2022高三物理高考知识点分析共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡一、物体的受力解析1．明确研究对象在进行受力解析时，研究对象能够是某一个物体，也能够是保持相对静止的若干个物体。在解决比较复杂的问题时，灵便地采用研究对象能够使问题简洁地获得解决。研究对象确立今后，只解析研究对象之外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力），而不解析研究对象施予外界的力。2．按序次找力先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中一定先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。3．只画性质力，不画收效力画受力求时，只好按力的性质分类画力，不能够按作用收效（拉力、压力、向心力等）画力，不然将出现重复。4．需要合成或分解时，一定画出相应的平行四边形（或三角形）二、物体的平衡物体的平衡有两种状况：一是质点静止或做匀速直线运动，物体的加速度为零；二是物体不转动或匀速转动（此时的物体不能够看作质点）。理解：对于共点力作用下物体的平衡，不要以为只有静止才是平衡状态，匀速直线运动也是物体的平衡状态．所以，静止的物体必然平衡，但平衡的物体不必然静止．还需注意，不要把速度为零和静止状态相混淆，静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变，其加速度为零，而物体速度为零可能是物体静止，也可能是物体做变速运动中的一个状态，加速度不为零。因而可知，静止的物体速度必然为零，但速度为零的物体不必然静止．所以，静止的物体必然处于平衡状态，但速度为零的物体不必然处于静止状态。总之，共点力作用下的物体只要物体的加速度为零，它必然处于平衡状态，只要物体的加速度不为零，它必然处于非平衡状态三、共点力作用下物体的平衡1．共点力——几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不必然在物体上），这几个力叫共点力。2．共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是协力为零，即F合＝0或F合＝0，F合＝03．判断定理物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）【例

1以以下列图所示，木块在水平桌面上，受水平力

F1=10N，F2=3N而静止，当撤去F1后，木块仍静止，则此时木块受的协力为AA．0B．水平向右，3NC．水平向左，7ND．水平向右，7N【例2】氢气球重10N，空气对它的浮力为16N，用绳拴住，因为受水平风力作用，绳索与竖直方向成30°角，则绳索的拉力大小是_____，水平风力的大小是____（答案：4N2N）四、综合应用举例1．静平衡问题的解析方法【例3如图甲所示，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圆滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与m2球的质量比m1为AA．B．C．D．2．动向平衡类问题的解析方法【例4重G的圆滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针迟缓转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各怎样变化

O点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小F1F1F2F2（F1渐渐变小，F2先变小后变大。当F2⊥F1，即挡板与斜面垂直时，F2最小）【例5如图7所示整个装置静止时，绳与竖直方向的夹角为30o。AB连线与OB垂直。若使带电小球A的电量加倍，带电小球B重新稳准时绳的拉力多大【解析】AOB与FBT′围成的三角形相似，则有：AO/G=OB/T。说明系统处于不同样的平衡状态时，拉力T大小不变。由球A电量未加倍时这一特别状态能够获得：T=Gco30o。球A电量加倍平衡后，绳的拉力仍是Gco30o。3．平衡中的临界、极值问题当某种物理现象（或物理状态）变成另一种物理现象（或另一物理状态）时的转折状态叫临界状态。可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”。极限解析法：经过适合地采用某个物理量推向极端（“极大”、“极小”、“极左”、“极右”）进而把比较隐蔽的临界现象（“各种可能性”）裸露出来，便于解答。例题解析：例2、拉力F作用重量为G的物体上，使物体沿水平面匀速前进，如图8-2所示，若物体与地面的动摩擦因数为μ，则拉最小时，力和地面的夹角θ为多大最小拉力为多少=arcCOS1/（1μ2）1/2时，Fmin=μG/（1μ2）1/2例6如图8-3所示，半径为R，重为G的平均球靠竖直墙放置，左下有厚为h的木块，若不计摩擦，用最少多大的水平1/2推力F推木块才能使球走开地面F=G[h（2R-h）]/（R-h））【例7越过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体，物体A放在倾角为θ的斜面上（如图B—4－3（甲）所示），已知物体A的质量为m，物体A与斜面的动摩擦因数为μμ<tanθ，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围。（物体B的质量的取值范围是：minθ-μcoθ≤mB≤minθ＋μcoθ）【例8用与竖直方向成α=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。α解：当F2G时，f=0；当F2G时，f3FG，方向竖直332向下；当F2G时，fG3F，方向竖直向上。324．整体法与隔断法的应用对于连接体问题，若是能够运用整体法，我们优先采纳整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少；不计物体间互相作用的内力，或物系统内的物体的运动状态同样，一般第一考虑整体法，对于大多数动力学问题，单纯采纳整体法其实不必然能解决，平时采纳整体法和隔断法相结合的方法。隔断法：物体之间总是互相作用的，为了使研究的问题获得简化，常将研究对象从互相作用的物体中隔断出来，而其余物体对研究对象的影响一律以力来表示的OA研究方法叫隔断法。P整体法：在研究连接体一类的问题时，常把几个互相作用的物体作为FαQ一个整体看作一个研究对象的方法叫整体法。BN【例9有一个直角支架，水平放置，表面粗糙，mgAOBAO竖直向下，表面圆滑。上套有小环，两环由一根质量OBAO可忽略、不行伸长的细绳相连，并在某一地址平衡（如图所示）。现将2。已知水的密度1.0103g/m3，重力加速度为g210m/。求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风状况下的稳态速度。解析：雨滴着落时受两个力作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上。当雨滴达到稳态速度后，加速度为，二力平衡，用m表示雨滴质量，有mgrv，m4r3/3，求得0-=0v4r2g/3k，v=1.2m/。6．绳中张力问题的求解【例13】重G的平均绳两端悬于水平F1F1α天花板上的A、B两点。静止时绳两端αO的切线方向与天花板成α角。求绳的AOF212G/2G/2端所受拉力F和绳中点C处的张力F。解：以AC段绳为研究对象，依据判断定理，固然AC所受的三个力分别作用在不同样的点（如图中的A、C、F1GGNRFLR2,F22tanG'hG'NGF2sinhhLGA=4mBh越过滑轮连接A和B的轻绳长为L，求平衡时OA和OB分别多长针对训练1．把重20N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上，物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接，以下列图，若物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，则弹簧的弹力为（）A．能够是22N，方向沿斜面向上B．能够是2N．方向沿斜面向上C．能够是2N，方向沿斜面向下D．可能为零2两个物体A和B，质量分别为M和m，用越过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平川面上，以下列图，不计摩擦力，A对绳的作使劲的大小与地面对A的作使劲的大小分别为（）A．mg，（M－m）gB．mg，MgC．（－），MgD．（），（－）MmgMmgMmg3以下列图，当倾角为45°时物体m处于静止状态，当倾角θ再增大一些，物体m依旧静止（绳索质量、滑轮摩擦不计）以下说法正确的选项是（）A．绳索受的拉力增大B．物林m对斜面的正压力减小C．物体m碰到的静摩擦力可能增大D．物体m碰到的静摩擦力可能减小4．以下列图，两圆滑