以A环为研究对象，其受力情况如图所示．
A环所受三力构成封闭矢量三角形，由力的矢量三角形与几何三角形相似得：
①
同理对B环：
②
因Ta=Tb，则MaLa=MbLb ③
而La＋Lb=L ④
由③④得：
由①得：
由②得：
例3、两竖直墙的宽度d一定，一轻绳AB长度一定为L，A端固定，B端移至C到D时，绳拉力大小变化．
光滑的滑轮或光滑挂钩
①T1=T2（同一段绳子，滑轮两边绳子拉力相等）
②
③若绳子长度L一定，两墙宽度d一定，绳子另一端在BC上缓慢移动，sinα=sinβ=
=定值．
即绳在BC上缓慢移动，α=β=定值且2Tcosα=G绳拉力T也不变．
④若墙的宽度d变大，（例如移到D点）两绳夹角θ变大，绳子拉力T也变大．
TB=TC<TD
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