高考物理一轮复习4共点力的平衡新人教版

1、第三章 相互作用 3.4共点力的平衡复习学案【学习目标】1、理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用。2、掌握几种常见的平衡问题的解题方法。【自主学习】.共点力物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的 或者它们的作 用线交于 ,这几个力叫共点力。.平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持 或 运动，则该物体处于平衡状态.平衡条件：物体所受合外力 .其数学表达式为：F合=或Fx合=Fy合=, 其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力.平衡条件的推论(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向.(2)物体

2、在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为 共点力.(3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形.力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做 。若物体受到两个力的作用处于平衡状态，则这两个力 .若物体受到三个力的作用处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力 .解题途径当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力 作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点 力作用下平衡时，往往采用正交分解法 .【典型例题】

3、例1.一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿 着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获 得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气B.探测器加速运动时，竖直向下喷气C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气D.探测器匀速运动时，不需要喷气解：探测器沿直线加速运动时，所受合力F合方向与运动葭 卜G方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力 方向必须斜向上方，因此喷气方向斜向下方。匀速运动时，所受合力为零，因此推力方 向必须竖直向上，喷气方向竖直向下.选C例2.重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的

4、A B两点。静止时绳两端的切线方向与天花板成口角.求绳的A端所受拉力Fi和绳中点C处的张力F2.解：以AC段绳为研究对象，根据判定定理，虽然AC所受的三个力分别作用在不同设它们延长线的交点为0,用平行四边形定则的点（如图中的 A、C P点），但宜们必为基点力作图可得：F1 = G ,F2= G2sin 12 tan -例3.用与竖直方向成“=30斜向右上方，大小为F的推力把一个重量为 G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止.求墙对木块的正压力大小 N和墙对木块的摩擦力大小 f.解：从分析木块受力知， 重力为G,竖直向下，推力F与竖直成30。斜向 右上方，墙对木块的弹力大小跟 F的水平分力平衡，所以

5、N=F/2,墙对木块的 摩擦力是静摩擦力，其大小和方向由 F的竖直分力和重力大小的关系而决定：当F =/=G时，f=0 ；当F aG时，f = J3 F -G，方向竖直向下；当 3.32F c-G时，f =G F，方向竖直向上.32例4.如图所示，将重力为G的物体A放在倾角0的斜面上，物体与斜面间的动摩擦F因数为科,那么对A施加一个多大的水平力 F,可使物体沿斜 面匀速上滑？例5.如图所示，在水平面上放有一质量为m与地面的动动摩擦因数为科的物体,现用力F拉物体，使其沿地面匀速运动，求F的最小值及方向.r F0 =arctan 科)（Fmin-Nmg ,与水平方向的夹角为 .2 1例6.有一个直

6、角支架 AOB AO水平放置,表面粗糙，OB竖直向下,表面光滑,AO上套有小环P, OB上套有小环 Q两环质量均为 m,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）.现将P环向左 移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO取P环的支持力Fn和摩擦力f的变化情况是A.Fn不变，f变大 B.F n不变，f变小C.Fn变大，f变大 D.F n变大，f变小解：以两环和细绳整体为对象求Fn,可知竖直方向上始终二力平衡，FN=2mg不变；以Q环为对象，在重力、细绳拉力F和OB压力N作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为“，则P环向左移的过程中“

7、将减小，N=mgtana也将减小。再以整体为对象， 水平方向只有 OB对Q的压力N和 OA对P环的摩擦力f作用，因此f=N也减小.答案选B.【针对训练】A.； B.32，23D.:2.如图所示，人重600N,木板重400N,人与木板、木板与地面悔0.2 ,现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（A.人拉绳白力是200N B.C.人的脚给木块摩擦力向右 D.3.如图所示，两个完全相同的小球,BC人拉绳的力是100N人的脚给木块摩擦力向左重力大小为G,两物体与地面间的动摩擦因数均1.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，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

8、别细有质量为 m和你的小球，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“ =600.两小球的质量比为（A4.如图所示，两个固定的光滑硬杆OM OB,夹角为0 ,各为科，一根轻绳的两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳的夹角为0 ,求当F至少为多大时，两球将会发生相对滑动？2G套一轻环 C D,且C D用细绳相连，现在用一水平恒力 F沿OB方向拉环D,当两环平衡时，绳子的拉力是多大？（ F/sini）5.如图所示，均匀杆AB重为G,A端用细绳吊在 O点,在B端加一水平力F,使AB静止,此时杆与水平方向夹角为 a ,细绳与竖直方向成。角，

9、则(B)A.拉力F 一定大于GB.绳子拉力T 一定大于GC.AB杆与水平夹角 a必小于0D.F足够大时细绳可在水平方向上.现用两根绳子 AO和BO悬挂一质量为10N的小球，AO绳的A点固定在竖直放置的圆 环的环上，O点为圆环的圆心，AO绳与竖直方向的夹角为 37, BO绳的B点可在环上滑 动，已知每根绳子所能承受的最大拉力均为12N,则在B点沿环顺时针缓慢滑到 N的过程A,两根绳均不断AO绳先断B.两根绳同时断BO绳先断中(C )BA,/、370IM0N.如图所示，两个木块的质量分别为m1和m2,两个轻质弹簧的劲度分别为 k/口 k2 ,上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个弹簧处于静止

10、状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为(m1g/k2),上面木块移动的距离为mg / k2 + m,g / k1)。m18.如图所示，劲度系数分别为Ki、K2的轻弹簧竖直悬挂着，两弹簧间有一质量为mF=的重物，最下端挂一质量也为m的重物，用竖直向上的力 F托着下端重物，整个装置处于静止状态，此时两弹簧的总长正好等于两弹簧原长之和，则该力 (F 二 Ki +2K2 mg)。K1K2Ki1mK2l_m.所图所示，光滑斜面上安装一光滑挡板AQ挡板可绕O处较链无摩擦转动，在挡板与斜面间放一匀质球，现使挡板从图示位置缓慢转至竖直位置，则此过程中球对挡板的 压力Ni的变化情况可能是(C )。A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小. 一质量为m的物体放在倾角为 日的斜面上，如果物体能沿斜面匀速下滑，则物体 与斜面间的动摩擦因数为( tan 6 )；如果在此物体上作用一个水平力使物体静止在斜面上，水平力大小 mgtgQ ,这时物体与斜面间的摩擦力为 。 (0).如图所示，质量为mi = 0.4kg的物体a与质量为m2 =