高三一轮复习,共点力作用下的平衡

必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
受力分析
受力分析的步骤是： 1． 根据题意选取研究对象， 选取研究对象的原则是要使 对问题的研究尽量简便，研究对象可以是单个物体或 是由几个物体组成的系统。
2．把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某 个力，要养成按一般步骤分析受力的好习惯。一般先 ，然后环绕物体一周，找出跟研究对象 逐个分析这些物体对研究对象的弹力和 其他场力(如电场力、磁场力等)。
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
物体的平衡
1．平衡状态 (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 (1)物体所受合外力为零：F合＝0． (2) 若采用正交分解法，则平衡条件表示为： Fx合＝0，Fy合＝0
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
A．MN 对 Q 的弹力逐渐减小 B．地面对 P 的摩擦力逐渐增大 C．P、Q 间的弹力先减小后增大 D．Q 所受的合力逐渐增大
[答案] B
必考内容 第二章 第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
如图所示，用细绳系住放在倾角为 θ 的光滑斜面上的球， 当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳 上的拉力将( )
半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上， 其右端有固定 放置的竖直挡板 MN。在 P 和 MN 之间放有一个光滑均匀的 小圆柱体 Q，整个装置处于静止。如图所示是这个装置的纵 截面图。若用外力使 MN 保持竖直，缓慢地向右移动，在 Q 落到地面以前，发现 P 始终保持静止。在此过程中，下列说 法中正确的是( )
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
A．Ff＝0，FN＝Mg＋mg B．Ff 向左，FN<Mg＋mg C．Ff 向右，FN<Mg＋mg D．Ff 向左，FN＝Mg＋mg
[答案] B
必考内容 第二章 第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
图解法求解动态平衡问题
与几何三角形 OBA 相似，由相似三角形对应边成比例，解得 FN 不变，FT 变小。应选 C。
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
平衡问题中的临界与极值问题
命题规律
根据物体平衡条件，利用正交分解法列出方
程，然后由题中所给条件或隐含条件，判断临界值或极值， 一般以选择题或计算题出现。
如图所示，水平轻杆一端插入竖直墙内，另一端装有 不计摩擦的轻质滑轮，一轻绳一端 C固定于墙上，另一端跨
过 滑 轮 后 悬 挂 一 质 量 为 m 的 重 物 ， 绳 BC 与 水 平 方 向 成 θ 角．求轻杆对滑轮的作用力．
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
共点力作用下物体的平衡
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
5．对物体受力分析时应注意以下几点： (1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相 混淆； (2)对于作用在物体上的每一个力， 都必须明确它的来源， 不能无中生有； (3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力)， 不能把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。
必考内容 第二章 第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
3. 物体平衡的相关推论
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，则这两个力必定大小相等，方向相反，为一对平衡 力． 2 ．多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态， 则其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反． 3．三力汇交原理 如果一个物体受到非平行的三个力作用而处于平衡状 态，则这三个力的作用线必定在 一个平面内 ，而且必为共点 力 ． ( 证明：若这三个力不共点，则三力对物体的力矩不平 衡) 4．如果物体受到n个共面力的作用而处于平衡状态，则 表示这n个力的n条有向线段可以依次首尾相接而构成一个封 闭的“力的 n边形”．特别是当 n＝ 3时，将构成一个封闭的 “力的三角形”． 必考内容 第二章 第3讲
整体法和隔离法的应用
如图所示，质量为 M 的直角三棱柱 A 放在水平地 面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为 θ.质量为 m 的 光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A 和 B 都处于静止 状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？
[答案]
(M＋m)g mgtanθ
必考内容 第二章 第 3讲
[答案] D
A．逐渐增大 C．先增大后减小
B．逐渐减小 D．先减小后增大
wenku.baidu.com
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理相似三角形法求解动态平衡问题 ·人教版 · 高考一轮总复习
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( )
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
[解析] 根据平衡条件建立方程： Fcosα＋F＝mgsinβ＋Ff Fsinα＋N＝mgcosβ Ff＝μN 联立三个方程解得 mgsinβ＋μcosβ F＝ 1＋cosα＋μsinα
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
如图所示，一质量为 M 的斜面体 B 放在水平面上，在其 斜面上放一质量为 m 的物体 A，用一沿斜面向上的力 F 作用 于物体 A 上， 使其沿斜面匀速下滑， 在物体 A 下滑的过程中， 斜面体 B 静止不动， 则地面对斜面体 B 的摩擦力 Ff 及支持力 FN 是( )
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与
斜面体 P 连接， P 与斜放的固定挡板 MN 接触且处于静止状 态，弹簧处于竖直方向，则斜面体 P 此刻受到外力的个数可 能为( )
A．2
B．3
C．4
D．5
必考内容 第二章 第 3讲
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
A．FN 变大，FT 变大 C．FN 不变，FT 变小
[答案] C
B．FN 变小，FT 变大 D．FN 变大，FT 变小
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
[解析]
对 A 进行受力分析， 如图所示， 力三角形 AF′FN
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
(4)应用拉密定理
拉密定理：如果物体受三个不平行力而处于平衡状态， 如右图所示，则每个力的大小与另外两个力的夹角正弦之比 F1 F2 F3 为定值，即 ＝ ＝ 。 sinθ1 sinθ2 sinθ3
必考内容 第二章 第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
如图所示， 斜坡与水平面的夹角为 β， 两个人一推一拉使 物体匀速上斜坡。设两力大小相同，均为 F。已知物体与斜 3 坡间的摩擦因数为 μ＝ ，推力 F 与斜坡平行，拉力 F 与斜 3 坡所成角度 α 为多少时最省力？
[答案]
30°
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
A．FN 先减小，后增大 B．FN 始终不变 C．F 先减小，后增大 D．F 始终不变
[答案] B
必考内容 第二章 第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心 O 的正上 方固定一个小定滑轮，细绳的一端拴一个小球，小球置于半 球面上的 A 点，另一端绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从 A 点滑向半球顶点(未到顶点)，则此过程中，小球对半球的压力 FN 大小及细绳的拉力 FT 大小的变化情况是( )
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
如图所示，轻杆AB的一端固定在铰链上，在另一端B用
轻绳悬挂一重为 G的物体，再用绳 BC拉住 B端使轻杆处于水 平状态．已知∠CBA＝θ，B点为两绳在轻杆上的共同结点， 求轻杆对结点B的弹力．
Gcot θ
方向沿AB方向
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
必考内容 第二章 第 3讲
的物体，并 ，最后再分析
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
3．每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样 可以避免分析出某些 不存在 的力。
4．画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受 力图，物体能否处于题目中所给的运动状态 。
必考内容 第二章
第 3讲
成才之路 ·物理 ·人教版 · 高考一轮总复习
4．平衡问题中列方程的方法 (1)正交分解法
(2)力的合成法 特别适合三个力平衡时，运用其中两力之和等于第三个 力来列方程求解。 (3)相似三角形法 在共点力的平衡问题中，已知某力的大小及绳、杆等模 型的长度、高度等，常用力的三角形与几何三角形相似的比 例关系求解。