共点力平衡问题题型与与解题方法例析与训练
共点力平衡归纳总结与提高练习(含答案)
共点力平衡归纳总结与提高练习(含答案)共点力平衡是物理学中的一个重要概念，它涉及到物体在力的作用下保持平衡的问题。
在质点力学中，力的合成、分解及平衡是基本理论，在我们日常生活中也经常遇到与之相关的情况。
下面我们来归纳总结共点力平衡的基本原理和提高练习，并提供相应的答案。
一、共点力平衡的原理1. 引力与支撑力平衡当一个物体受到向下的重力作用时，如果受到一个大小相等、方向相反的支撑力，物体将保持平衡。
这是因为重力和支撑力在作用点上是共点的，且具有相等大小、反向的特点。
例如，一个放在桌面上的书本，受到向下的重力作用，但同时受到桌面向上的支撑力，力的合成为零。
2. 两个力平衡当一个物体受到两个大小相等、方向相反的力作用于同一直线上时，物体也将保持平衡。
例如，一个物体受到向左和向右大小相等的力作用，力的合成为零。
3. 多个力平衡当一个物体受到多个力作用时，如果这些力在同一直线上，且合向左的力和合向右的力相等，合向上的力和合向下的力相等，物体将保持平衡。
这是因为力的合成为零。
二、提高练习为了提高对共点力平衡的理解和应用能力，我们可以进行以下练习。
1. 实例分析练习(1) 一本书放在桌子上，重力为10N，求桌面对书的支撑力。
答案：桌面对书的支撑力大小与重力相等，即为10N。
(2) 一个物体受到向左的力为6N和向右的力为4N，求物体的合力。
答案：物体的合力等于两个力的差，即6N - 4N = 2N，方向为向左。
(3) 一个物体受到向上的力为5N和向下的力为7N，求物体的合力。
答案：物体的合力等于两个力的差，即7N - 5N = 2N，方向为向下。
2. 分析力的平衡练习根据提供的问题和图纸，分析力的平衡情况。
（答案仅供参考）(1) 一个物体悬挂在绳子上，绳子受到向上的拉力15N，物体的重力为25N，求物体的加速度。
答案：物体的加速度可以根据力的平衡来确定。
重力和拉力在作用点上是共点的，且大小相等、方向相反。
根据 Newton 第二定律，物体的净力等于质量乘以加速度。
共点力平衡的七大题型及解决方法
共点力平衡的七大题型及解决方法点力平衡是一个数学概念。
通常，它用来描述定义的一组力的方式，这组力使物体保持平衡状态。
这里要讲述的是有关点力平衡的七大题型及其解决方法。
第一，悬臂梁。
悬臂梁是一种典型的力学系统，它能够平衡并自由支持多个外力。
悬臂梁系统的点力平衡是从垂直方向上来看最简单的，因为除了重力的作用，没有其他的外力参与。
解决方案是计算由重力和杆件上的力所构成的一组平衡外力，并验证这一组力是否能保持平衡。
第二，刚体动力学系统的点力平衡。
刚体动力学系统是指物体内部结构不可变，只由外力作用才能改变位置的系统。
简单理解就是把体系想成在一个固定的方向上作用于物体重力和各种外力。
解决方案是计算外力和重力构成的一组力，把它们做点力平衡，即贴合物体位置不变的要求。
第三，坐标解算的点力平衡。
坐标解算的点力平衡关系式，就是将力投射到坐标轴上，再分别比较其在x,y轴上的大小来计算物体位置及外力的大小。
解决方案是获得力学系统中物体位置以及所有外力的大小，然后把这些外力投射到x,y坐标轴上，以此确定点力平衡关系式。
第四，悬挂系统的点力平衡。
悬挂系统是一种结构性系统，它由支撑点和绳索或杆件组成。
悬挂系统中受力面中，重力的作用是最大的。
解决方案是首先根据悬挂的力学系统去确定每个支撑点的外力大小，即力的大小和方向，然后确定这些外力的作用结果，从而得出系统的点力平衡方程。
第五，连续体力学系统的点力平衡。
连续体力学是指多个连续物体串联一起，作用力传递到大片物体组成的体系。
该体系受外力的作用，在多个点的方向，并受到特殊的弹性变形，从而由这些因素影响整体体系。
解决方案是运用子块分析法，将原始系统分割成更小的子系统，对子系统的受力情况进行分析，最后综合得出整个系统的受力情况并确定点力平衡方程。
第六，滑动体系统的点力平衡。
滑动体系统是物体在水平或垂直方向上受到外力，使其移动或停止的系统。
它和悬挂系统有一个明显的区别：悬挂系统是物体固定，滑动体系统是物体移动。
高考物理专题训练17 共点力平衡问题解题方法与技巧
1．平衡问题与正交分解法题型1．物体在粗糙水平面上的匀速运动例1．如图所示，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3, 物体质量为m =5.0kg ．现对物体施加一个跟水平方向成θ=37°斜向上的拉力F ，使物体沿水平面做匀速运动．求拉力F 的大小．解析：物体受四个力：mg 、 F N 、f 、F ．建立坐标系如图所示．将拉力F 沿坐标轴分解．F x = F cosθ F y = F sinθ根据共点力平衡条件，得X 轴：∑ F x = 0 F cosθ — f = 0 ………⑴Y 轴：∑ F y = 0 F sinθ + F N — mg = 0………⑵公式 f = μ F N ………⑶将⑵⑶代入⑴ F cosθ= μ F N = μ (mg — F sinθ )解得 F = θμθμsin cos +mg =N 156.03.08.08.90.53.0=⨯+⨯⨯归纳解题程序：定物体，分析力→建坐标，分解力→找依据，列方程→解方程，得结果．变式1：如果已知θ 、m 、F ，求摩擦因数μ。
变式2：如果将斜向上的拉力改为斜向下的推力F ，θ、m 、μ均不变，则推力需要多大，才能使物体沿水平面做匀速运动。
结果 F = =⨯-⨯⨯=-6.03.08.08.90.53.0sin cos θμθμmg 23.71N 讨论：当θ增大到某一个角度时，不论多大的推力F,都不能推动物体。
求这个临界角。
这里的无论多大，可以看成是无穷大。
则由上式变形为cosθ—μsinθ =F mg μ 时 当 F→∞时， F mgμ → ０ 则令cosθ—μsinθ = 0所以有 co t θ= μ 或 tanθ = μ1 θ = tan —1 μ1变式3．如果先用一个水平拉力F 0恰好使物体沿水平面做匀速运动．则这个F 0有多大？现在用同样大小的力F 0推物体，使物体仍然保持匀速运动，则这个推力跟水平方向的夹角多大？解法一：物体受五个力：mg 、 F N 、f 、两个 F 0。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
专题 共点力平衡的七大题型目录一、三类常考的“三力静态平衡”问题 (1)热点题型一 三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
(1)热点题型二 三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知 。
(3)热点题型三 三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。
(4)二、三类常考的“动态平衡”模型 (6)热点题型四 矢量三角形法类 (6)热点题型五 相似三角形法类 (8)热点题型六 单位圆或正弦定理发类型 (9)热点题型七 衣钩、滑环模型 (11)【题型归纳】 一、三类常考的“三力静态平衡”问题热点题型一 三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度(方向）已知。
解决平衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理法④相似三角形法⑤矢量三角形图解法【例1】如图所示，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P 点。
设滑块所受支持力为N F 。
OF 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确的是（ )A ．θtan mg F =B ．θtan mg F =C ． θtan mg F N =D ．θtan mg F N =【答案】 A 解法一 力的合成法滑块受力如图甲，由平衡条件知：错误!＝tan θ⇒F ＝错误!,F N ＝错误!。
解法二 力的分解法将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mg ＝F N sin θ，F ＝F N cos θ，联立解得:F ＝错误!，F N ＝错误!。
解法三 力的三角形法（正弦定理）如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得：F ＝错误!，F N ＝错误!。
【点睛】通过例题不难发现针对此类题型应采用“力的合成法”解决较为容易.【变式1】（2019·新课标全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜 面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3，重力加速度取10m/s 2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ，则物块的质量最大为（ ）A ．150kgB ．1003kgC ．200 kgD ．2003kg 【答案】A 【解析】T =f +mg sin θ，f =μN ，N =mg cosθ,带入数据解得:m =150kg ，故A 选项符合题意。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
共点力平衡的七大题型-Word版含解析引言在物理学中，共点力平衡是指当多个力作用在一个物体上时，这些力的合力为零，物体处于平衡状态。
共点力平衡是力学中的基础概念，也是解决各种物理问题的基础。
在本文中，我们将介绍共点力平衡的七大题型，并提供相应题型的解析。
题型一：两个力的平衡题目描述有一个物体，上面有两个力：F1和F2，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
已知F1和F2的大小和方向，请问这两个力分别是多少？解析根据共点力平衡的定义，对于两个力的平衡题型，我们可以设立以下方程：F1+F2=0其中，F1和F2表示两个力的大小和方向，这里假设物体在水平方向上运动。
根据方程求解即可得到F1和F2的数值。
题型二：三个力的平衡题目描述有一个物体，上面有三个力：F1、F2和F3，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
已知F1、F2和F3的大小和方向，请问这三个力分别是多少？解析对于三个力的平衡题型，我们可以设立以下方程组：$$ \\begin{cases} F1 + F2 + F3 = 0 \\\\ \\sum M = 0\\end{cases} $$其中，F1、F2和F3表示三个力的大小和方向，$\\sumM$表示物体上力矩的和，根据方程组求解即可得到F1、F2和F3的数值。
题型三：四个力的平衡题目描述有一个物体，上面有四个力：F1、F2、F3和F4，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
已知F1、F2、F3和F4的大小和方向，请问这四个力分别是多少？解析对于四个力的平衡题型，我们可以设立以下方程组：$$ \\begin{cases} F1 + F2 + F3 + F4 = 0 \\\\ \\sum M = 0\\end{cases} $$同样地，F1、F2、F3和F4表示四个力的大小和方向，$\\sum M$表示物体上力矩的和。
根据方程组求解即可得到F1、F2、F3和F4的数值。
题型四：平衡条件的推导题目描述有一个物体，上面有多个力：F1、F2、…、Fn，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
共点力平衡的七大题型-Word版含解析1. 题型一：简单共点力平衡问题在这种类型的问题中，给出了若干个力的大小和方向，要求求出力的合力是否为零，以及物体的平衡条件是否满足。
解析过程：首先，我们需要根据题目中给出的力的大小和方向进行向量分解。
然后，将所有力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加，求得横轴和纵轴上的合力。
接下来，我们需要判断合力是否为零。
如果合力为零，则说明物体处于平衡状态；如果合力不为零，则说明物体不处于平衡状态。
最后，我们可以进一步计算力矩，以判断力矩是否为零，从而判断物体是否处于平衡状态。
2. 题型二：共点力平衡问题中的未知力在这种类型的问题中，给出了一些已知的力和物体的平衡条件，要求求解未知力。
解析过程：首先，我们需要根据题目中给出的已知力的大小和方向进行向量分解。
然后，将所有已知力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加，求得横轴和纵轴上的合力。
接下来，我们将已知力的分解结果与未知力的分解结果进行相加，求得横轴和纵轴上的合力。
然后，根据物体的平衡条件，即合力为零，可以得到未知力的大小和方向。
最后，我们可以进一步计算力矩，以验证求解得到的未知力是否满足物体的平衡条件。
3. 题型三：共点力平衡问题中的物体质量在这种类型的问题中，给出了若干个力和物体的平衡条件，要求求解物体的质量。
解析过程：首先，我们需要根据题目中给出的力的大小和方向进行向量分解。
然后，将所有力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加，求得横轴和纵轴上的合力。
接下来，根据物体的平衡条件，即合力为零，可以得到物体的质量。
物体的质量等于合力除以重力加速度。
最后，我们可以进一步计算力矩，以验证求解得到的物体质量是否满足物体的平衡条件。
4. 题型四：共点力平衡问题中的力的大小在这种类型的问题中，给出了若干个力和物体的平衡条件，要求求解力的大小。
解析过程：首先，我们需要根据题目中给出的力的方向进行向量分解。
然后，将所有力的分解结果在横轴和纵轴上进行相加，求得横轴和纵轴上的合力。
力学专题04：共点力平衡七大题型解析(原卷版)
力学专题04：共点力平衡七大题型解析
（原卷版）
共点力平衡问题是力学中经常遇到的一类问题，解析这类问题可以帮助我们深入理解平衡条件和力的合成分解。
本文将分析七大题型，帮助读者更好地掌握解决这类问题的方法。
1. 两力共线平衡问题：当两个力作用在同一直线上时，它们的合力为零，根据平衡条件可以解得未知力的大小和方向。
2. 三力共点平衡问题：当三个力作用在同一点上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
3. 四力共点平衡问题：当四个力作用在同一点上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
4. 三力共线平衡问题：当三个力作用在同一直线上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
5. 三力共面平衡问题：当三个力作用在同一平面上时，它们的
合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
6. 三力不共线平衡问题：当三个力作用在同一点上且不共线时，根据平衡条件可以解得未知力的大小和方向。
7. 多力平衡问题：当多个力作用在同一点上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
通过对以上七大题型的解析，我们可以掌握共点力平衡问题的
解题方法。
在解题过程中，我们应当注意使用合适的坐标系、合理
选择参考点，并利用力的平衡条件进行计算。
本文提供了对共点力平衡七大题型的解析，但并未引用无法确
认的内容。
读者可以根据自己的需要，参考本文的解题方法，独立
解决力学中的共点力平衡问题。
求解共点力平衡问题的十一种方法(附详细答案)
求解共点力平衡问题的十一种方法(附详细答案)求解共点力平衡问题的方法共点力平衡问题是高考中的热点，涉及多方面的数学和物理知识，对于刚入学的高一新生来说是一大难点。
以下介绍几种解决共点力平衡问题的方法。
1.力的合成法当物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。
例如，如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ（A、B点可以自由转动）。
设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，则正确的结果是F1=mgsinθ，F2=mgcosθ。
2.力的分解法在实际问题中，一般根据力产生的实际作用效果分解。
例如，如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？3.正交分解法解多个共点力作用下物体平衡问题的方法，常用正交分解法列平衡方程求解。
为方便计算，建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则。
例如，如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止。
不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。
4.相似三角形法根据平衡条件并结合力的合成与分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，利用力的三角形与空间的三角形的相似规律求解。
5.其他方法例如，如图所示，固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心的正上方C处固定一个小定滑轮，细线一端拴一小球置于半球面上A点，另一端绕过定滑轮，缓慢地拉向B点，则此过程中小球对半球的压力大小FN、细线的拉力大小FT的变化情况是FN不变、FT变小。
6.长度问题例如，如图所示，两根长度相等的轻绳下端悬挂一质量为m物体，上端分别固定在天花板M、N两点，M、N之间距离为S。
已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳长度不得短于S/√2.五、用图解法处理动态平衡问题三角形法是一种处理物体平衡问题的方法，适用于受三力作用而平衡的物体。
几个典型共点力平衡问题例析
几个典型共点力平衡问题例析
一、使用动态图解法求解物体的平衡问题
所谓动态平衡问题是指，由于某些物理量的变化，而使物体的所处状态发生缓慢的变化，而这个缓慢的变化过程中，物体又始终处于一系列的平衡状态。
求解这个类的问题一般采用动态图解法比较简便，使用动态图解法解题的一般步骤是:分析研究对象在变化过程中的受力情况，根据其中某一参量的变化，作出物体在平衡状态下的平衡力的平行四边形，并由动态的力的平行四边形的边长的变化或者角度的变化来确定某些力的大小与变化规律。
从而做出准确的判断。
例1如图1甲所示，一个重为G的均
匀球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在
斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住
球，使之处于静止状态，今使挡板与斜面
的夹角θ缓慢增大，问:在此过程中，球对
挡板和球对斜面的压力大小如何变化？
解:选球为研究对象，球受重力G、斜
面支持力F
1、挡板支持力F
2
，因球始终处
于平衡状态，故三个力的合力始终为零，
三个力构成封闭的矢量三角形，当挡板逆时针转动时，F
2
的方向也逆时针转动，
做出如图1乙所示的动态矢量三角形，由图可见，F
1随θ角增大而始终减小，F
2
先减小后增大。
图1甲。
共点力平衡的几种解法(例题带解析)
共点力平衡的几种解法1.力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。
2.矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，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，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力。
矢量三角形作图分析法，优点是直观、简便，但它仅适于处理三力平衡问题。
3.相似三角形法：相似三角形法，通常寻找的是一个矢量三角形与三个结构（几何）三角形相似，这一方法也仅能处理三力平衡问题。
4.正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。
5.三力汇交原理：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力。
6.正交分解法：将各力分别分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用干三个以上共点力作用下的物体的平衡，值得注意的是，对“x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。
不宜分解待求力。
7.动态作图：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而处于平衡，其中一个力为恒力，第二个力的方向一定，讨论第二个力的大小和第三个力的大小和方向。
三.重难点分析：1.怎样根据物体平衡条件，确定共点力问题中未知力的方向？在大量的三力体（杆）物体的平衡问题中，最常见的是已知两个力，求第三个未知力。
解决这类问题时，首先作两个已知力的示意图，让这两个力的作用线或它的反向延长线相交，则该物体所受的第三个力（即未知力）的作用线必定通过上述两个已知力的作用线的交点，然后根据几何关系确定该力的方向（夹角），最后可采用力的合成、力的分解、拉密定理、正交分解等数学方法求解。
共点力平衡地七大题型-Word版含解析汇报
专题共点力平衡的七大题型目录一、三类常考的“三力静态平衡”问题 (1)热点题型一三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
(1)热点题型二三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知。
(3)热点题型三三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。
(5)二、三类常考的“动态平衡”模型 (7)热点题型四矢量三角形法类 (7)热点题型五相似三角形法类 (10)热点题型六单位圆或正弦定理发类型 (11)热点题型七衣钩、滑环模型 (13)【题型归纳】一、三类常考的“三力静态平衡”问题热点题型一三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
解决平衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理法④相似三角形法⑤矢量三角形图解法【例1】如图所示，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P点。
设滑块所受支持力为N F。
OF与水平方向的夹角为 。
下列关系正确的是（）A ．θtan mg F =B ．θtan mg F =C ． θtan mg F N =D ．θtan mg F N =【答案】 A 解法一 力的合成法滑块受力如图甲，由平衡条件知：mg F ＝tan θ⇒F ＝mg tan θ，F N ＝mgsin θ。
解法二 力的分解法将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mg ＝F N sin θ，F ＝F N cos θ，联立解得：F ＝mg tan θ，F N ＝mg sin θ。
解法三 力的三角形法（正弦定理）如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得：F ＝mg tan θ，F N ＝mg sin θ。
【点睛】通过例题不难发现针对此类题型应采用“力的合成法”解决较为容易。
【变式1】（2019·新课标全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。
04专题：七大题型分析——共点力平衡(原卷版)
04专题：七大题型分析——共点力平衡（原卷版）1. 简介在物理学中，共点力平衡是一个基本且重要的问题。
它主要研究的是多个力在同一物体上作用时，如何使物体保持平衡状态。
本篇专题将详细解析共点力平衡的七大题型，帮助读者深入理解并掌握这一物理概念。
2. 七大题型分析2.1 题型一：力的合成与分解此类题目主要考查读者对力的合成与分解的理解。
解题关键是掌握力的平行四边形定则，并能灵活运用。
例题1：有一物体受到三个力的作用，力F1=10N，力F2=15N，力F3=20N，求这三个力的合力。
解答：根据力的平行四边形定则，三个力的合力为：\[ F_{合} = \sqrt{F1^2 + F2^2 + F3^2} = \sqrt{10^2 + 15^2 + 20^2} = \sqrt{100 + 225 + 400} = \sqrt{725} \approx 26.9N \]2.2 题型二：力的平衡条件此类题目主要考查读者对力的平衡条件的理解。
解题关键在于明确物体处于平衡状态时，合力为零。
例题2：一物体受到两个力的作用，力F1=10N，力F2=15N，求这两个力的平衡条件。
解答：由于物体处于平衡状态，所以合力为零，即：\[ F_{合} = F1 + F2 = 0 \]因此，我们可以得出：\[ 10N + 15N = 0 \]这显然是不可能的，所以这两个力不可能使物体处于平衡状态。
2.3 题型三：力的矩平衡此类题目主要考查读者对力的矩平衡的理解。
解题关键在于掌握矩的计算方法和能灵活运用。
例题3：一物体受到两个力的作用，力F1=10N，力F2=15N，力臂分别为2cm和3cm，求这两个力的矩平衡条件。
解答：根据矩的定义，我们可以得出：\[ M = F1 \times d1 = F2 \times d2 \]代入已知数据，得到：\[ 10N \times 2cm = 15N \times 3cm \]\[ 20N \cdot cm = 45N \cdot cm \]这显然是不可能的，所以这两个力不可能使物体处于矩平衡状态。
04专题原卷版：共点力平衡七大题型解析
04专题原卷版：共点力平衡七大题型解析1. 引言在物理学中，共点力平衡问题是一个基础而重要的问题。
为了帮助大家更好地理解和掌握这一问题，我们总结出了共点力平衡的七大题型，并提供了详细的解析方法。
2. 共点力平衡的定义共点力平衡指的是多个力共同作用在一个物体上，使得物体处于静止或匀速直线运动状态的情况。
3. 七大题型解析3.1 题型一：力的合成与分解解析方法：1. 利用平行四边形法则或三角形法则进行力的合成与分解。
2. 确定合力与分力的关系，即合力等于分力的矢量和。
例题：已知力F1 = 3N，力F2 = 4N，求力F1与力F2的合力F和它们的差力F'。
解答：根据平行四边形法则，合力F = √(F1^2 + F2^2) = √(3^2 + 4^2) = 5N。
差力F' = F2 - F1 = 4N - 3N = 1N。
3.2 题型二：受力分析解析方法：1. 对物体进行受力分析，列出所有作用在物体上的力。
2. 应用平衡条件，即合力为零，求解未知力。
例题：一个物体受到重力G、支持力N和拉力T的作用，已知G = 10N，N = 5N，求拉力T的大小。
解答：根据平衡条件，T = G - N = 10N - 5N = 5N。
3.3 题型三：摩擦力解析方法：1. 判断物体所受摩擦力的类型（静摩擦力或动摩擦力）。
2. 应用平衡条件或摩擦力公式求解摩擦力大小。
例题：一个物体在水平面上受到重力G、支持力N和静摩擦力f的作用，已知G = 10N，N = 10N，求静摩擦力f的大小。
解答：由于物体处于平衡状态，静摩擦力f = G - N = 10N - 10N = 0N。
3.4 题型四：力的矩解析方法：1. 确定物体的支点，列出所有作用在物体上的力。
2. 应用力矩平衡条件，求解未知力或力矩。
例题：一个物体在水平面上受到重力G、支持力N和拉力T的作用，已知G = 10N，N = 10N，T = 5N，求物体绕支点旋转的力矩M。
共点力平衡的七大题型版含解析
专题 共点力平衡的七大题型目录一、三类常考的“三力静态平衡”问题 ....................................... 错误!未定义书签。
热点题型一 三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
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热点题型二 三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知 。
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热点题型三 三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。
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二、三类常考的“动态平衡”模型 ........................................... 错误!未定义书签。
热点题型四 矢量三角形法类 ............................................. 错误!未定义书签。
热点题型五 相似三角形法类 ............................................. 错误!未定义书签。
热点题型六 单位圆或正弦定理发类型..................................... 错误!未定义书签。
热点题型七 衣钩、滑环模型 ............................................. 错误!未定义书签。
【题型归纳】 一、三类常考的“三力静态平衡”问题 热点题型一 三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
解决平衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理法④相似三角形法⑤矢量三角形图解法【例1】如图所示，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P 点。
设滑块所受支持力为N F 。
OF 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确的是（ ）A ．θtan mg F =B ．θtan mg F =C ． θtan mg F N =D ．θtan mg F N =【答案】 A 解法一 力的合成法滑块受力如图甲，由平衡条件知：mg F ＝tan θ⇒F ＝mg tan θ，F N ＝mgsin θ。
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案实例题1：共点力平衡题目描述一根长为2m的杆，杆的一端放在地面上，另一端用绳子系在墙上，绳子与杆的夹角为30°。
在杆上有两个力，一个力的作用点在杆的底部，与杆夹角为60°，另一个力的作用点在杆的中部，与杆夹角为90°。
已知杆的质量为3kg，求绳子的拉力和墙对杆的支持力。
解答首先我们根据题目描述，画出杆的示意图如下：根据题目中给出的夹角和力的信息，我们可以列出力的平衡方程：$$\begin{cases}F_{x1} + F_{x2} = 0 \\F_{y1} + F_{y2} + F_{R} - mg = 0\end{cases}$$其中，$F_{x1}$和$F_{y1}$分别表示力1在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{x2}$和$F_{y2}$分别表示力2在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{R}$表示墙对杆的支持力，$m$表示杆的质量，$g$表示重力加速度。
由于$F_{x1}$和$F_{x2}$都与$x$轴垂直，所以它们的$x$轴分量为0。
根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{y1} = F_1 \sin(60°) \\F_{y2} = F_2 \sin(90°)\end{cases}$$其中，$F_1$和$F_2$分别表示力1和力2的大小。
将上述方程带入力的平衡方程中，可以得到：$$\begin{cases}F_1 \sin(60°) + F_2 \sin(90°) + F_R - mg = 0 \\F_{x1} + F_{x2} = 0\end{cases}$$由于$F_{x1} + F_{x2} = 0$，所以$F_{x1} = - F_{x2}$。
根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{x1} = F_{1} \cos(60°) \\F_{x2} = F_{2} \cos(90°)\end{cases}$$将上述方程带入$F_{x1} + F_{x2} = 0$，可以得到：$$F_{1} \cos(60°) + F_{2} \cos(90°) = 0$$解上述方程，可以得到$F_{1} = - F_{2} \sqrt{3}$。
共点力平衡的七大题型及解决方法
共点力平衡的七大题型及解决方法共点力平衡是力学中一个重要的概念，指的是在一个物体或系统受到多个力的作用下，力的合力等于零，使物体或系统保持静止或平衡状态。
在力学中，共点力平衡问题是非常常见的，下面将介绍七种常见的共点力平衡的题型及解决方法。
1.单个物体受力平衡的题目这种题型是最基本的共点力平衡问题，即一个物体受到多个力的作用，要求求解物体所受力的大小和方向。
解决这个问题的关键是列出物体受力的平衡方程，根据力的平衡性质求解未知量。
2.多个物体受力平衡的题目这种题型相对于单个物体受力平衡问题来说，更加复杂一些。
题目要求求解多个物体之间受力的大小和方向，以及各个物体之间的平衡条件。
解决这个问题的关键是建立力的平衡条件方程组，并通过代入法或消元法求解未知量。
3.杆平衡问题这种题型是常见的三角形杆平衡问题，题目给出杆上的多个力及其大小和方向，要求求解该杆的平衡位置。
解决这个问题的关键是寻找杆的平衡条件，通常是杆受力和力的合力方向垂直，通过解这个平衡条件方程组求解未知量。
4.杆与物体的平衡问题这种题型是在杆平衡问题基础上增加了一个物体的问题，即杆上除了多个力之外，还有一个质量为m的物体。
要求求解该杆和物体的平衡位置。
解决这个问题的关键是建立杆与物体的平衡条件方程组，并通过代入法或消元法求解未知量。
5.系统平衡问题6.夹具平衡问题这种题型是在多个物体受力平衡问题基础上增加了夹具的问题，即物体之间通过夹具连接。
夹具可以是支架、滑轮等，并且在平衡时可能有些部分是不受力的。
要求求解夹具和物体的平衡位置。
解决这个问题的关键是分析夹具的受力情况，并建立物体和系统的平衡条件方程组，通过代入法或消元法求解未知量。
7.多个力垂直平衡问题这种题型是在多个物体受力平衡问题基础上，要求物体所受力之间两两垂直。
解决这个问题的关键是分解各个力的分量，并利用垂直性质建立物体和系统的平衡条件方程组，通过代入法或消元法求解未知量。
无论是哪种类型的共点力平衡问题，解决问题的关键是分析受力情况和建立平衡条件方程组。
物理共点力平衡问题解题技巧
物理共点力平衡问题解题技巧物理共点力平衡问题是一类比较常见的力学问题，掌握其解题技巧对于解决这类问题非常有帮助。
下面从平衡条件、平衡条件的应用、解题方法三个方面来探讨物理共点力平衡问题的解题技巧。
一、平衡条件共点力平衡条件是物体所受的合外力为零，即物体所受的力相互平衡。
根据牛顿第三定律，物体所受的力必须满足以下三个条件：1.物体所受的合力为零，即物体处于静止或匀速直线运动状态；2.物体所受的合力矩为零，即物体不发生旋转；3.物体所受的各个力在其作用点上的力矩平衡，即物体不发生力矩的转动。
二、平衡条件的应用共点力平衡条件在日常生活和工程实际中有着广泛的应用，例如在建筑物结构分析、物体受力分析、机械能守恒等方面都有应用。
下面举两个例子：1.建筑物结构分析在建筑物结构分析中，共点力平衡条件可以帮助我们分析建筑物各个部分的受力情况，从而判断建筑物的稳定性和安全性。
例如，我们可以利用共点力平衡条件分析建筑物受到的风力和地震力的影响，从而设计出更加安全的建筑结构。
2.物体受力分析在物体受力分析中，共点力平衡条件可以帮助我们判断物体的运动状态和受力情况。
例如，我们可以利用共点力平衡条件分析物体的重力、弹力和摩擦力等力的作用，从而了解物体的运动状态和变化趋势。
三、解题方法解决共点力平衡问题需要掌握一定的解题方法，下面介绍两种常用的方法：1.合成法合成法是将两个或两个以上的力合成一个合力，然后根据合力的大小和方向来分析物体的受力情况。
这种方法适用于已知物体受到的各个力的方向和大小的情况。
例如，在分析物体的重力、弹力和摩擦力时，可以先将这三个力合成一个合力，然后根据合力的方向和大小来判断物体的运动状态。
2.分解法分解法是将一个力分解成两个或两个以上的分力，然后根据分力的方向和大小来分析物体的受力情况。
这种方法适用于已知物体受到一个力的方向和大小的情况。
例如，在分析物体的重力时，可以将重力分解成水平方向的分力和竖直方向的分力，然后根据分力的方向和大小来判断物体的运动状态。
共点力的平衡 知识点总结与典例(最新)
共点力的平衡知识点总结与典例(最新)导数、微积分等。
实验法通过实验观察物体在不同条件下的运动状态，得出平衡状态的临界条件和极值条件。
模拟法利用计算机等工具对物体在不同条件下的运动状态进行模拟，得出平衡状态的临界条件和极值条件。
综合法结合解析法、实验法和模拟法，综合分析得出物体在不同条件下的平衡状态的临界条件和极值条件。
典例解析】典例一XXX所示，一个质量为m的物体放在水平面上，靠在一面光滑的墙上，受到重力和绳的拉力作用。
当拉力F逐渐增大时，物体的运动状态发生了变化，请分析并解决该问题。
解析1．受力分析1)场力：重力G。
2)接触力：绳的拉力T。
3)其他力：无。
2．平衡条件物体处于静止状态，即物体所受合力为零。
XXXxTXXXyGmg3．动态平衡问题当拉力F逐渐增大时，物体的运动状态发生了变化，即物体开始向右运动。
4．临界问题当拉力F恰好等于物体所受的最大静摩擦力时，物体开始向右运动，即出现了临界状态。
5．解决方法1)解析法：根据物体的平衡条件列方程，求出物体所受的最大静摩擦力，进而得出临界状态下的拉力F。
2)实验法：通过实验观察物体在不同拉力下的运动状态，找出临界状态下的拉力F。
3)模拟法：利用计算机等工具对物体在不同拉力下的运动状态进行模拟，找出临界状态下的拉力F。
4)综合法：结合解析法、实验法和模拟法，综合分析得出临界状态下的拉力F。
典例二XXX所示，一个质量为m的物体放在水平面上，靠在一面光滑的墙上，受到重力和斜向绳的拉力作用。
当拉力F逐渐增大时，物体的运动状态发生了变化，请分析并解决该问题。
解析1．受力分析1)场力：重力G。
2)接触力：墙对物体的支持力N，斜向绳的拉力T。
3)其他力：无。
2．平衡条件物体处于静止状态，即物体所受合力为零。
XXXxXXXθXXXyNTcosθmg3．三力平衡问题物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等，方向相反，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
讲解：求解共点力平衡问题的八种方法
求解共点力平衡问题的八种方法一、分解法一个物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，将其中任意一个力沿其他两个力的反方向分解，这样把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题，则每个方向上的一对力大小相等。
二、合成法对于三力平衡时，将三个力中的任意两个力合成为一个力，则其合力与第三个力平衡，把三力平衡转化为二力平衡问题。
[例1] 如图1所示，重物的质量为m，轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( )图1A．F1＝mg cos θB．F1＝mg cot θC．F2＝mg sin θD．F2＝mg/sin θ[解析] 解法一(分解法)用效果分解法求解。
F2共产生两个效果：一个是水平方向沿A→O拉绳子AO，另一个是拉着竖直方向的绳子。
如图2甲所示，将F2分解在这两个方向上，结合力的平衡等知识解得F1＝F2′＝mg cot θ，F2＝F2″sin θ＝mgsin θ。
显然，也可以按mg(或F1)产生的效果分解mg(或F1)来求解此题。
图2解法二(合成法)由平行四边形定则，作出F1、F2的合力F12，如图乙所示。
又考虑到F12＝mg，解直角三角形得F1＝mg cot θ，F2＝mg/sin θ，故选项B、D正确。
[答案] BD三、正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用处于平衡状态时，常用正交分解法列平衡方程求解：F x合＝0，F y合＝0。
为方便计算，建立坐标系时以使尽可能多的力落在坐标轴上为原则。
[例2] 如图3所示，用与水平成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动。
关于物块受到的外力，下列判断正确的是( )图3A．推力F先增大后减小B．推力F一直减小C．物块受到的摩擦力先减小后增大D．物块受到的摩擦力一直不变[解析] 对物体受力分析，建立如图4所示的坐标系。
图4由平衡条件得F cos θ－F f＝0F N－(mg＋F sin θ)＝0又F f＝μF N联立可得F＝μmgcos θ－μsin θ可见，当θ减小时，F一直减小，故选项B正确。
高一上学期物理专题知识及习题-共点力的平衡
共点力的平衡1.知道共点力的平衡条件，并会分析生产生活中的相关问题。
2.能运用数学中的三角函数、几何关系等对力与平衡问题进行分析和推理。
3.能从不同的角度解决力与平衡问题。
一、共点力平衡的条件及三力平衡问题1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态．2．平衡条件：合外力等于0，即F合＝0或{F x合＝0F y合＝0.3．推论(1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向．(2)三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向．(3)多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意(n－1)个力的合力必定与第n 个力等大、反向．二、物体在三个力或多个力作用下的平衡问题的解法1．力的合成法——一般用于受力个数为三个时(1)确定要合成的两个力；(2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力；(3)根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大反向)；(4)根据三角函数或勾股定理解三角形．2．正交分解法——一般用于受力个数为三个或三个以上时(1)建立直角坐标系；(2)正交分解各力；(3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解．三、利用正交分解法分析多力平衡问题1．将各个力分解到x轴和y轴上，根据共点力的平衡条件列式(F x＝0，F y＝0)求解．2．对x、y轴方向的选择原则是：使尽可能多的力落在x、y轴上，需要分解的力尽可能少，被分解的力尽可能是已知力．3．此方法多用于三个或三个以上共点力作用下的物体平衡，三个以上共点力平衡一般要采用正交分解法．题型1受力分析的应用[例题1]如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A．a物体对水平挡板的压力大小可能为2mgB．b物体所受摩擦力的大小为FC．a物体所受摩擦力的大小为FD．弹簧对a物体的弹力大小可能等于mg根据物体b受水平拉力F力后仍处于静止，则可知，必定受到静摩擦力，从而可确定弹簧的弹力与物体b的重力关系，再由摩擦力产生的条件，即可求解。
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共点力平衡问题题型与与解题方法例析与训练1．平衡问题与正交分解法题型1．物体在粗糙水平面上的匀速运动例1．如图所示，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3, 物体质量为m =5.0kg ．现对物体施加一个跟水平方向成θ=37°斜向上的拉力F ，使物体沿水平面做匀速运动．求拉力F 的大小．解析：物体受四个力：mg 、 F N 、f 、F ．建立坐标系如图所示．将拉力F沿坐标轴分解．F x = F cosθ F y = F sinθ根据共点力平衡条件，得X 轴：∑ F x = 0 F cosθ — f = 0 ………⑴Y 轴：∑ F y = 0 F sinθ + F N — mg = 0………⑵公式 f = μ F N ………⑶将⑵⑶代入⑴ F cosθ = μ F N = μ (mg — F sinθ )解得 F = θμθμsin cos +mg =N 156.03.08.08.90.53.0=⨯+⨯⨯ 归纳解题程序：定物体，分析力→建坐标，分解力→找依据，列方程→解方程，得结果． 变式1：如果已知θ 、m 、F ，求摩擦因数μ。
变式2：如果将斜向上的拉力改为斜向下的推力F ，θ、m 、μ均不变，则推力需要多大，才能使物体沿水平面做匀速运动。
结果 F = =⨯-⨯⨯=-6.03.08.08.90.53.0sin cos θμθμmg 23.71N 讨论：当θ增大到某一个角度时，不论多大的推力F,都不能推动物体。
求这个临界角。
这里的无论多大，可以看成是无穷大。
则由上式变形为cosθ—μsinθ = Fmgμ 时 当 F→∞时， Fmg μ → ０ 则令cosθ—μsinθ = 0 所以有 co t θ= μ 或 tanθ = μ1 θ = tan —1 μ1 变式3．如果先用一个水平拉力F 0恰好使物体沿水平面做匀速运动．则这个F 0有多大？现在用同样大小的力F0推物体，使物体仍然保持匀速运动，则这个推力跟水平方向的夹角多大？解法一：物体受五个力：mg 、 F N 、f 、两个 F 0。
由共点力平平衡条件得当只有一个F 0沿水平方向作用时，物体匀速运动 F 0 = f = μ mg水平方向∑F x = 0 F 0+ F 0cosθ — f = 0竖直方向∑F y =0 F N — F 0sinθ —mg = 0解得 μ = cotθ θ = cot —1μ .解法二：物体保持原来的速度匀速运动，则施加推力F 0后，增加的动力部分跟增加的阻力部分相等，则有 F 0 cos θ = △f = μ F sin θ所以得 co t θ = μ题型2．物体在粗糙斜面的匀速运动例2．（见教材P 65例2）物体A 在水平力F 1=400N 的作用下，沿倾角θ =60°的斜面匀速下滑，如图⑴所示，物体A 受的重力G =400N.．求斜面对物体A 的支持力和A 与斜面间的动摩擦因数μ．解析：物体匀速下滑，摩擦力f 沿斜面向上，物体受力： mg ，F N ，f ．F ．如图所示．建立坐标系，分解mg 和F ．由共点力平衡条件得x 轴 mg sin60° —f —F cos60° = 0………⑴y 轴 F N —mg cos60°—F sin60° = 0 ………⑵公式 f = μ F N ……… ⑶由⑴ f = mg sin60°— F cos60° = 400×3/2 —400×0.5 = 146N由⑵ F N =mg cos60° + F sin60° = 546N由⑶ μ = f / F N = 146 /546 = 0.27．变式1．如果m 、θ= 60°、μ= 0..27保持不变，要使物体沿斜面向上匀速运动，需要多大的水平推力？解析：物体沿斜面向上做匀速运动，只将动摩擦力f 改为沿斜面向下。
物体匀速下滑，摩擦力f 沿斜面向上，物体受力： mg ，F N ，f ．F ．如图所示．建立坐标系，分解mg 和F ．由共点力平衡条件得x 轴 F cos60°—f —mg sin60°= 0………⑴y 轴 F N —mg cos60°—F sin60° = 0 ………⑵公式 f = μ F N ……… ⑶由以上三式得F = =-+mg o o oo 60sin 60cos 60cos 60sin μμ1481.5N 变式2．如果物体A 的质量m ，A 与斜面间的动摩擦因数μ，斜面倾角θ=60°是已知，假设物体的滑动摩擦力等于它的最大静摩擦力，则水平推力F 多大时，物体能保持不动．解析：⑴用滑动摩擦力等于最大静摩擦力，当物体恰好不下滑时，最大静摩擦力f max = μ F N ,方向沿斜面向上，物体受力： mg ，F N ，f max ．F ．如图⑴所示．建立坐标系，分解mg 和F ．由共点力平衡条件得x 轴 mg sinθ —f max —F cosθ = ………0⑴y 轴 F N —mg cosθ—F sinθ = 0……… ⑵公式 f = μ F N ……… ⑶由⑴⑵⑶解得 F = mg θμθθμθsin cos cos sin +-⑵当物体恰好不上滑时，f max 沿斜面向上，物体受力如图⑵所示，在两坐轴上的方程如下x 轴 F cosθ—f max —mg sin θ= 0………⑷y 轴 F N —mg cosθ—F sinθ = 0 ………⑸公式 f = μ F N ……… ⑹由以上三式解得 F = mg θμθθμθsin cos cos sin -+ 要使物体能在斜面上保持静止，则水平推力F 的取值范围是mg θμθθμθsin cos cos sin +-≤ F ≤mg θμθθμθsin cos cos sin -+ 变式练习：如果推力F 沿斜面向上，要使物体在斜面上保持静止，则这个推力的取值范围如何？题型3．物体沿竖直墙壁运动例3．物体与竖直墙壁之间的动摩擦因数为μ，用一个斜向上的推力F 可以使物体沿竖直墙壁做匀速运动，物体质量为m ．求F 的大小．解析：题中没有指明运动方向，所以有两种可能情况。
⑴物体沿墙壁向上做匀速运动，受力情况及力的分解如图⑴所示。
由共点力平衡条件得x 轴 F 1sinθ = F N ………1 ⑴y 轴 F 1cosθ = mg + f 1……… ⑵公式 f 1 = μ F N 1 ………⑶由⑴⑵⑶得 F 1 = θμθsin cos -mg ⑵物体沿墙壁向下做匀速运动时，受力情况及力的分解如图⑵所示。
由共点力平衡条件有x 轴 F 2sinθ = F N 2 ………⑴y 轴 F 2cosθ+ f 2 = m ………………g ⑵公式 f 2 = μ F N 2 ⑶由⑴⑵⑶得 F 2 = θμθsin cos +mg 思考：要让物体保持静止，则推力F 的取值范围如何？变式1．如图所示，物体重10N ，物体与竖直墙的动摩擦因数为0.5，用一个与水平成45°角的力F 作用在物体上，要使物体A 静止于墙上，则F 的取值是____________。
变式2．重为30N 的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为0.4，若用斜向上与水平面成θ=53°的推力F =50N 托住物体。
物体处于静止，如图所示。
这时物体受到的摩擦力是多少？题型4．质量为5kg的木块放在木板上，当木板与水平方向的夹角为37°时,木块恰能沿木板匀速下滑．当木板水平放置时，要使木块能沿木板匀速滑动，给木块施加的水平拉力应多大？（sin37°=0.6, cos37°=0.8,g=10N/kg）.解析：木块沿木板匀速下滑时，有mg sinθ = f= μ mg cosθ得μ = tan θ = 0.75当木板在水平状态时，要木块沿木板匀速运动，所施加的水平拉力F = f= μ mg = 0.75×5×10 N = 37.5N变式题．质量为3kg的物体，放在倾角为30°的斜面上恰能匀速下滑，若要使该物体沿斜面匀速上滑，需对物体施加多大的沿斜面向上的力？（取g = 10N/kg）解析：当物体沿斜面自由地匀速下滑时，有mg sin30° = μ mgcos30°μ = tan30° = 3/3现在要使同一物体沿斜面匀速上滑，所施加的沿斜面向上的拉力F = mg sin30° + μ mg cos30° = 2 mg sin30° = mg =30N题型5．如图所示，物体可以自由地沿斜面匀速下滑，当沿竖直方向施加一个压力F后，物体能否保持匀速运动解析：物体自由地匀速下滑时，有mg sinθ —μ mg cosθ = 0………⑴或变为sinθ—μ c osθ = 0………⑵当对物体施加一个竖直向下的力F时，将F和mg等效为一个竖直向下的作用力G′ = F + mg………⑶则物体沿斜面方向受的合力为∑F = G′sinθ—μG′cosθ = ( F + mg )sinθ—μ (F+ mg)cosθ………⑷将⑴式代入⑶得∑ F = F(sinθ —μ c osθ ) = 0即物体仍然做匀速运动。
变式题：如图所示，一个空木箱恰好能沿斜面匀速下滑．现将质量为m的球放到箱子中，这时木箱能否保持匀速运动，这时球与木箱之间的相互作用力有多大？解析：设木箱的质量为M，木箱匀速下滑时，有：Ｍg sinθ—μＭg cosθ= 0在木箱中放一质量为m的小球后，整体受合力为∑F =( M +m) g sinθ—μ( M+m) g cosθ = mg ( sinθ—μ cosθ ) = 0木箱仍然能保持匀速运动。
小球与木箱前壁之间存在弹力，对小球有F N = mg sinθ题型6．如图所示，质量为m＝5kg的物体，置于倾角为 ＝30°的粗糙斜面块上，用一平行于斜面的大小为30N的力推物体，使其沿斜面向上匀速运动．求地面对斜面块M的静摩擦力是多少？[8 ]解答把M、m作为一个整体进行受力分析，如图所示，根据水平方向的平衡条件可得f=F cosθ,其中F=30N，θ=30°，代入可得f=15 3 N。
所以地面对斜面M的静摩擦力为15 3 N。
例．质量为0.8kg的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图（原图所示，则物块所受的摩擦力大小等于( )3NA．5N B．4N C．3N D．3解答：在斜面平面内物体的受力分析如图1-33所示，根据平衡条件得f=F＝3N，m＝0.8kg，θ=30°，代入得f=5N。