2014届安徽高考物理一轮复习知识梳理学案:第二章相互作用第三节《共点力的平衡》(人教版)
9页1、第三节 共点力的平衡共点力的平衡共点力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平衡状态物体处于_状态或_状态,该状态下物体的加速度为零平衡条件物体受到的_为零,即F合_。将各力正交分解,有推论1.二力平衡时,二力_、_、共线2.三力(非平行)平衡时,三力共面、共点,其中任何两个力的合力跟第三个力_、_、共线3.物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中某一个力跟其余力的合力_、_、共线1某同学学完共点力平衡后得到以下结论,其中不正确的是( )A若物体做匀速直线运动,则一定处于平衡状态B若物体的速度为零,则一定处于平衡状态C若物体的加速度为零,则物体一定处于平衡状态D若物体所受合力为零,则一定处于平衡状态2(2012山东临沂二模)下图所示,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的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为。下列关系正确的是( )AFBFmgtanCFNDFNmgtan32012年伦敦奥运会上,“吊环王”陈一冰以无可挑剔的完美动作赢得所有观众的叹服,虽然裁判的不公评判而屈居亚军,但陈一冰在人们的心目中永远
2、是奥运冠军,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到下图所示位置,则在两手之间的距离增大的过程中,吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( )AFT增大,F不变BFT增大,F增大CFT增大,F减小DFT减小,F不变4(2012安徽省城名校联考)下图所示,楔形斜面体倾角为37,其BC长为0.8m,AB宽为0.6m,一重为25N的木块原先在斜面体上部,它与斜面间的动摩擦因数为0.6,要使木块沿对角线AC方向匀速下滑,(sin370.6,cos370.8)需要对它施加方向平行于斜面的力F,则F的大小和方向为( )A15N沿斜面向上B15N与AB边平行C9N近似于沿DB方向D9N近似于沿CA方向对物体平衡状态的理解自主探究(2012安徽黄山“七校联考”)一种测定风力的仪器原理下图所示,它的细长金属直杆一端固定于悬点O,另一端悬挂着一个质量为m的金属球。无风时,金属直杆自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属直杆将偏离竖直方向一定角度,风力越大,偏角越大。下列关于风力F与偏角、小球质量m之间的关系式正确的是( )A FmgsinB
3、FmgcosCFmgtanDFmgcot思考1:如果运动物体在某个方向上平衡,是否意味着物体在任意方向上都平衡?思考2:如果物体保持静止或匀速直线运动状态,物体在任意方向上是否都平衡?归纳要点物体平衡状态的本质是加速度(或合外力)为零。命题研究一、解决平衡问题常用的方法【题例1】(2012山东潍坊模拟)下图所示,固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为的斜面,一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1、m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为,不计一切摩擦,圆弧面半径远大于小球直径,则m1、m2之间的关系是( )Am1m2Bm1m2tanCm1m2cotDm1m2cos思路点拨:细绳对两球拉力大小相等,分别对两球受力分析即可求解。解题要点:规律总结共点力平衡问题的处理方法方法基本思路求解方法条件正交分解法变矢量运算为代数运算将各力分解到x轴和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件列方程求解Fx0,Fy0三个或三个以上共点力作用下物体的平衡矢量三角形法构建矢量三角形,利用几何知识求解物体受同一平面内三个互不平行的力作用处于平衡状态时,
4、这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用有关数学知识可求出未知力三力平衡力的合成法通过平行四边形定则,构建矢量三角形,利用几何知识求解物体受到三个力平衡时,任意两个力的合力与第三个力等大反向,三力不同线时,可以应用三角函数、相似三角形等知识求解三力平衡命题研究二、整体法与隔离法在力平衡问题中的应用【题例2】下图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。m与M相接触边与竖直方向的夹角为,若不计一切摩擦,求:(1)水平面对正方体M的弹力大小;(2)墙面对正方体m的弹力大小。思路点拨:求解此题应把握以下三点:(1)整体法分析受力,利用平衡求水平面对正方体M的弹力。(2)隔离m受力分析,并建立直角坐标系。(3)列平衡方程求墙面对正方体m的弹力大小。解题要点:规律总结(1)合理选择研究对象,是解题的关键。选择研究对象不当,会使解题过程繁琐,还有可能无法求解,所以解题时要合理选择隔离法与整体法。(2)一般分析外界对系统的作用力用整体法,分析系统内物体间的相互作用用隔离法。命题研究三
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