高中物理必修一共点力平衡问题归纳

1、共点力平衡问题归纳一知识要点：1、平衡状态：静止或匀速直线运动，“缓慢”意味着每个过程可以看作平衡状态。2、规律：F合=0。3、推论：两个力处于平衡状态则这两个力等大反向。三个力处于平衡状态则其中任意两个力的合力与第三个力等大反向。N个力处于平衡状态则其中任意一个力与剩余（N -1）个力的合力等大反向。4、解法：力的合成法力的正交分解法正弦定理（拉米定理）法相似三角形法矢量三角形图解法二三力静态平衡题型分类1、三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。方法：力的合成与分解。【例题】如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为 m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设

2、滑块所受支持力为 Fn。OF与水平方向的夹角为 日。下 列关系正确的是F 二 mg.tan fC.mgtan -F = mg tan -D . Fn =mgtan2、三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知 方法：正交分解法或正弦定理【例题】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m和m的小球.当它们处于平衡状态时，质量为m的小球与 O点的连线与水平线的夹 角为=60两小球的质量比为B 2D.33、三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。方法：相似三角形法【例题】如图所示，表面光滑为 R的

3、半球固定在水平地面上，球心O的正上方O,处有一个无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为l2=2.4R, l1 =2.5R.则这两个小球的质量之比 m1 ： m2为（不计小千大小）A. 24 ： 1B. 25 ： 1C. 24 : 25D. 25 : 24三三力动态平衡题型分类题型一特点：1、三个力中，有一个力为恒力（大小方向均不变）2、另一个力方向不变，大小可变,3、第三个力大小方向均可变，方法：矢量三角形法分析第三个力的方向变化引起的物体受力的动态变化情况。例题1如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为FN1,球对

4、木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中（）FN1始终减小，FN2始终增大Fn2始终减小，Fn2始终减小FN1先增大后减小，FN2始终减小FN1先增大后减小，FN2先减小后增大【例题2】如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态， 当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力Fn以及绳对小球的拉力Ft的变化情况是（）Fn保持不变，Ft不断增大Fn不断增大，Ft不断减小C.Fn保持不变,Ft先增大后减小D.Fn不断增

5、大,Ft先减小后增大题型二 特点：1、三个力中，有一个力为恒力（大小方向均不变）2、其余两个力方向、大小均在变3、有明显长度变化关系方法：相似三角形法【例题1】如图所示，轻杆 BC一端用钱链固定于墙上，另一端有一小滑轮 C,重物系一绳 经C固定在墙上的A点，河轮与组的质量及摩擦均不计 若将纯一端从A点沿墙稍向上移， 系统再次平衡后，则（）A.川|工：竖口由壁内2减.小B.那T：a力鹿人川气到的.G成小C.纯的。力不变，洋*卜受向因力戒小D.绳的拉力不变，轻杆受的压力不变【例题2】如图所示，光滑大球固定不动，它的正上方有一个定滑轮，放在大球上的光滑小F缓慢拉动细绳时，小球所受支持球（可视为质点）

6、用细绳连接，并绕过定滑轮，当人用力力为N,则N, F的变化情况是：（）A.都变大；B. N不变，F变小；C.都变小；D. N变小，F不变。题型三特点：1、三个力中，有一个力为恒力（大小方向均不变）4、其余两个力方向、大小均在变5、有一个角恒定不变【例题1】如图，柔软车5绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且 MN被拉直，OM与MN之间的夹角为口 （口 0）。现将重物向右01上方缓慢拉起，并保持夹角a不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中（）MN上的张力逐渐增大MN上的张力先增大后减小OM上的张力逐渐增大OM上的张力先增大后减小【例题2】如图所示，细线一

7、端固定，另一端栓一小球，小球处于静止状态。现用一始终与细线垂直的力F缓慢拉着小球沿圆弧运动，直到细线水平。在小球运动的整个过程中，F和细线拉力的变化情况为A.F先增大后减小B.F不断增大C细线的拉力先增大后减小D.细线的拉力不断增大【例题3】如右图所示，一圆环位于竖直平面内，圆环圆心处的一小球， OP 0或两根细绳,一端与球相连另一端固定在圆环上。0P呈水平，OQT竖直方向成30o角，现保持小球位置不动，将圆环沿顺时针方向转过90o角，则在此过程中OP期所受拉力增大OP期所受拉力先增大后减小OQ期所受拉力先减小后增大OQ期所受拉力先增大后减小fA（2016 全国卷）质量为m的物体用轻绳 AB悬

8、挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点 O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小，T逐渐变大D.F逐渐变小，T逐渐变小四连接体模型 题型一叠加体问题方法：整体法与隔离法【例题1】如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知 A与B间的动摩擦因数为邛,A与地面间的动摩擦因数为 科2,最大静摩擦力等于滑动摩擦标 力力。A与B的质量之比为（）L 1 1 -i J JA.错误！未找到引用源。B.错误！未找到引用源。-一C. 1一

9、二错1 21 21 2, 2 - 误！未找到引用源。D. 2一二错误！未找到引用源。1 2题型二衣钩、滑环模型【例题1】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆 M N上的a、b两点，悬 挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件 ，当衣架静止时,下列说法正确的是（）A.绳的右端上移到b,绳子拉力不变B.将杆N向右移一些，绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移【解析】选A、B。设两杆间距离为 d,绳长为l ,Oa Ob段长度分别为1a和lb ,则l = la + lb ,两部分绳子与竖直方向夹角分别为“和

10、3，受力分析如图所示。绳子各部分张力相等,Fa=Fb=F,则 “ =3 。满足 2F cost = mg , d = la sinot + lb sinot ,即since = d , F = mg , d和l均不变，则since为定值,&为定l2 cos：值，cosot为定值，绳子的拉力保持不变，故A正确，C、D错误;将杆N 向右移一些，d增大则sina增大，cosx减小，绳子的拉力增大，故B正确。【例题2】如图所示，一轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的O点，另一端跨过大小可忽略不计摩擦的定滑轮 P悬挂物块B, OP段的绳子水平，长度为 L。现将一带挂钩的物块 A 挂到OP段的绳子上，A、B物块

11、最终静止。已知 A （包括挂钩）、B的质量比为mA = 8 ,则此过程中物块B上升的高度为 mB5B.A. LC 5lD. 2L3（2016 全国卷）如图，一光滑的轻滑轮用细绳 OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬 挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块bo外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A.绳OO的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化（2016 全国卷III）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为（）3