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1、專題一 力與物體的平衡 1共點(diǎn)力平衡的幾個(gè)結(jié)論(1)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，合力必為零；它所受的某一 個(gè)力與它所受的其余力的合力必定等大反向. (2) 當(dāng)三個(gè) 共點(diǎn)力作用于物 體處于平衡 時(shí)，三個(gè)力的矢 量組成一封閉的矢量三角形.(3)若物體在某一方向上做勻速運(yùn)動(dòng)或者靜止，則這個(gè)物 體在此方向的合力為0 (4)若建立坐標(biāo)系，將物體受到的力正交分解，則在相互 垂直的兩個(gè)方向的合力均為零即Fx= 0 , Fy= 0 .(5)三力匯交原理：三個(gè)不平行的力平衡時(shí)，其力的作用 線(或延長(zhǎng)線)必相交于一點(diǎn)，且三力共面.2求解共點(diǎn)力平衡的思路 方法指導(dǎo)：方法指導(dǎo)： 1求外力優(yōu)先選用整體法，求內(nèi)力用隔離法 2平
2、衡問(wèn)題求解方法的選擇 (1)物體受二力作用：可利用二力平衡條件解答 (2)物體受三力作用：可采用合成法、分解法、三角形法、正交分解法等方法求解 (3)物體受三個(gè)以上力作用：一般采用正交分解法求解 (4)解動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題：通常用動(dòng)態(tài)三角形法求解 3求解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的步驟(1)明確研究對(duì)象求解連接體和疊合體的平衡 問(wèn)題要注意整體法和隔離法的綜合運(yùn)用(2)進(jìn)行受力分析，并畫(huà)出受力分析示意圖(3)利用平衡條件列平衡方程(4)求解或討論 【例1】(2011海南卷)如圖111所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力()A等于零B不為零，方
3、向向右C不為零，方向向左D不為零，v0較大時(shí)方向向左，v0較小時(shí)方向向右1重力、彈力、摩擦力作用下的平衡問(wèn)題 圖111【解析】斜劈和物塊都平衡對(duì)斜劈和物塊整體受力分析知地面對(duì)斜劈的摩擦力為零，選A.【例2】如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安裝有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)，P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則()AQ受到的摩擦力一定變小BQ受到的摩擦力一定變大C輕繩上拉力一定變小D輕繩上拉力一定不變 【解析】未施加水平向左的恒力時(shí)，Q是否受摩擦力以及摩擦力的方向都不能確定設(shè)繩拉力為F，摩擦力為f，(當(dāng)F=mg
4、sinq時(shí)，f=0；當(dāng)FF=mgsinq時(shí)，f沿斜面向下；當(dāng)FF=mgsinq時(shí)，f沿斜面向上)因此施加水平恒力后，受的摩擦力如何變化是不能確定的而P始終處于平衡狀態(tài)，繩的拉力大小總等于P的重力大小，故正確選項(xiàng)為D. 【切入點(diǎn)】Q所受的靜摩擦力是被動(dòng)力，其大小和方向由沿斜面方向其他力的合力決定 (1)本題重點(diǎn)考查了根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡態(tài))及遵循的規(guī)律(合力為零)來(lái)進(jìn)行受力分析的能力 (2)對(duì)靜摩擦的理解應(yīng)特別注意它屬于被動(dòng)出現(xiàn)的力，而被動(dòng)因素就是沿靜摩擦力所在直線上其他力的合力(本題為繩的拉力F和mgsinq 、F1cosq的合力)，因此應(yīng)根據(jù)物體所處的狀態(tài)通過(guò)分析其他力的合力來(lái)確定靜摩擦
5、力的存在與否，大小及方向 【點(diǎn)評(píng)【點(diǎn)評(píng)】2與彈簧彈力有關(guān)的平衡問(wèn)題 【例3】圖中a、b、c為三個(gè)物體，M、N為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，R為跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩，它們的連接如圖所示，并處于平衡狀態(tài)以下敘述正確是()A有可能N處于不拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài).B有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài).C有可能N處于不伸不縮 狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài).D有可能N處于拉伸狀態(tài) 而M處于不伸不縮狀態(tài).【解析】輕繩只能提供拉力或力為零，不能提供推力，因而N不能處于壓縮狀態(tài)，B錯(cuò)若輕繩提供拉力且均小于a、c的重力，則M處于壓縮狀態(tài)，a、c處于圖示平衡狀態(tài)若輕繩提供的拉力小于c的重力但等于a的重力，則M處于不伸不縮狀態(tài). 答案
6、：AD【切入點(diǎn)】繩(或線)不能提供推力而彈簧(或桿)可拉可推 (1)本題通過(guò)力平衡條件的應(yīng)用，考查是否具備從受力的角度分析題中裝置特點(diǎn)的能力及推理能力 (2)不能從“輕繩不能提供推力”推知“彈簧N不能處于壓縮狀態(tài)”；認(rèn)為彈簧M的上端壓著物體a，因而彈簧M一定處于壓縮狀態(tài)，沒(méi)有想到由于物體a還可能受到大小等于其重力的繩子的拉力作用，彈簧M可能處于不伸不縮狀態(tài)，這是本題易出錯(cuò)的原因【點(diǎn)評(píng)【點(diǎn)評(píng)】【點(diǎn)評(píng)【點(diǎn)評(píng)】 (3)特別應(yīng)引起注意的是： 彈簧既可被拉伸，提供拉力，又可以被壓縮，提供推力或支持力，還可能不伸不縮遇到彈簧問(wèn)題要根據(jù)題設(shè)條件先判斷出形變情況從而確定彈力的方向若形變情況不可預(yù)知，應(yīng)全面分析
7、可能的形變情況 (4)彈簧與繩的彈力不同的特點(diǎn)有： 輕繩只能提供拉力或力為零(松弛或直而不繃狀態(tài))，不能提供推力，發(fā)生的形變?cè)谒查g內(nèi)可以變化，因而張力可以突變；輕彈簧既可以提供拉力或力為零(原長(zhǎng)狀態(tài))，也可提供推力；發(fā)生的形變?cè)谒查g內(nèi)不變化，因而彈力不突變3注意區(qū)分彈簧和輕繩彈力的特點(diǎn) 【例4】如圖所示，一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為l1、l2的兩根細(xì)線上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為q ，l2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將l2線剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度 (1)下面是某同學(xué)對(duì)該題的一種解法： 設(shè)l1線上拉力為T(mén)1, l2線上拉力為T(mén)2，重力為mg物體在三力作用下保持平衡 T1
8、cosq =mg，T1sinq =T2，T2=mgtanq 剪斷線的瞬間，T2突然消失，物體即在T2反方向獲得加速度因?yàn)閙gtanq =ma，所以加速度a=gtanq ，方向在T2反方向 你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請(qǐng)對(duì)該解法作出評(píng)價(jià)并說(shuō)明理由 (2)若將圖(a)中的細(xì)線l1改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖(b)所示，其他條件不變，求解的步驟和結(jié)果與(1)完全相同，即a=gtanq ，你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由【切入點(diǎn)】彈簧和彈性繩的彈力不能突變，非彈性繩(線、桿)可以突變答案： (1)結(jié)果不正確l2被剪斷的瞬間，l1上拉力的大小發(fā)生了突變T1=mgcosq ，a=gsinq . (2)結(jié)果正確因?yàn)閺椈傻膹椓Σ荒馨l(fā)生突變T1的大小和方向都不變 【點(diǎn)評(píng)【點(diǎn)評(píng)】 (1)要注意區(qū)分理想的繩子和理想的彈簧的拉力特點(diǎn)； (2)要注意區(qū)分平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)l2被剪斷前小球處于平衡狀態(tài)，剪斷后小球處于非平衡狀態(tài). 4動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題 【例5】圖115【切入點(diǎn)】本題考查力的合成與分解在動(dòng)態(tài)平衡中的應(yīng)用圖116【切入點(diǎn)】運(yùn)用力的矢量三角形方法解題 【點(diǎn)評(píng)】注意解決共點(diǎn)力平衡中動(dòng)態(tài)平衡的分析方法
江蘇省泰州市高考物理二輪復(fù)習(xí) 11力學(xué)中的物體平衡課件
