物体平衡专题
物理人教版必修一 第三章相互作用 专题物体在力作用下的平衡问题(共60张PPT)
的相互作用的摩擦力为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
• 将4块砖看成一个整体，对整体
进行受力分析，如图所示．在 竖直方向，共受到三个力的作 用：竖直向下的重力4mg，两 个相等的竖直向上的摩擦力f， 由平衡条件可得：
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
物体所受合力F合=0
平衡状态
判断：以下物体是否处于平衡状态? (1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 (2) 粗糙斜面上静止的木块。 (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
O
Fx x
力的正交分解法
• 力的正交分解：把一个已知力沿着两个互相垂
直的方向进行分解。
y F
q
• 正交分解的步骤：
• ①建立xOy直角坐标系
• ②分别向坐标轴做垂线 Fy • ③作出分力Fx、Fy
• ④利用三角函数求出Fx、O
Fy
专题1 物体的平衡
训练 2：如图所示，物体 m 静止于一斜面上，斜面固定，若将斜面的倾角 θ 稍微增加一些，物体 m 仍然静止在斜面上，则（ ） A．斜面对物体的支持力变大 B．斜面对物体的摩擦力变大 C．斜面对物体的摩擦力变小 D．物体所受的合外力变大 训练 3：如图所示，当用大小为 20N,方向与水平成 37 的力 F 推物体时，恰能使重 15N 的重物靠在 墙上不下滑，问：（1）此时物体所受摩擦力是多大？（2）当推力方向不变，大小为 22N 时，物体与 墙之间的摩擦力是多少？（3）欲使物体与墙壁间不存在摩擦力，则推力大小应变为多大？
挡板 MN 接触，且处于静止状态，则斜面体 P 此刻受到外力个数可能为 A.2 个 B.3 个 C.4 个 D.5 个 解析：假设去掉挡板 MN，①如果斜面体 P 仍保持静止状态，则斜面体只受到 重力和弹簧对它的支持力两个力的作用，挡板对斜面体没有压力，当然挡板对斜 面体也没有静摩擦力．②如果斜面体向上加速运动，则斜面体除受到重力和弹簧的支持力外，还受到 挡板对它的压力，根据平衡条件可知，斜面体一定会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦力作用，斜 面体受到四个力的作用． 3.易错误区警示： 例 1：如图所示，位于水平桌面上的物块 P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到 P 和到 Q 的两段绳都是水平的，已知 Q 与 P 之间以及桌面之间的动摩擦因数都 μ，两物块的质量都是 m，滑轮 轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力 F 拉 P 使做匀速运动，则 F 的大小为（ ） A．4μmg C．2μmg B．3μmg D．μmg Q P F
第二讲 共点力的平衡条件的应用
2.题型分类聚焦： 类型一：共点力的平衡条件的应用 例 1：(04 广东，广西)用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中，如图所示．已知绳 ac 和 bc 与竖 直方向的夹角分别为 30° 和 60° ，则 ac 绳和 bc 绳中的拉力分别为（ ）
高中物理-专题一 力与物体的平衡
专题一力与物体的平衡专题复习定位解决问题本专题主要解决各种性质力的分析及平衡条件的应用。
涉及到的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。
高考重点受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平衡问题；电学中的平衡问题。
题型难度以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题，题目难度一般为中档题。
1.弹力(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F＝kx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。
(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
2.摩擦力(1)大小：滑动摩擦力F＝μF N，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。
(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.电场力(1)大小：F＝qE。
若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关。
真空中点电荷间的库仑力F＝k q1q2 r2。
(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向与场强方向相反。
4.安培力(1)大小：F＝BIL，此式只适用于B⊥I的情况，且L是导线的有效长度，当B∥I 时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面。
5.洛伦兹力(1)大小：F＝q v B，此式只适用于B⊥v的情况。
当B∥v时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。
6.共点力的平衡(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动。
(2)平衡条件：F合＝0或F x＝0，F y＝0。
(3)常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反。
②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。
1.解题基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论。
高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 物体的动态平衡问题(课件)
(3)轻杆HG对G端的支持力。
解析：
题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状
态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的
细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点
和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所
示，根据平衡规律可求解。
(2)图甲中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有
C.A对B的弹力增大
D.墙壁对B的弹力减小
解析:对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的弹力N'和墙壁对B球的弹力N,如图所
示:当A球向左移动后,A球对B球的支持力的方向不断变化,根据平衡条件并结合合成法
知:A球对B球的弹力和墙壁对B球的弹力N都在不断减小,故C错误,D正确;由于A缓慢地
向左移动,A处于动态平衡过程,A所受合
力始终为零,A所受合力不变,故B错误;对A和B整
体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,推力
F、墙壁的弹力N,水平面对它的摩擦力f,如图所示:
根据平衡条件有:F=N+f,FN=G,地面的支持力不变,
FN2
G
G
FN2
【例题】如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持
O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法
正确的是（ D ）
A、TA、TB一直减少；
B、TA一直增大，TB一直减少；
TB
C、TA先增大后减少，TB先减少后增大；
D、TA先减少后增大，TB一直减少；
FN不变，故B正确。
【例题】如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平
直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到
补充学案：力学方法解决物体平衡问题专题
力学方法解决物体平衡问题专题物体的平衡态—→物体的合外力为0—→物体的加速度为0 ，即物体保持静止或物体做匀速直线运动状态平衡态问题的研究方法，从研究对象的选取看，有整体法和隔离体法；从具体的求解过程看，有定量计算法（解析法）和定性分析法；从定量计算法的运用数学知识看，又分为相似三角形法和正弦、余弦定理及直角三角形的边角关系等方法。
定性分析法，因不要求定量计算，一般采用图示法（力三角形法或平行四边形法）。
另外还有常见的假设法、正交分解法等。
一、解三力平衡的两种思路：力的合成法或分解法利用力的合成与分解能解决三力平衡的问题，具体求解时有两种思路：1.一般是将重力沿另两力的反方向进行分解，将三力平衡转化为四力平衡，构成两对平衡力。
2.将重力之外的二力进行合成，让其两者的合力与重力构成二力平衡，完成将三力平衡转化为二力平衡的转化。
例1．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？求解思路一：（合成法）求解思路二：（分解法）1．如图所示重物的质量为m ，轻细绳AO 和BO 的A 、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F 1和BO 的拉力F 2的大小是（ ）A ．θ=cos 1mg FB ．θcot 1mg F =C ．θ=sin 2mg FD ．θ=sin 2mg F二、力的正交分解法在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别在物体受多个力作用时，把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后分别求每个方向上的力的代数和，这样就可把复杂的矢量运算转化成了互相垂直方向上的简单的代数运算。
多力合成的正交分解法的步骤如下：⑴正确选择直角坐标系，通常选择共点力和作用点为坐标原点，直角坐标x 、y 轴的选择应便尽量多的力在坐标轴上，⑵正交分解各力，即分别将各力投影在坐标轴上，分别求x 轴和y 轴上各力投影的合力F x 和F y 。
2023届高考物理二轮专题：物体的平衡专项训练
物体的平衡专项训练一、单选题1、如图所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则小球对木板的压力大小为（）A．mg cos θB．mg tanθC．mgcos θD．mgtan θ2、一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在其滑落前的爬行过程中受力情况是（）A．弹力逐渐增大B．摩擦力逐渐增大C．摩擦力逐渐减小D．碗对蚂蚁的作用力逐渐增大3、质量m1＝10 kg和m2＝30 kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为k＝250 N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为（）A．100 N B．300 N C．200 N D．250 N4、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FD．物块a对斜面的压力等于物块b对斜面的压力5、如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆的摩擦力F1和圆环对杆的弹力F2的变化情况是（）A．F1保持不变，F2逐渐增大B．F1逐渐增大，F2保持不变C．F1逐渐减小，F2保持不变D．F1保持不变，F2逐渐减小二、双选题6、如图，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的（）A．F1B．F2 C．F3D．F47、如图所示，物块a、b的质量均为m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态．则（）A．b受到的摩擦力大小等于mg B．b受到的摩擦力大小等于2mgC．b对地面的压力大小等于mg D．b对地面的压力大小等于2mg8、如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为m A、m B，绳与水平方向的夹角为θ，则（）A．物体B受到的摩擦力可能为0 B．物体B受到的摩擦力为m A g cosθC．物体B对地面的压力可能为0 D．物体B对地面的压力为m B g－m A g sinθ9、在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直墙之间放一光滑半圆球B ，整个装置处于平衡状态。
02-物体的平衡问题
☆专题二☆【专题分析】1.本专题主要是复习物体的受力分析以及对物体的平衡问题。
2.本专题涉及到了力学、电磁学，是整个力学、电磁学的基础，属于每年高考必考内容．3.高考中常以选择题形式或把相关知识综合在计算题中进行考查．【热点探究】1.应用力的合成和分解讨论力的平衡类问题．2.结合受力分析，利用共点力的平衡条件解决实际问题的能力．3.带电体在电场中的平衡及导体棒在磁场中的平衡类问题．1.平衡状态的分析速度是描述物体运动状态的参量，速度变化了即物体的运动状态发生了变化．速度是矢量，大小和方向的变化都被认为物体的运动状态发生了变化．当物体的速度不变时，才能认为物体处于平衡状态，物体处于静止或匀速直线运动时即是如此值得注意的是静止状态是指速度和加速度都为零的状态，如竖直上抛运动物体到达最高点时速度为零，但加速度等于重力加速度，不为零，不是静止状态．2.平衡条件的推论：物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余的力的合力等值反向．例如，一个质点在n 个力，的作用下处于平衡状态，如果把其中的一个力Fn 逆时针转动900，其余的力不变，这时质点所受的合力大小为n F 2。
判断一个物体是否，处于平衡状态的方法有几种？1.物体在同一平面上的三个不平行的力的作用下，处于平衡状态时，这三个力必为共点力．2.物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形．（如图所示）问题解决平衡类问题的思想方法：1.解决平衡物体临界问题时的方法—假设法平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要被破坏，而又未被破坏的状态，解决该类问题可用假设法分析，其解题基本步骤为：（1）明确研究对象；（2）画受力分析图；（3）假设可能发生的临界情况；（4）列出满足临界情况的平衡方程求解．2.列平衡方程：关于物体的平衡类问题列平衡方程一般分以下两种情况：（l）在某一方向上列平衡方程．该类问题一般是将受力归结到某一方向（如重力的方向，只在竖直方向列平衡方程），也可能是不研究其他方向上的力，或其他方向的力对该方向无影响．（2）在两个相互垂直的方向上列平衡方程：该类问题一般物体受力较复杂，两个相互垂直方向一般以少分解力为原则结合所研究问题确定．【例1】如图细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大【解析】选D.用图解法分析该题，作出力的图示如图甲．因为G、F N、F T三力共点平衡，故三个力可以构成一个矢量三角形，图乙中G的大小和方向始终不变；F N的方向也不变，大小可变，F T的大小、方向都在变，在绳向上偏移的过程中，可以作出一系列矢量三角形（如图乙所示），显而易见在F T变化到与FN垂直前,F T是逐渐变小的，然后F T又逐渐变大，故应选D.同时看出斜面对小球的支持力F N是逐渐变小的．应用此方法可解决许多相关动态平衡问题．（1）利用图解法的关键是把力的矢量三角形或平行四边形作好，并根据题意条件的变化确定图的变化趋向及其变化的临界状态．（2）要熟练把握几种常见的动态变化中最大或最小的状态，如：①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2最小的条件是：两个分力垂直，如图甲，最小的力F2 =Fsina.②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2最小的条件是：所求分力F 2与合力F 垂直，如图乙，最小的力F 2=F 1sina.③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时，另一分力F 2最小的条件是：已知大小的分力F 1与合力F 同方向，最小的力F 2 =1F F -．如图中，物体的重量为G ，保 持物体与细绳AO 的位置不变，让细绳BO 的B 端沿四分之一圆弧从D 点向E 点慢 慢地移动．试问：在此过程中AO 中的张力 F TA 、与BO 中的张力F TB 如何变化？【例2】（2006·石家庄市一质检）有三根长度均为L 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根线的一端固定在天花板上的O 点，另一端分别拴有质量均为m 的带电小球A 和B ，它们的电荷量分别为-q 和＋q,A,B 之间用第三根线连接起来．若在该空间加一个方向水平向右的匀强电场，使轻线均拉紧且处于平衡状态，如图1-12所示．不计两带电小球间相互作用的库仑力，已知重力加速度为g ．求： (1)所加匀强电场场强的最小值E 为多少？(2)保持E 不变，将O,B 之间的线烧断，由于有空气阻力,A,B 两小球最后会达到新的平衡位置，此时两轻线的拉力各为多少？【解析】（1）当所加电场的场强E 最小时，A,B 间的绳刚好拉直而无张力，小球A 受力如图所示，由共点力的平衡条件得：Fcos θ=qE ① Fsin θ=mg ② 联立解得qmg E 33=（2）烧断细线OB 后，两球重新到达新的平衡位置，设α，β分别表示细线OA,AB 与竖直方向的夹角．A 小球受力如图所示，由共点力平衡条件得：F 1sina+F 2 sin β=qE ③ F l cosa-F 2 cos β=mg ④ B 球受力如图所示，其中F 2＇＝F 2， 由共点力平衡条件得：F 2 sin β=qE ⑤ F 2 cos β=mg ⑥ 联立⑤、③解得sina=0，a=0 即细线OA 竖直将⑥代入④解得F 1=2mg 由⑤、⑥解得mg F 3322=（1）正确、灵活地确定研究对象是解决问题的重要前提．本题解析中，主要采用隔离法．在第(2)中若采用整体法可迅速简明地解决问题．对A,B整体，水平方向受两电场力，等大反向，矢量和为零．竖直方向受竖直向下的重力．由平衡条件知，F l与总重力一定等大反向．故a=0. F1 =2mg. （2）确定研究对象的原则：是先整体后隔离，两者交叉使用方能解决问题．竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A,B带有同种电荷，用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示．如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（）A.推力F变大B.竖直墙面对小球A的弹力变大C.地面对小球B的支持力不变D.两个小球之间的距离变大【例3】同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上），如图所示．已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g．问：一质量为m、带电荷量为+q从原点出发的质点能否在坐标轴上以速度v做匀速运动？若能,m,q,E,B,v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由．【解析】已知带电质点受到的电场力为qE,方向沿z轴正方向；质点受到的重力为mg,沿z轴的负方向．假设质点在x轴上做匀速运动，则它受的洛伦兹力必沿z轴正方向（当v沿x轴正方向）或沿z轴负方向（当v沿x轴负方向），要质点做匀速运动必分别有qvB+qE=mg ①或qE=qvB+mg ②假设质点在y轴上做匀速运动，即无论沿y轴正方向还是负方向，洛伦兹力都为0，要质点做匀速运动必有 qE=mg ③假设质点在z轴上做匀速运动，则它受的洛伦兹力必平行于x轴，而电场力和重力都平行于z 轴，三力的合力不可能为0,与假设矛盾，故质点不可能在z轴上做匀速运动．（1）若不考虑粒子重力，能否满足上述要求？（2）若带电粒子带-q的电荷能否满足上述要求？N BC1．如图所示，一质量为m 、电量为+q 的带电小球以与水平方向成某一角度θ的初速度v 0射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动．若电场的场强大小不变，方向改为相反同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度 重新射入，小球恰好又能做直线运动．求电场强度的大小、磁感应强度的大小和初速度与水平方向的夹角θ。
专题八：物体的平衡
专题八 物体的平衡第一节 共点力作用下物体的平衡一．平衡状态所谓“平衡状态”，即一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态．根据牛顿第二定律可知：当物体所受合外力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者匀速直线运动。
共点力作用下物体的平衡条件是：“合力为零”．学习中要能运用这个平衡条件判定物体是否处于平衡状态，或在已知物体处于平衡的前提下依据物体的平衡条件判断、推理并计算物体的受力情况．如何理解物体的“平衡状态”?一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态．由平衡状态可知：处于平衡状态的物体可以保持静止(静平衡)，也可以是匀速直线运动(动平衡)．上述中要正确理解“保持静止”的含义，一个物体在某段时间内速度一直为零，我们就说这个物体在这段时间内保持静止，即处于平衡状态．但有的情况物体的速度为零，却不能保持，此时物体不是处于平衡状态．例如：做竖直上抛运动的物体，达到最高点时，速度虽然为零，但由于重力的作用，合力不为零．因此物体的运动状态将会发生改变，也就是说物体不可能“保持静止”，即物体不是处于平衡状态． 另外，还要明确“某物体保持静止是指与地面保持静止，而不是“某物体相对另一个物体保持静止．后者是指某物体与另一个物体在一段时间内，两个物体具有相同的速度和加速度，即在这段时间内两者相对位置不发生变化．例如：A 、B 两个物体叠放在一起，A 相对B 保持静止，此时A 物体一定处于平衡状态吗?我们说：不一定．因为A 有可能与B 以相同的加速度一起做变速运动．要判断物体是否处于平衡状态，必须选择地面或者相对地面不动的物体作为参考系．如果A 与B 一起相对地面作匀速直线运动或保持静止，则A 是处于平衡状态；如果A 与B 一起相对地面做变速直线运动，则A 不是处于平衡状态． 二．平衡条件要使物体保持静止或做匀速直线运动，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫做平衡条件．由牛顿第二定律可知：如果物体所受合力等于零，加速度就等于零，物体将保持静止或做匀速直线运动，即处于平衡状态；如果物体所受合力不等于零，运动状态就会改变，物体将不会保持静止或做匀速直线运动．故共点力作用下物体的平衡条件就是合力等于零，它是牛顿第二定律的特例．物体做匀速直线运动与保持静止所满足的条件都是0=合F ，区别仅在于物体的初始状态不同，若开始时刻物体是静止的，则它将保持静止；若开始时刻物体是运动的，则它将做匀速直线运动．【目标检测】A 组1. 下列关于平衡的说法正确的是 ( )(A)如果物体所受合力等于零，则一定处于静止状态(B)如果物体所受合力等于零，则一定处于匀速直线运动状态 (C)只要物体速度等于零，我们就说物体处于平衡状态(D)如果受共点力作用的物体处于平衡状态，则合外力一定为零2. 下列说法中正确的是 （ ）(A)竖直上抛物体达到最高点时，物体处于平衡状态(B)电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态(C)平板车上有一个小木块，当小木块与平板车一起加速运动时，小物块处于平衡状态(D)竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后，用力F 将它在拉下一段距离后停止，当突然撤去力F 时，重物仍处于平衡状态3. 物体受三个力作用处于静止状态，已知其中两个力的大小分别为3N 、5N ，那么另外一个力的大小可能是( )(A)1 N (B)4 N (C)8 N (D)10 N 4. 人站在水平地面上静止不动，下述哪一对力是平衡力 ( )(A)人受到的重力和人对地面的压力 (B)人受到的重力和地面对人的支持力 (C)人对地面的压力和地面对人的支持力 (D)以上都不是 5. 如图，物体在水平力F 作用下紧贴在竖直墙壁上，始终保持静止状态，在F 增大的情况下，物体所受静摩擦力 ( )(A)方向向上 (B)增大 (C)减小 (D)不变6. 如图中四种情况，小球均处于静止状态，与小球接触的水平面或斜面都是光滑的，小球受到倾斜面弹力作用的是（斜面已被固定） （ ）B 组7. 在下列各组的三个共点国力作用下的物体，可能处于平衡状态的有 ( )(A)3N,4N,8N (B)3N,5N,7N (C)1N,2N,4N (D)7N,6N,13N8. 如图所示，物体A 静止在固定的斜面B 上．下面关于斜面对物体A 的作用力的合力方向的说法中，哪个是正确的 ( ) (A)沿斜面向上 (B)垂直斜面向上 (C)沿斜面向下 (D)竖直向上9. 两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上,如图所示.不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为( )(A)mg ，(M-m)g (B )mg ，Mg(C)(M-m)g ，Mg (D)(M+m)g ，(M-m)g10. 如图所示，A 、B 两物体的重力分别是N G A 3=，N G B 4=．A 用悬绳悬挂在天花板上，B 放在水平地面上，A 、B 间的轻弹簧上的弹力F=2N ．则绳中张力T 及B 对地面的压力N的可能值分别是( )(A)7N 和0 (B)5N 和2N(C)1N 和6N (D)2N 和5N第二节共点力平衡条件的应用【学习目标】1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件，并能根据平衡条件分析和计算共点力的平衡问题.2.对于共点力平衡条件求解的问题，会正确选择研究对象，进行受力分析，画出受力图，初步掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法.【学习建议】共点力作用下物体的平衡条件在实际中有广泛的应用，在应用共点力作用下物体平衡条件对物体受力分析首先要考虑所要求的条件是否满足，应正确画出物体的受力示意图．求合力时不易直接用直角三角形的知识求解，可用正交分解的方法求解．解静力学问题的思路与解动力学问题相同，首先要对物体进行受力分析(确定研究对象，分析对象受力情况)，然后列出平衡方程求解．对于比较容易的问题，用直角三角形的知识求解．对于比较复杂的问题，可用正交分解的方法求解，并且知道当未知力的方向事先不能确定时，可先假定未知力具有某一方向，然后根据解得的结果判断此未知力的实际方向．一．应用共点力的平衡条件解题的一般步骤1．要确定研究对象，即弄清题意，明确到以哪一个物体(或结点)作为研究对象．2．对所选对象进行受力分析，这一步是解题成败之关键，务必细致周到，不多不漏，画出受力示意图．3．分析物体是否处于平衡状态，是否可以用共点力平衡条件求解．4．运用平衡条件，选择适当方法，列出平衡方程进行求解．【目标检测】A组1.如图所示中，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、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 ( )(A)F1＝mgcosθ(B)F1＝mg tanθ(C)F2＝mgsinθ(D)F2＝mg sinθ2.如图所示，物体在推力F的作用下向左做匀速直线运动，下面说法正确的是( )(A)物体不一定受到摩擦力的作用(B)物体受到的摩擦力与推力的合力为零(C)摩擦力与推力的合力方向一定竖直向下(D)摩擦力与推力的合力方向一定水平向左3.质量为m的物体A置于斜面体上，并被挡板B挡住，如图所示．下列判断正确的是 ( )(A)若斜面体光滑，则A、B之间一定存在弹力(B)若斜面体光滑，则A、B之间一定不存在弹力(C)若斜面体粗糙，则A、B间一定不存在弹力(D)若斜面体粗糙，则A、B间一定存在弹力4.将重为20N的物体放在倾角为︒30的粗糙斜面上，用力F作用于该物体上，物体处于静止状态，则(F方向沿斜面向上)( )(A)F=5N时，物体受到静摩擦力为5N，方向沿斜面向上(B)F=15N时，物体受到的静摩擦力为5N，方向沿斜面向上(C)F=10N时，物体受的静摩擦力为零(D)无论F多大，物体总要受到静摩擦力5.如图所示，一物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为μ，要使物体沿着墙匀速滑动，则外力F的大小可能是( )(A)θsinmg(B)θμθsincos-mg(C)θμθcossin-mg(D)θμθcossin+mg6.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即1F、2F和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中1F=10N、2F=2N。
高中物理物体的平衡习题集
1专题： 物体的平衡一．选择题1．物体静置于粗糙斜面上，斜面对物体的作用力的方向是（ ）A ．垂直于斜面向上B ．方向可能沿斜面向下C ．竖直向上D ．无法判断2．如图所示，位于斜面上的物块m 在沿斜面向上的力F 作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力 （ ） A ．方向可能沿斜面向上 B ．方向可能沿斜面向下 C ．大小可能等于零 D ．大小可能等于 3．下列各组共点的三个力，有可能平衡的是（ ） A ． 20N ，20N ，20N B ．30N ，40N ，80N C ．20N ，30N ，50N D ．40N ，70N ，80N 4．一个物体在同一平面内的三个方向不同的力作用下处于平衡状态，下列判断中不正确的是（ ）A ．这三个力必是共点力B ．这三个力的合力必等于零C ．这三个力是同种性质的力D ．这些力中，任意两个力的合力必与第三个力大小相等，方向相反5．如图所示，一重为G 的物体放在粗糙水平面上，它与水平面的动摩擦因数为μ．若对物体施加一与水平面成θ角的力F ，使物体做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（ ）A ．物体所受摩擦力与拉力的合力的方向竖直向上B ．物体所受的重力、支持力、摩擦力的合力与F 等大反向C ．物体所受的重力、支持力、摩擦力的合力等于cos F θD ．物体所受的摩擦力大小等于(sin )G F μθ-6．如右图所示，重物的质量为m ，轻线AO 和BO 的A 、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F 1和BO 的拉力F 2的大小是（ ）A ．F 1=mg cos θB ．F 1=mg cot θC ．F 2=mg sin θD ．F 2=sin mgθ7．如图所示，不计悬绳的质量，把B 、C 两物体悬吊在天花板A 上，两物体均保持静止，则下面各对力中属于平衡力的有（ ）A ．天花板对绳的拉力和该绳对物体的拉力B ．上段绳对B 物体的拉力和下段绳对C 物体的拉力C ．下段绳对B 物体的拉力和下段绳对C 物体的拉力D ．下段绳对C 物体的拉力和C 物体的重力 8．如图所示，质量分别为m 、M 的两物体，系在一根过定滑轮的轻绳两端，M 放在水平地板上，m 悬在空中，若将M 沿水平地面向右缓慢移动少许（仍保持平衡状态），则( )A ．绳中张力变大B ．M 对地面的压力变大C ．M 所受的静摩擦力变大D ．滑轮轴所受的压力变大9．如图所示，一倾角为θ的光滑斜面固定于竖直光滑的墙壁上，为使一重G 的球静止于墙壁与斜面间，需用一过球心的水平推力F ，则下列说法正确的是（ ）A ．墙对球的压力一定等于FB ．F 一定大于GC ．斜面对G 的支持力一定小于GD ．斜面对G 的支持力一定大于G210．如图所示，两物体A 、B 通过跨接于定滑轮的轻绳相连，处于静止状态（090θ︒<<︒），以下说法正确的是（ ）A ．绳子拉力等于A 的重力，且与θ的变化无关B ．B 对地一定有压力C ．可能出现B 对地压力为零的情况D ．θ改变时，B 对地压力也随之变化 11．如图所示，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，用力F 把物体紧压在竖直墙上不动，那么，当F 增大时（设物体对墙的压力为1F ，物体受墙的摩擦力为2F ），下列说法正确的是（）A ．1F 增大，2F 不变B ．1F 增大，2F 增大C ．1F 变小，2F 不变D ．以上说法都不 12．如图所示，将一条轻绳悬挂在A 、B 两点，用一个光滑小钩将重物挂在绳上，当物体静止时，关于绳的左右两部分受力大小的下列说法中正确的是（ ）A ．左侧受力大B ．右侧受力大C ．左、右两侧受力大小相等D ．无法判断13．如图所示，物体m 在沿斜面向上的拉力F 作用下沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M ，则水平面对斜面（ ） A ．无摩擦力B ．有水平向左的摩擦力C ．支持力为()M m g +D ．支持力小于()M m g + 14．如图所示，斜面体P 放在水平面上，物体Q 放在斜面上，Q 受到一个作用力F ．P 与C 都保持静止，这时Q 受到的摩擦力大小为1F ，P 受到水平面的摩擦力大小为2F ，若力F 变大但不破坏P 、Q 的静止状态，则（ ） A ．1F 与2F 都变大B ．1F 变大，2F 不一定变大C ．2F 变大，1F 不一定变大D ．1F 与2F 都不一定变大 15．如图所示，两光滑硬杆OA 、OB 成α角，在两杆上各套上轻环P 、Q ,两环用细绵相连，现用恒力F 沿OB方向拉环Q ，当两环稳定时细绳拉力为（ ）A ．sin F αB ．sin Fα C ．cos F α D ．cos Fα16．如图所示，将质量为1m 和2m 的物体分别放于质量为M 的物体两侧，它们均处于静止状态，已知12m m <，αβ<，则下列判断正确的是（ ）A ．1m 对M 的压力一定大于2m 对M 的压力 B ．1m 对M 的摩擦力一定大于2m 对M 的摩擦力C ．水平地面对M 的支持力一定等于12()M m m g ++D ．水平地面对M 的摩擦力一定等于零 17．如图所示，一个物体静止放在倾斜为θ的木板上，在木板的倾角逐渐增大到某一角度的过程中，物体一直静止在木板上，则下列说法中正确的有（ ）A ．物体所受的支持力逐渐增大B ．物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大C ．物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大D ．物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力不变18、如图所示，物块受水平力F ．物块和放在水平面上的斜面体都处于静止．若水平力增大一些，物块和斜面体仍处于静止．则（ ）A 、斜面对物块的弹力一定增大B 、斜面与物块间的摩擦力一定增大3C 、水平面对斜面体的弹力一定增大D 、水平面对斜面体的摩擦力一定增大 19、有一直角支架AOB ，AB 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向上，表面光滑．AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示．现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移走后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是：( )A 、N 不变，T 变大；B 、N 不变，T 变小；C 、N 变大，T 变小；D 、N 变大，T 变大．二．填空题20．如图所示，A 物体重50N ，B 物体重20N ，A 置于粗糙水平面上，与水平面的滑动摩擦因数为0．5，轻绳连结A 、B 并绕过滑轮，绳与水平方向夹角为30°，当A 物在水平面上静止不动时，它对水平面的压力为_______N ，所受的摩擦力为__________． 21．一物体受三个力作用而处于平衡状态，其中一个力135F N =，方向向右，另一个力25F N =，方向向左．现将1F 逆时针转过90︒，将2F 顺时针转过90︒，而第三个力仍保持不变，则这时物体所受到的合力大小为_______N ． 22．斜面上放一质量为m 的木块，当斜面倾角为37︒时，木块可沿斜面匀速下滑，要使物体沿斜面匀速上滑，应沿平行斜面向上施加一推力F ，则推力F 的大小应为______．23．在同一平面内的三个共点力作用于一物体上，物体处于平衡状态．已知1F 和2F 互相垂直，2F 和3F 之间的夹角为120︒，则三个力大小之比123::F F F =_______.24．一倾角为θ的光滑固定斜面上放着重力未知的物体，现用水平推力F 作用在该物体上，使之保持平衡，如图所示，则斜面对物体的弹力大小为_______．25．如图所示，为使重为G 的物块静止在倾角为α的光滑斜面上，需施加一个外力F ，当力F 的方向______时，力F 的值最小，最小值为______．26．如图所示，物体A 静止于斜面上，与斜面间的动摩擦因数0.5μ=，已知2A m kg =，1B m kg =，则物体A 受到______个力的作用，它们是_______．27．如图所示，物体A 重为100N ，与水平面间的动摩擦因数为0.3，物体B 为20N 时，A 、B 都处于静止状态， 则此时A 受到的摩擦力的大小为________，当将B 的重力减小时，细绳CO 受到的拉力将______，而A 物体的状态为_______．三．计算题28．一个质量为2kg 、半径为5cm 的均质球用长为10cm 的细线挂在竖直墙上，如图所示，求：（1）细线中的拉力T =? （2）墙受到的压力N =？ 29．如图所示，物体m 重为30N ，用OC 绳是起，OC能承受的最大拉力为．现用一水平力作用于C 点，使OC 偏离竖直方向一个角度，为使OC 不致被拉断，α角最大为多少？若水平力是通过BC 绳传递的，而BC 能承受的最大拉力为150N ，α角最大为多少？ 30．在固定的斜面上有一质量为2m kg =的物体，如图所示，当用水平力20N F =推动物体时，物体沿斜面匀速上升，若30α=︒，求物体与斜面间的动摩擦因数．431、如图所示，物体A 和B ，B 和地面间均粗糙，A 沿斜面匀速下滑，试确定物体B 受到地面的作用力的大小．已知物体A 的重力是A G ，物体B 的重力是B G ．32．如图1所示，平台重600N ，滑轮重力忽略不计，人的拉力为200N ，要使系统保持静止状态，人的重力应为多少？33．一条长1m 的绳子下面挂重物，重量达5kg 时就会被拉断．现把一重4kg 的物体挂在绳的中间，然后握住绳的两端，保持两端在一水平线上，使两端距离渐渐增大，求绳被拉断时两个端点间的距离．34. 如图所示．质量为m 的物体，用水平细绳AB 拉着，静止在倾角为θ的光滑固定斜面上，求物体对斜面的压力的大小．35．如下图所示，木板A 的质量为m ，木块B 的质量是2m ，用细线系住A ，细线与斜面平行，木块B 沿倾角为θ的斜面，在木板的下面匀速滑下，若A 和B 之间及B 和斜面之间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ及细线的拉力F ． 36．竖直平面内的圆环上，等长的两细绳OA 和OB 结于圆心，下悬重为G 的物体，如下图所示，使OA 绳固定不动，将OB 绳的B 端沿圆形支架从C 点逐渐缓慢地沿顺时针方向转到D 点位置，在OB 绳从竖直位置转运到水平位置的过程中，OA 绳和OB 绳上拉力的大小分别是怎样变化的？37．固定在水平地面上半径为R 的光滑半球，球心O 的正上方固定一大小可不计的定滑轮，细线一端拴一半径为r 的小球，另一端绕过定滑轮．今将小球从下图所示位置缓慢地拉至顶点A ，在小球到达A 点前的过程中小球对半球的压力N F '，细线的拉力F 的大小变化情况是（ ）A ．N F '变大、F 变大B ．N F '变小、F 变大C ．N F '不变、F 变小D ．N F '变大、F 变小38、如图所示，手握绳的B 端，保持AO 绳与竖直方向夹角不变，O 点不动，改变B 端的位置，使OB 绳受力最小，OB 与OA 夹角为多少？分析说明． 39、如图所示，一个重为G 的小球套在竖直放置的半径为R 的光滑圆环上，一个劲度系数为k ，自然长度为L （2L R <）的轻质弹簧，其一端与小球相连，另一端固定在大环的最高点．求小球处于静止状态时，弹簧与竖直方向的夹角θ．40、如图所示，轻绳的A 端固定在天花板上，B 端系一重为G 的小球，小球静止在固定的光滑的大球表面上，已知AB 绳长度为L ，大球半径为R ，天花板到大球顶点的竖直距离AC d =，90ABO ∠>︒．试求绳的拉力和大球对小球的支持力．（小球的直径忽略不计）。
高考物理-物体的平衡专题
F 2
AC
T AD
F′
A
BT
T
D αO
C
F
TF AD 1 25 1N 0 2AC 23
例8、质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿
放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过
程中斜面体保持静止，则地面对斜面（ A．无摩擦力
B D）
B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为(M+m)g
D．支持力小于(M+m)g
Fco G 3s0
2 04 032.31NF 33
2
C 300 T
2005年辽宁综合卷36.
36．两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V 形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，
如图所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的
大小，则下列θ值中哪个是正确的？ （
）
解析：分别画出A球和 整体的受力图：
不难看出 ①③④对。
N4
N2
A BN3
2mg
N1
N2
A
mB g
例6、如图所示，重为8N的球B静止在与水平面成370角 的光滑斜面上，并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑 挡板与水平而垂直，不计滑轮的摩擦，绳子的质量，求 竖直挡板和斜面所受的压力。(sin370=0. 6)
大若开始时 Fx=Gx
则f=0
，
α减小，Fx增大，
f向下增大 N
若开始时 Fx<Gx 则f 向上 ，
Fx
α减小，Fx增大， f 向上逐渐减
若小开始时 Fx略大于Gx
α减小，Fx增大， f
则f 向下且较小 向下先减小到0
，
高考复习——《力 物体的平衡》典型例题复习
一、力物体的平衡1、力：力是物体对物体的作用。
⑴力是一种作用，可以通过直接接触实现（如弹力、摩擦力），也可以通过场来实现（重力、电场力、磁场力）⑵力的性质：物质性（力不能脱离物体而独立存在）；相互性（成对出现，遵循牛顿第三定律）；矢量性（有大小和方向，遵从矢量运算法则）；效果性（形变、改变物体运动状态，即产生加速度）⑶力的要素：力的大小、方向和作用点称为力的三要素，它们共同影响力的作用效果。
力的描述：描述一个力，应描述力的三要素，除直接说明外，可以用力的图示和力的示意图的方法。
⑷力的分类：按作用方式，可分为场力（重力、电场力）、接触力（弹力、摩擦力）；接效果分，有动力、阻力、牵引力、向心力、恢复力等；接性质分，有重力、弹力、摩擦力、分子力等；按研究系统分，内力、外力。
2、重力：由于地球吸引，而使物体受到的力。
（1）重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
（2）重力的大小：G=mg ，可以用弹簧秤测量，重力的大小与物体的速度、加速度无关。
（3）重力的方向：竖直向下。
（4）重心：重力的作用点。
重心的测定方法：悬挂法。
重心的位置与物体形状的关系：质量分布均匀的物体，重心位置只与物体形状有关，其几何中心就是重心；质量分布不均匀的物体，其重心的位置除了跟形状有关外，还跟物体的质量分布有关。
3、弹力（1）弹力的产生：发生弹性形变的物体，由于要恢复原来的形状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。
（2）产生的条件：两物体要相互接触；发生弹性形变。
（3）弹力的方向：①压力、支持力的方向总是垂直于接触面。
②绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
③杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。
如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。
例题：如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O ，重心在P ，静止在竖直墙和桌边之间。
试画出小球所受弹力。
解析：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A 点，弹力F 1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O ；在B 点弹力F 2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O 。
专题01 力与物体的平衡 【练】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)
专题01力与物体的平衡1．图中是生活中磨刀的情景。
若磨刀石始终处于静止状态，当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法错误的是（）A．刀受到的滑动摩擦力向后B．磨刀石受到地面的静摩擦力向后C．磨刀石受到四个力的作用D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力【答案】C【详解】A．当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀受到的滑动摩擦力向后，故A正确，不符合题意；B．当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀对磨刀石摩擦力向前，根据平衡条件可知，磨刀石受到地面的静摩擦力向后，故B正确，不符合题意；C．磨刀石受到重力、地面支持力、刀的摩擦力和地面摩擦力以及刀的压力（否则不会有摩擦力），共5个力作用，故C错误，符合题意；D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力分别是磨刀石对地面的压力与地面对磨刀石的支持力，地面对磨刀石摩擦力与磨刀石对地面的摩擦力，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．如图所示，在水平力F作用下A、B保持静止。
若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则（）A．A的受力个数可能是3个B．A的受力个数可能是5个C．B的受力个数可能是3个D．B的受力个数可能是5个【答案】D【详解】对AB系统受力分析可知，斜面对B摩擦力可能为零AB．对A受力分析，由平衡条件得：A受重力，B对A的支持力，水平力F，以及B对A的摩擦力四个力的作用，故AB错误；CD．对B受力分析：B至少受重力、A对B的压力、A对B的静摩擦力、斜面对B的支持力，还可能受到斜面对B的摩擦力，故D正确，C错误。
故选D。
3．如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构G和Q G。
用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P 成，其重量分别为P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。
下列说法正确的是（）A．Q对P的磁力大小等于P GB．P对Q的磁力方向竖直向下C．Q对电子秤的压力大小等于Q G＋FD．电子秤对Q的支持力大小等于P G＋Q G【答案】D【详解】AB．由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q 对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，G，选项AB错误；则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于PCD．对PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于P G＋Q G，即Q对电子秤的压力大小G＋Q G，选项C错误，D正确。
物体的平衡综合最新
专题一 物体的平衡1.【2012•苏北四市二次调考】如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。
某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。
设吊床两端系绳中的拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2，则( )A ．坐着比躺着时F 1大B ．躺着比坐着时F 1大C ．坐着比躺着时F 2大D ．躺着比坐着时F 2大2.【2012•安徽淮北市一模】2011年10月7日-16日在日本东京举行的第43届世界体操锦标赛上，我国选手陈一冰勇夺吊环冠军，成就世锦赛四冠王．比赛中他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为θ．已知他的体重为G ，吊环和绳索的重力不计．则每条绳索的张力为 ( )A ．αcos 2GB ．αsin 2G C ．2G cos α D ．2G sin ɑ3.【2012•湖南名校联考】如图所示为我国国家大剧院外部呈椭球型。
假设国家大剧院的屋顶为半球形，因特殊原因要执行维修任务，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G ．现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从C 点（C 点与A 点等高）沿支架缓慢地向B 点靠近．则绳中拉力大小变化的情况是A ．先不变后变大B ．先不变后变小C ．先变大后不变D ．先变小后不变4.【2012•安徽名校联考】如图所示，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，（sin37°=0.6，cos37°=0.8），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（ ）A ．15N 沿斜面向上B ．15N 与AB 边平行C ．9N 近似于沿DB 方向D ．9N 近似于沿CA 方向5.【2012•重庆名校联考】如右图所示，图形凹槽半径R=30cm ，质量m=1kg 的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。
物体平衡的几种常见解法经典
物体的平衡典型例题选讲1、 二力平衡:处于二力平衡的物体所受的两个力大小相等，方向相反，力的作用线在同一直线上。
2、 三力平衡：A 、三力平衡时，任意两个力的合力F 都与第三个力等大反向，作用在同一直线上；B 、三力平衡时，这三个力必在同一平面上，且三个力的作用线或作用线的延长线必交于一点；C 、三力平衡时，表示三个力的矢量恰好构成一个首尾相连的闭合三角形。
3、三力交汇原理：一个物体如果受三个力作用而平衡，若其中两个力交于一点，则第三个力也必过这一点。
4、多力平衡：任意一个力与其余各力的合力等值反向；这些力的矢量可构成一个首尾相连的闭合多边形。
5、物体平衡的条件：物体所受的合力为0，即F 合 = 0 ，如果物体在*一方向上处于平衡状态，则该方向上的合力为0。
力的平衡常用方法： 一、力的合成法：1、如图1甲所示，重物的质量为m ,轻细绳AO 与BO 的A 端、B 端固定，平衡时AO 水平,B0与水平面的夹角为θ，AO 拉力1F 和BO 拉力2F 的大小是 ()A 、1F mg = B.1cot F mg θ= C.2sin F mg θ= D.2sin mg F θ=二、正交分解法：1、如图,两竖直固定杆间相距4m ，轻绳系于两杆上的A 、B 两点，A 、B 间的绳长为5m ．重G ＝80N 的物体p 用重力不计的光滑挂钩挂在绳上而静止，求绳中拉力T ．2、如图所示，小球质量为m ，两根轻绳BO 、CO 系好后，将绳固定在竖直墙上，在小球上加一个与水平方向夹角为的力F ，使小球平衡时，两绳均伸直且夹角为，则力F 的大小应满足什么条件？ 三、相似三角形法：1、如图7，半径为R 的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h 的O 点，用一根长为L 的细线悬挂质量为m 的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球面压力的大小．2、一轻杆BO ，其O 端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO 上，B 端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮，用力F 拉住，如图6所示．现将细绳缓慢往左拉，使杆BO 与杆AO 间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F 及杆BO 所受压力FN 的大小变化情况是（ ）PA BOabA ．FN 先减小，后增大B ．FN 始终不变C ．F 先减小，后增大D ．F 逐渐不变 四、矢量三角形法：1、如图1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。
专题四力与物体的平衡平衡与动态变化【精选】
(1)从运动角度判断 当物体的速度大小和方向不变时，物体处于平衡状 态.物体的速度为零时，不一定处于平衡状态，只有 物体的加速度为零，物体才处于平衡状态. (2)从受力角度判断 共点力作用下物体的平衡条件是合外力为零，表达 式：F合＝0或写成分量形式Fx合＝0和Fy合＝0. 物体处于平衡状态时的几个重要推论：
3.求解共点力平衡问题的常用方法 (1)解三角形法：该方法主要用来解决三力平衡问 题.若力的三角形为直角三角形，则运用勾股定理 及三角函数求解；若力的三角形为斜三角形，则运 用正弦、余弦定理或相似三角形的知识求解. (2)正交分解法：处理四力或四力以上的平衡问题用 该方法较为方便.
(3)相似三角形法：通过力的三角形与几何三角形相 似求未知力.对解斜三角形的图解法中，当物体所受 的力变化时，通过对几个特殊状态画出力的图示(在 同一图上)进行对比分析，使得动态的问题静态化， 抽象的问题形象化，使问题将变得易于分析处理.
类型一:多物体的平衡问题
(2008·全国卷Ⅱ) 如图1－1所示，一固定斜面 上有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与斜面之间的动摩擦因
数的2倍，斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因
数是
()
A. tanα
B. cotα
C.tanα
D.cotα
3.如图1－9所示，光滑半球面上的小球被一通过
定滑轮的力F由底端缓慢拉至顶端的过程中，关
于绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化 情况，以下说法正确的是( )
A．F增大
B．F减小
C9·潍坊质检)如图1－13所示，倾斜天花板平面 与竖直方向夹角为θ，推力F垂直天花板平面作用 在木块上，使其处于静止状态，则( ) A.木块一定受三个力作用 B.天花板对木块的弹力FN>F C.木块受的静摩擦力等于mgcosθ D.木块受的静摩擦力等于mg/cosθ
物理平衡试题及答案
物理平衡试题及答案1. 一个物体在水平面上处于静止状态，下列说法正确的是：A. 物体受到的重力和支持力是一对平衡力B. 物体受到的重力和摩擦力是一对平衡力C. 物体受到的重力和支持力是一对作用力和反作用力D. 物体受到的重力和支持力是一对非平衡力答案：A2. 一个质量为m的物体在斜面上保持静止，斜面倾角为θ，下列说法正确的是：A. 物体受到的重力和斜面的支持力是一对平衡力B. 物体受到的重力和斜面的支持力是一对作用力和反作用力C. 物体受到的重力在斜面方向上的分力和斜面的支持力是一对平衡力D. 物体受到的重力在垂直斜面方向上的分力和斜面的支持力是一对平衡力答案：C3. 一个物体在竖直方向上受到大小相等、方向相反的两个力的作用，下列说法正确的是：A. 物体一定处于静止状态B. 物体一定处于匀速直线运动状态C. 物体可能处于静止状态或匀速直线运动状态D. 物体不可能处于静止状态或匀速直线运动状态答案：C4. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A5. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，同时受到一个水平向左的摩擦力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A6. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的拉力和一个向下的重力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和重力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和重力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速上升，则拉力大于重力D. 如果物体减速下降，则拉力小于重力答案：A7. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，同时受到一个水平向左的摩擦力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A8. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的拉力和一个向下的重力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和重力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和重力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速上升，则拉力大于重力D. 如果物体减速下降，则拉力小于重力答案：A9. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的拉力，同时受到一个水平向左的摩擦力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和摩擦力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速运动，则拉力大于摩擦力D. 如果物体减速运动，则拉力小于摩擦力答案：A10. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的拉力和一个向下的重力，下列说法正确的是：A. 如果物体静止，则拉力和重力是一对平衡力B. 如果物体静止，则拉力和重力是一对作用力和反作用力C. 如果物体加速上升，则拉力大于重力D. 如果物体减速下降，则拉力小于重力答案：A。
专题一第1讲力与物体的平衡
专题一 力与运动
热点视角 1.力与物体平衡部分：考查物体受力分析和平衡条件，一 般以选择题形式命题，注意与静摩擦力有关的临界极值问 题． 2.力与直线运动部分：考查牛顿运动定律与直线运动的综 合应用，常见以选择题形式命题，注意运动图象问题． 3.力与曲线运动部分：考查抛体运动、圆周运动、直线运 动组合情景下的运动问题、受力问题及功能综合问题，命 题形式既有选择题，也有计算题． 4.力与天体运动部分：结合圆周运动规律考查万有引力定 律在天体运动与航天中的应用，命题形式一般为选择题．
栏目 导引13· 郑州预测 )(单选 )如图所示 ,铁板 AB与水平
地面间的夹角为 θ ，一块磁铁吸附在铁板下方．现缓慢抬起 铁板B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对 铁板静止．下列说法正确的是( D ) A．磁铁所受合外力逐渐减小 B．磁铁始终受到三个力的作用 C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大
的受力情况与原来相比( BCD ) A．推力F将增大
B．竖直墙面对小球A的弹力减小
C．地面对小球B的弹力一定不变
D．两个小球之间的距离增大
栏目 导引
专题一 力与运动
【解析】将 A、 B 视为整体进行受力分析，在竖直方向只受重 力和地面对整体的支持力 FN(也是对 B 的支持力 FN)， 将 B 向左 推动少许后，竖直方向受力不变，所以 FN＝ (mA＋mB)g 为一定 值， C 正确； 对 B 进行受力分析如图， 由平衡条件可知 FN＝mBg ＋ F 斥 cos θ，向左推 B，θ 减小，所以 F 斥减小，由库仑定律 F 斥 q Aq B ＝ k 2 得： A、 B 间距离 r 增大， D 正确；而 F＝ F 斥 sin θ，θ r 减小，F 斥减小，所以推力 F 减小，故 A 错误；将 A、B 视为整 体时， F＝ FNA，所以墙面对小球 A 的弹力 FNA 减小，B 正确．
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B C
图2
物体的平衡专题训练
1．如图1所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块abc ，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m 1和m 2的木块，m 1>m 2，已知三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块：
A ．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右
B ．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左
C ．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因为m 1、m 2、θ1、θ2的数值并未给出。
D ．没有摩擦力的作用，三角形木块对粗糙水平面的压力为（Mg+2mg ）
2．如图2所示，一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为900，两底角为α和β；a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 小木块。
已知所有接触面都是光滑的。
现发现a 、b 沿斜面下滑，而楔形木块不动，这是楔形木块对水平面的压力等于
A ．Mg +mg
B ． Mg+2mg
C ．Mg+mg(sin α+sin β)
D ．Mg+mg(con α+con β)
3．如图3所示，物体A 在光滑的斜面上沿斜面下滑，则A 受到的作用力是
A ．重力、弹力和下滑力
B ．重力和弹力
C ．重力和下滑力
D ．重力、压力和下滑力
4．如图4所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F 1、F 2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F 1=10N ，F 2=2N.若撤去力F 1，则木块受到的摩擦力是( ).
A ．8N ，方向向右
B ．8N ，方向向左
C ．2N ，方向向右
D ．2N ，方向向左
5．如图5所示，在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，用M 、N 两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O 点，此时α+β=90°，然后保持M 的示数不变，而使α角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是( ) A ．减小N 的示数同时减小β角 B ．减小N 的示数同时增大β角
C ．增大N 的示数同时增大β角
D ．增大N 的示数同时减小β角
6．在水平力F 作用下，重为G 的物体匀速沿墙壁下滑，如图所示:若物体与墙壁
之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为
A ．μF
B ．μF+G
图1
图
3
图
4 0
图5
图6
C ．G
D ．22G F
7．如图7所示，一架梯子斜靠在光滑竖直的墙上，下端放在水平的粗糙地面上，梯子受到
A ．两个竖直的力，一个水平的力
B ．一个竖直的力，两个水平的力
C ．三个竖直的力，两个水平的力
D ．两个竖直的力，两个水平的力
8．如图8所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的力是:
A ．重力、绳的拉力
B ．重力、绳的拉力、斜面的弹力
C ．重力、斜面的弹力
D ．绳的拉力、斜面的弹力
9．如图9所示，C 是水平地面，A 、B 是两块长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物体A 和B 以相同的速度作匀速直线运动.由此可知，A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、C 间的动摩擦因数μ2有可能是:
A ．μ1=0，μ2=0
B ．μ1=0，μ2≠0
C ．μ1≠0，μ2=0
D ．μ1≠0，μ2≠0
10．如图10所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F 拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f 随拉力F 变化的图像正确的是下图中的:
11．用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图(a)所示.现对小球a 施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b 施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是下图(b)中的
图10
A
F f B
F f C
0 F f D
F
f
A
B 图7
图8 图9 C F A B
A
图10
m
F
12．如图11所示，在水平桌面上放一块重为G A =20N 的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μA =0.4，使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F 为多大?如果再在木块A 上加一块重为G B =10N 的木块B ，B 与A 之间的动摩擦因数μB =0.2，那么当A 、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A 的水平拉力应为多大?此时木块B 受到木块A 的摩擦力多大?
13．如图12所示，质量均为m 的三块木块A 、B 、C ，其中除A 的左侧面光滑外，其余各侧面均粗糙.当受到水平外力F 时，三木块均处于静止状态.画出各木块的受力图.
14．如图(A)所示，重G 的风筝用绳子固定于地面P 点，风的压力垂直作用于风筝表面AB ，并支持着风筝使它平衡.若测得绳子拉力为T ，绳与地面夹角为α，不计绳所受重力，求风筝与水平面所央的角β的正切值tanβ及风对风筝的压力.
15．如图所示，一个半径为r 、重为G 的圆球，被长为r 的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上，绳与墙所成的角度为30°，求绳子的拉力T 和墙壁的弹力N 。
F 图11
B
A 图12 C F
B A p
α
β
图10 B
A
16．某压榨机的结构如图所示，其中B为固定绞链，C为质量可忽略不计的滑块，
通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压
力F时，物体D所受的压力等于______.
17．某物体在三个共点力的作用下处于静止状态.若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余两个力保持不变，求此时物体所受的合力大小
18．作用在同一质点上的两个力的合力F随两个分力夹角大小的变化情况如图所示，则两力的大小分别是______N和______N.
19．质量为m的光滑球被竖直挡板挡住，静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，求小球压紧挡板的力的大小.
20．如图所示，在倾角为θ的斜面上，有一木块m，该木块恰好能够沿斜面匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数.
12．答案:8N ，12N ，0 13．
14．答案:风筝的受力如图（B ）所示，把绳子拉力T 和风的压力N 沿水平方向和竖直方向进行正交分解，由平衡条件可得Tsin α+G=Ncos φ,Tcos α=Nsin φ,可得
α
α
ϕTsin G Tcos tan +=
,α2TGsin G T N 22++=
15．答案: G 3
3
N ,G 332T == 16．答案:5F 17．答案:
1F 2
18．答案:30，40
19．答案:mgtan θ 20．答案:tan θ。