高一上物理第3章第18节 共点力的平衡

第18节共点力的平衡
学习目标过程与方法
1. 理解共点力的概念及共点力的平衡条件；)
2．学会用共点力的平衡条件分析平衡问题。

1. 通过对生活中平衡现象的判断，培养
学生的观察和推理能力；
2. 培养学生运用多种方法解决力的平衡
的能力。

共点力的平衡
活动与探究1
1.桌上的书、屋顶的灯，虽然都受到力的作用，但都保持静止.火车车厢受到重力、支持力、牵引力、阻力作用，但仍可能做匀速直线运动。

所以，如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

那么处于平衡状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持平衡，应满足什么条件？这些力之间有什么关系？
2.如图所示，观察滑梯上小女孩受到什么力的作用？对小女孩进行受力分析。

分析将滑梯抽象为一个斜面的模型(图乙)，以正在匀速滑下的小孩为研究对象。

[先填空]
1.作用在同一物体上的两个力，如果、，并且在，这两个力平衡。

二力平衡时物体所受的合力为0。

如果物体受到多个力共点力作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。

如果这两个力的合力为0，则意味着所有力的合力等于0，物体处于平衡状态，因此：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为。

2、共点力平衡条件的应用
解决物体共点力平衡的一般步骤：
（1）确立研究对象（研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的整体）（2）进行受力分析（画出力的示意图）
（3）选取研究方法（明确解题策略，选择最佳方法）
（4）利用平衡条件建立方程（平衡条件下的方程式）
（5）解方程求结果（对结果进行讨论）
3．正交分解法（对于物体受到三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便）
使用条件：物体受或以上的力作用而平衡
注意事项：选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合，
00 x y
F F
==合合
；
[核心点击]
1、用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之 间,如图所示,两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。

重力加速度为g 。

当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为12F F 、,则( )
A.1233,32F mg F mg ==
B.1233,23F mg F mg
== C.1213,22F mg F mg == D.1231,22F mg F mg
==
2、如图所示，将一个足球用三个立柱（可视为质点）支起，小立柱成正三角形放在水平地面上，立柱与足球球心的连线与竖直方向的夹角均为30°，已知每个立柱对足球的支持力大小为83
N 9，不计足球与立柱间的摩擦，重力加速度2
10m/s g =，则下列说法正确的是( )
A.足球的重力为43N
B.每个立柱受到三个力的作用
C.地面对立柱的作用力竖直向上
D.每个立柱受到地面的摩擦力为43
N 9
3、如图所示，山坡上两相邻高压塔之间架有匀质粗铜线，平衡时铜线呈弧形下垂，最低点为C 点。

已知弧线BC 的长度是AC 长度的3倍，而左塔B 处铜线切线与竖直方向成30β=°角。

则右塔A 处铜线切线与竖直方向所成角α应为（ ）
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
4、如图所示，总质量为m 的吊灯用四根等长的柔软悬绳(内藏导线)对称地悬吊。

经测量，每根悬绳与竖直方向的夹角为15︒。

若悬绳质量不计，重力加速度为g ，则每根悬绳的拉力为( )
A.4tan15mg ︒
B.4cos15mg ︒
C.4sin15mg ︒
D.tan154mg ︒
5、如图所示，三根长度均为L 的轻绳分别连接于C D 、两点，A B 、两端被悬挂在水平天花板上，相距2L 。

现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点上
可施加的力的最小值为( )
A ．mg
B ．33mg
C ．12mg
D ．14mg
6、如图所示,电灯的重力10N G =,AO 绳与顶板间的夹角为45°,BO 绳水平,AO 绳的
拉力为A F ,BO 绳的拉力为B F ,则( )
A.102N A F =
B.10N A F =
C.2N B F =
D.10N B F =
共点力平衡条件：
1、平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

2、共点力平衡的条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为零。

共点力作用下物体的平衡专题练习
1、如图所示一根细绳子挂着一个小球，小球与粗糙的斜面
接触，细线竖直，则小球与斜面间（）。

A.一定存在摩擦力；
B.一定不存在弹力；
C.一定有弹力没有有摩擦力；
D.一定有弹力，但不一定有摩擦力。

2、下面的说法中正确的是（）
A、静止的物体处于平衡状态，运动的物体处于不平衡状态
B、静止的物体所受合外力一定为零，运动的物体所受合外力一定不为零
C 、静止的物体所受合外力一定为零，运动的物体所受合外力也可能为零
D、受到的合外力为零的物体一定静止
3．如图所示中OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一
端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数
恒定的水平地面上的滑块A相连．当绳处于竖直位置
时，滑块A对地面有压力作用．B为紧挨绳的一光滑水
平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长
度．现用一水平力F作用于A，使之向右缓慢地做直线
运动，则在运动过程中
A．地面对A的支持力N逐渐增大 B．地面对A的摩擦力f保持不变
C．地面对A的支持力N逐渐减小 D．水平拉力F逐渐增大
4．如图1－6－16所示，在粗糙的水平面上放一三角形木板a，若物体
b在a的斜面上处于静止状态，则
A、a保持静止，而且没有相对水平面的运动趋势
B、a保持静止，但是有相对水平面向左运动的趋势
C、a 保持静止，但是有相对水平面向右运动的趋势
C、因没有交待出所需的数据，无法对a的运动状态作出判断
5．如图1－6－15所示，在特制弹簧秤下挂一吊篮A ，吊篮A内挂一重物B，一人站在吊篮中用100N的竖直向下的力拉重物B时，B仍处于平衡状态，则
A．弹簧秤的示数不变
B．人对底板的压力减小100N
C．重物B的合力增大100N
D．吊篮A的合力不变
6、如图所示，水平天线DA对竖直电线杆AB的拉力为300N，斜牵引索AC与水平地面夹角θ=53°．电线杆恰好不偏斜．试求：（1）斜牵引索AC中拉力的大小；（2）电线杆由于天线DA和牵引索AC的作用，对地面的压力将增大多少？
7、如图所示，斜面体B置于水平桌面上，其倾角为37°、一质量m=5kg的滑块沿斜面体的斜面下滑中，A匀速下滑，B始终保持不动，在下述两种情况下斜面体B受到的地面摩擦力的方向。

8．如图所示，a 、b 是两个位于固定斜面上的完全相同的正方形物块，它们在水平方向的外力F 的作用下处于静止状态．已知a 、b 与斜面的接触面都是光滑的，则下列说法正确的是( )
A ．物块a 所受的合外力大于物块b 所受的合外力
B ．物块a 对斜面的压力大于物块b 对斜面的压力
C ．物块a 、b 间的相互作用力等于F
D ．物块a 对斜面的压力等于物块b 对斜面的压力
9．使用自卸式货车可以提高工作效率。

如图所示，在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中，有关货物所受车厢的支持力F N 和摩擦力F f ，下列说法中正确的是 A ．支持力F N 逐渐减小
B ．支持力F N 先减小后不变
C ．摩擦力F f 逐渐增大
D ．摩擦力F f 先增大后不变
10．如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F 拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为 ( )
A ．3个
B ．4个
C ．5个
D ．6个
11．如图所示，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B ．则
A ．A 对地面的压力等于（M+m ）g
B ．A 对地面的摩擦力方向向左
C ．B 对A 的压力大小为
mg R r
R D ．细线对小球的拉力大小为mg
R r
参考答案：1、B 2、C 3.BD 4.A 5.ABD 6、（1）500N ；（2）400N
7、解：A 匀速下滑，B 对A 的支持力与滑动摩擦力的合力竖直向上，大小等于mg ，按牛顿第三定律，A 对B 的压力与摩擦力的合力竖直向下，只是使B 对地的压力增加（数值等于mg ），而不产生水平方向效果，B 不会产生向左或向右的运动趋势，B 与地之间不会产生静摩擦力。

8.B 9.A 10.C 11.AC。