高中物理 5.4 平衡条件的应用学案1 鲁科版必修

高中物理 5.4 平衡条件的应用学案1 鲁科版必

修

【平衡的应用】

例1 （如下甲图）三个质量为1kg的长方形的物体

A、

B、C 放在水平面上，在物体B上施加一个大小为6N的水平力F，三个物体一起沿水平面向右匀速匀速，则在此过程中，

A、B间的摩擦力为_____N,

B、C间的摩擦力为_____N，C与地面间的动摩擦力为

______。（）

解析：选A为研究对象，其所受的合外力为零；在竖直方向上重力与支持力，合力为零；在水平方向合力也为零，因而不受摩擦力（否则饿水平方向合外力不为零），所以

A、B间的摩擦力为零。

选

A、B为研究对象，所受C的支持力与其重力平衡。在水平方向的合力也应为零，所以C对B应有向左的静摩擦力与F平衡，所以

B、C间的摩擦力为6N。

选

A、

B、C为研究对象，水平方向的合力为零，C受地面的摩擦力为6N，C对水平面的压力为3mg=30N，由得=0、2。

说明：几个相互作用的物体处于平衡状态时，可以把它们作为一个整体研究，这叫整体法，如选

A、B为研究对象，就是

A、B作为整体研究，若把B或C分离出来研究叫隔离法，通常使用整体法比较简单。

例2 （如下左图）三段细线吊着一个重物，OB线水平，OA 线与竖直墙面夹角为，OC线下拴着重物，O为结点，现保持不变（即O点不动）让OB线沿着顺时针方向转，此过程中OB线的拉力大小将

A、逐渐减小

B、逐渐增大

C、先减小后增大

D、先增大后减小

解析：结点O在三个共点力作用下平衡，根据三角形定则知，这三个力依次首尾相接构成一个闭合的三角形如（如上甲图）其中，带方向均不变；的方向变，大小变化，的大小、方向都变，随的大小、方向的变化及大小的变化，三个力让能构成闭合的三角形，（如上乙图），由图可以看出，时，最小。选项C正确。

说明：此类问题，根据平行四边形定则或三角形定则画出力平行四边形或三角形，再定性分析各力的变化情况，直观并且简捷。例3 一物体在5个共点力的作用下保持平衡，已知其中一个力的大小为，方向向西，现在撤去，而其余各个力的大小和方向均保持不变，则物体受到合力大小和方向分别是

A、100N，向东

B、100N，向西

C、0

D、条件不足，不能确定

解析：此题中物体在5个共点力的作用下保持平衡，已知一个力的大小，根据力的平衡，所以合外力为零，即其他4个力的大小的合力为零，那么其他4个力的大小的合力必定为100N，与方向跟相反，所以选项A正确。

说明：多个力作用的问题，根据平行四边形定则可以将其他的力合并为一个力，那么根据力的平衡你要分析的力跟你作出的合力的大小相等，方向相反，这样问题就简单了。