专题力与物体的平衡

1、专题力与物体的平衡【学习目标】1对物体进行受力分析的万法，会对物体进行受力分析共点力的平衡问题及动态平衡问题的解法掌握重要的方法，理解物理思想【应考策略】深刻理解各种性质力的方向特点，紧紧把握平衡这一特殊状态，通过受力分析，运用平衡条件，选用适当的方法解决问题。【考查形式】共点力作用下物体的平衡是高中物理的核心内容之一，也是高考考查的重点，主要以选择题进行考查，偶尔也有实验题和与其他知识综合的计算题.预计2013年高考主要从下列角度命题：根据平衡条件判断物体的受力；有关动态平衡的选择题；在电场力、磁场力和重力作用下的平衡问题；整体法和隔离法在平衡问题中的应用.【知识网络】缓慢运动才匀速运动工静

2、止匸(受力分析力的合成I与丑祈J若只受二力.则两者、衣小相尊、方向相厦若受N个力,(/v-i)个力的合力与第N个力等-大反向.【万法突破】两个基本方法：合成法和分解法.合成法：对物体作受力分析后根据平衡条件F=0求解，并可拓展到将部分力进行合成以减少力的个数；分解法：一般只限于三力平衡问题.分解法就是将平衡物体受到的某一个力分解到另两个力的反方向，这两个分力分别与另两个力等大反向，然后求解.正交分解法：在求解三个以上力的平衡问题时常用正交分解法对力正Fx=0交分解后列方程组求解.iFy0隔离法和整体法：求解多个物体的平衡问题时，优先采用整体法，但求解物体之间的相互作用时使用隔离法.常用数学方法

3、：三力平衡问题的求解就是转化为三角形的计算，常用方法有：勾股定理、三角函数、相似三角形法、图解法等.根据已知条件的不同灵活选用.特别提醒：利用函数求极值是高考的新动向.【典型习题】、物体的平衡例题1如图所示，物块的质量为m,在恒力F的作用下，紧靠在天花板上保持静止，若物块与天花板间的动摩擦因数为，则（A.物块可能受到3个力作用物块受到的摩擦力的大小一定为FcosB天花板对物块摩擦力的大小一定为卩FsinB物块对天花板的压力大小为Fmg跟踪训练1（2012高考浙江卷）如图所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0kg的物体.细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相

4、连.物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N.关于物体受力的判断（取g9.8m/s2）,下列说法正确的是（）A.斜面对物体的摩擦力大小为零斜面对物体的摩擦力大小为4.9N,方向沿斜面向上斜面对物体的支持力大小为4.9.3N，方向竖直向上斜面对物体的支持力大小为4.9N,方向垂直斜面向上二、整体法、隔离法的应用例题2.如图113所示，用轻质细杆连接的A、B两物体（质量分别为mA、mB）正沿着倾角为9的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是相同的，A、B两物体与斜面的接触情况相同.关于A和B之间的细杆上的弹力,下列说法中正确的是（）A.如果mAmB，杆对B物体有拉力如果mAvmB,杆对B物体有拉力如果

5、mAmB，杆对A物体有支持力无论mAvmB，还是mAmB，杆对A、B物体都无作用力跟踪训练2（2012安庆复兴中学高三月考）如图所示，100个大小相同、质量均为m且无摩擦的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上，已知平面水平面夹角为30,则第二个小球（）A共受到三个力的作用共受到四个力的作用对第三个小球的作用大小为48mg对第三个小球的作用大小为49mg三、共点力作用下的动态平衡问题RAB与例题3（2012合肥圣泉中学检测）如图所示，质量为m的物体在三根细绳悬吊下处于平衡状态，现用手持绳OB的B端，使B端缓慢向上转动，且始终保持结点O的位置不动，则AO绳拉力F1、BO绳拉力F2的变化情况是

6、（F1变小，F2变小F1变小，F2先变小、后变大F1变大，F2变小F1变大，F2先变大、后变小)B跟踪训练3（2012高考山东卷）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止.Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（）A.Ff变小B.Ff不变C.FN变小D.FN变大【巩固练习】1.（2012哈尔滨六中高三期末）如图所示，A和B两物块極-的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在

7、下滑过程中B的受力个数为（）3个B.4个C.5个D.6个（2012襄阳五中高三第一次适应性考试）如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A,但A、B并未运动.下列说法正确的是（）A、B之间的摩擦力可能大小不变A、B之间的摩擦力一定变小B与墙之间可能没有摩擦力弹簧弹力一定不变如图所示，倾斜天花板平面与竖直平面夹角为9,推力F垂直天花板平面作用在质量为m的木块上，使其处于静止状态，则下列说法正确的是（）A.木块可能受三个力作用天花板对木块的弹力等于mgsin9木块受的静摩擦力可能等于0木块受的静摩擦力等于mgcos9如图所示

8、，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角a分别为30和45寸物块TOC o 1-5 h z所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为（）1235 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document a.2b.2c.2d2（2011高考海南卷）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45两者的高度差为I.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物，在绳上距a端1/2的c点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比也为（）m25B.2C25D.2如图所示，质量

9、分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45的斜面上，已知mA=2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45增大到50系统仍保持静止，下列说法正确的是（）A细绳对A的拉力将增大A对斜面的压力将减小A受到的静摩擦力不变A受到的合力将增大如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为a,且保持其平衡，保持a不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角B应是（）n0B.2C.aD.2a如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在0点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60。角，贝皿场强度的最小值为（）如图，细绳a一端固定在杆上C点

10、，另一端通过定滑轮用力拉住，一重物用绳b挂在杆BC上，杆可绕B点转动，杆、细绳的质量及摩擦均不计，重物处于静止.若将细绳a慢慢放下，则下列说法正确的是（）A.绳a的拉力Fa减小，杆所受到的压力F增大绳a的拉力Fa增大，杆所受到的压力F增大绳a的拉力Fa不变，杆所受到的压力F减小绳a的拉力Fa增大，杆所受到的压力F不变（2012温州八校联考）半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱体的轴心O,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动，在MN到达水平位置前，发现P始终保持静止，在此过程中,下

11、列说法中正确的是（）MN对Q的弹力逐渐增大MN对Q的弹力先增大后减小P、Q间的弹力先减小后增大Q所受的合力逐渐增大一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物块始终处于静止状态，当F按图甲所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小变化规律不可能是下图中的（2012丹东四校协作体高三模拟）如图所示，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳.CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上./AOB=90/COD=60若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受拉力的大小为（）_6.6mg（2011高考上海卷）如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为B.则磁感应强度方向和大小可能为()A.z正向，tanBB.y正向，閘C.z负向，tanBD.沿悬线向上，inB如图甲所示，一根弹性细绳劲度系数为k,将其一端固定，另一端穿过一光滑小孔0系住一质量为m的滑块，滑块放在水平地面上.当细绳竖直时，小孔0到悬点的距离恰