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1、共点力平衡专题专题1 共点力的平衡及应用 一、共点力的平衡 1如图1所示，一个人站在自动扶梯的水平台阶上随扶梯 匀速上升，它受到的力有( ) A重力、支持力 B重力、支持力、摩擦力 图1 C重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力 D重力、支持力、压力、摩擦力 2在图中，灯重G20 N，AO与天花板间夹角30 ，试求 AO、BO两绳受到的拉力多大？ 共点力的平衡 共点力 平衡状态 平衡条件 力的作用点在物体上的_或力的_交于一点的几个力叫做共点力能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力 物体处于_状态或_状态，叫做平衡状态(该状态下物体的加速度为零) 物体受到的_为零，即F合_或FxFy0 思考：物
2、体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗？ 二、平衡条件的推论 1二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小_、方向_，为一对_ 2三力平衡 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的_一定与第三个力大小_、方向_ 3多力平衡 如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的_大小_、方向_ 考点一 处理平衡问题常用的方法 1力的合成法 物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反；“力的合成法”是解决三力平衡问题的基本方法 2三角形法 对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量平移使三力组成一个首尾依次
3、相接的封闭三角形，进而处理物体平衡问题的方法叫三角形法； 例1 如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的小 球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力 是( ) Amgcos mgC. cos 选用整体法Bmgtan Dmg 共点力作用下物体平衡的一般解题思路： 实际问题- 确定研究对象 对研究对象受力分析 画受力图 或隔离法- 作出平行四边形 条件- 列平衡方程求解 合成或分解F0合将某些力进行根据平衡训练1 如图5所示，不计滑轮摩擦，A、B两物体均处 于静止状态现加一水平力F作用在B上使B缓慢右移， 试分析B所受力F的变化情况 考点二 动态平衡问题 图5 例2 如图所示，两根等
4、长的绳子AB和BC吊一重物静止， 两根绳子与水平方向夹角均为60.现保持绳子AB与水平方 向的夹角不变，将 绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向， 在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是 ( ) A增大 B先减小，后增大 C减小 D先增大，后减小 如图7所示，质量分别为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，B悬挂着已知mA2mB，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绳子对A的拉力将增大 B物体A对斜面的压力将增大 C物体A受到的静摩擦力增大 D物体A受到的静摩擦力减小 考点三 平衡中的临界与极值问题 例题3 如图所
5、示，将两个质量均为m的小球a、b用 细线相连并悬挂于O点，用力F拉小球a使整个装置处于 平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为60，则力 F的大小可能为 A.3mg Bmg C.3mg 2 D.3mg 3 ( ) 图7 常见题型： 1.三力平衡：合成法。 例题：某校物理课外实验小组研究石拱桥所用石料间的作用力的大小关系，如图所示。若四块石料的质量均为m，其中第3、4块石料固定在地面上，每块石料对应的圆心角为30，假定石料间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石料间的作用力和第1、3块石料间的作用力的大小之比为 A1/2 B3/2 C3 D23/3 Fy合=0 2.多力平衡：正交分解法. Fx合=
6、0，例题：一斜面体固定在水平面上， 斜面的倾角为q，物体的质量为m。如图 甲所示，沿斜面向上的力F的作用下，物体沿斜面向上做匀速运动；如 图乙所示，在沿斜面向下的力F/9作用下，物体沿斜面向下做匀速运动，则物体与斜面的动摩擦因数为 A.5445cotq B.cotq C.tanq D.tanq 45543、动态平衡：方法图解法 (2) 解析法 相似三角形法 例题：如图所示，一重为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为，在斜面上有一光滑的木板挡住球，使之处于静止状态今使挡板与斜面的夹角缓缓增大，直到挡板处于水平状态的过程中，球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化 A.球对斜面的压力不断减小 B球对斜
7、面的压力不断增大 C球对挡板的压力一直增大 D.球对挡板的压力一直减小 4、连接体的平衡问题：整体法与隔离法 例题1：如图所示，质量分虽为m1,m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用 下一起沿水、平方向做匀速直线运动，力F与水平方向成q角。 则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是 AN=m1g+m2g-Fsinq BN=m1g+m2g-Fcosq Cf=fcosq Df=Fsinq 例题2.如右图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为.B与斜面之间的动摩擦因数是 ( ) A.2tan
8、a 3 B.2cota C.tana 3 D.cota 5.共点力平衡计算题 求解共点力作用下平衡问题的解题步骤： 确定研究对象 对研究对象进行受力分析，并画受力图；要求：作图规范 据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法； 解方程，进行讨论和计算。 一、三力平衡 1、如图所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向=30角. 试求风对小球的作用力和绳子的拉力。 解法一：分解法 解法二：合成法 二、四力平衡 1.如图所示， 水平地面上的物块，在斜向上、与水平方向成q角的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，已知物体重为G，求物块与地面的滑动摩擦因数m. 2.质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上，大人用与水平方向成=37斜向上的大小为100 N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，求：地面对雪橇的支持力大小.雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小.
