专题二 物体的平衡.

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1、专题二物体的平衡第一节平衡状态的特点物体处于静止或匀速运动状态，称之为平衡状态。平衡状态下的物体是高中物理中重要的模型，解平衡问题的基础是对物体进行受力分析。物体的平衡在物理学中有着广泛的应用：在静力学中有单体平衡、双体平衡；在气体压强的计算中。带电粒子在电、磁场中等等，都需要用到物体平衡知识。在高考中，直接出现或间接出现的几率非常大。平衡态物体的特点：⑴平面共点力作用下的物体受到的合外力为零。如果物体仅受三个力，则任意两力的合力与第三力大小相等、方向相反。合外力为零，意味着物体受到的诸力在任一方向上的分力的矢量和为

2、零，因而常用正交分解法列平衡方程。形式为：⑵有固定转动轴物体的平衡，其合力矩为零，即M合=0。它表示使物体顺时针转动的力矩等于使物体逆时针转动的力矩(全国高考卷近年未出现该类题，但上海卷时有出现)。【典型例题透析】㈠单体物体平衡态〖例1〗(1992年全国高考)如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为：A.10N，方向向左B.6N，方向向右C.2N，方向向左D.零〖命题意图〗考查物体的平衡和摩擦

3、力。〖解题思路〗当木块受三个力作用而静止时，则，f=8N。由此可知，最大静摩擦力大于8N。至少静摩擦力可以在0和8N之间取值。当撤去F1后，因为F2=2N，它小于8N，所以此时，桌面可以给物体施加一个水平向右、大小为2N的静摩擦力，让物体静止。因此。木块所受的合力仍为零。答案选D〖探讨评价〗⑴近年高考力学部分的平衡态问题，其题型主要以选择、填空为主，大的计算题出现不多。这类题一般要涉及摩擦力，尤其是静摩擦力，要充分理解静摩擦力的概念和静摩擦力的一些特点。如静摩擦力为接触力、被动力，没有现成公式计算，在零和最大静摩擦力

4、之间取值，与正压力无关等。⑵求解本题的难点是判断最大静摩擦力的大小。本题是根据F1、F2的大小和物体的平衡条件来判断F1和F2作用时的静摩擦力的，最后得出f=8N10，然后就把f=8N近似作为最大静摩擦力，即fm=8N，那么桌面施给木块的摩擦力可以根据情况从0到8N之间提供任一数值的摩擦力，当然可以施加2N的静摩擦力，而在这时摩擦力恰好与9：大小相等，因此木块受的合力为零。选D答案。如果该题问的不是木块受的合力，而是木块受的摩擦力，则木块在F1去掉时，木块受到的摩擦力为2N，方向向右。㈡双体平衡〖例2〗(1993年上

5、海高考)如图所示。两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线中的拉力分别是TA、TB。现在使A、B带同号电荷。此时，上、下细线受力分别为T’A、T’B，则：A.T’A=TA，T’B>TBB.T’A=TA，T’BTBD.T’A>TA，T’B

6、拉力以及A、B间的库仑力均为内力。则T’A=2mg。选B为研究对象：，其中F为两球间的库仑力。由于TA=T’A，TB

7、电性如何，两球受到的电场力(库仑力)大小相等，不要错误认为大电量的带电球受电场力大，小电量的带电球受的电场力小。这一点一定要注意。〖变化题例I〗(1990年全国高考)如图所示。用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，今对于球a持续施加一个向左偏下300的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上300的同样大的恒力，最后达到平衡，则表示平衡状态的图可能是：〖解题思路〗〖解法1〗以a、b两球及连接a、b球间的绳为一系统，因为施加在a、b10两球上的两个恒力F等值反向，所以这两个力的合力为零，而整个系统处于静止状态，由于它们所

8、受的重力是竖直向下的，所以连接悬挂点及。球的那段绳也必然是垂直向下的，所以四个图中只有A图正确。〖解法2〗我们也可以用隔离法对a、b小球进行受力分析，也会得到同样的结论，以C图为例，只列出两个小球的水平方程就可以，见图。对a：对b：因为，所以，，所以β=0。〖说明〗在力的平衡问题中，用整体法可以省略系统内部的相互作用，简化解题过程。一般在分析外