高三物理第一轮复习第一讲 物体的平衡

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1、高三物理第一轮复习第一讲物体的平衡（一）知识点预览物体所受外力力——物体对物体的作用力的分类弹力重力摩擦力匀速直线运动或静止状态物体的平衡状态物体的平衡条件物体的非平衡状态（二）平衡的要点：Ⅰ]物体的平衡条件：此类题的关键，在于对物体的正确的受力分析，列出平衡方程组。Ⅱ]物体的动态平衡①有些物体在运动中合力始终为零，称动态平衡；②此类题的常用解法：受力图分析法。Ⅲ]处理常用方法：①正交分析②整体分析法③隔离分析法④力三角图分析法（三）GABF例题辨析和方法指导：例1．所受重力为G的木块放在木板AB上，以B端着地，在A端用竖直向上的力F使木板缓缓向上

2、倾斜，在木块相对静止在木板上的过程中（BD）A．木块对木板的压力增大B．木块受的静摩擦增大C．拉力F逐渐减小D．拉力F的力矩逐渐减小对木块用力三角分析法，木板用隔离分析法例2．均匀棒AB重G＝8N，Ａ端用细轻绳悬于O点．用水平力F拉棒的B端，当棒平衡时OA与竖直方向的夹角α＝37°（取sin37°＝0.6）,如图所示,求水平拉力F和绳OA中拉力T.分析与解棒仅受G、T、F三个力作用而平衡，故此三力共点．如图5所示，三力的作用线均过C点，以过C点的水平直线为x轴，竖直线为y轴，应用正交法，由ΣFx＝0、ΣFy＝0，有：F－Tsinα＝0G－Tcosα

3、＝0从而解出F＝6N，T＝10N．例3．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．分析与解如前所述，光滑挂钩两侧的绳为同一根绳，它们的拉力相等，均为T，如图所示.由ΣFx＝0，ΣFy＝0，有：Tcosα－Tcosβ＝0Tsinα＋Tsinβ＝G解出α＝β，T＝．设O点到两杆的水平距离分别为a和b,则a＝cosα，ｂ＝cosβ＝cosα故有a＋b＝（＋）cosα(式中＋为绳长).解出cosα＝＝,sinα＝从而进一步解出T＝66.7N.例4．如

4、图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力：（D）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大GTOBTOA解答与分析：O点只受三个力，过程中O点受力始终平衡，用力三角分析法对O点的动态平衡作图分析，可得答案，如图所示。AB例5．如图所示，上表面水平的物体A单独放在固定斜面上时，恰好能沿斜面匀速下滑．若将另一个物体B轻轻地放置在物体A上，使A、B共同沿该斜面下滑，下列说法中正确的是（C）A.A和B将共同加速下滑B.A和B将共同减速下滑C.A和B将共同匀速下滑D.物体A受到的

5、合力增大xymgNfα解答与分析：由于A、B是连接体，受力与A单独受力相同，沿斜面建立坐标，对A作图分析,应有得，即f与mg无关当A、B共同运动时，上式仍成立，A、B仍能保持平衡。例6．质量为m的物块与水平面间的动摩擦因数为μ，为使物块沿水平面做匀速直线运动，则所施加的拉力至少应为多大？解析：取物块为研究对象，在与水平面夹θ角斜向右上方的拉力F作用下，物块沿水平面向右做匀速直线运动，此时，物块的受力情况如图所示，建立起水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向的直角坐标系，沿两坐标轴方向列出平衡方程为Fcosθ－f=0Fsinθ+N－mg=0.考虑

6、到动摩擦力f与正压力N间的关系，又有f=μN.由上述三个方程消去未知量N和f，将F表示为θ的函数，得F=μmg/（cosθ+μsinθ），对上述表达式作变换，又可表示为F=，其中tanα=μ.由此可知，当θ=arctanμ时，拉力F可取得最小值Fmin=μmg/.解：其实，此例题可用“几何方法”分析求解：对物块做匀速直线运动时所受的四个力来说，重力mg的大小、方向均恒定；拉力F的大小和方向均未确定；由于支持力N与动摩擦力f的比值是确定的，做其合力R的大小未确定而方向是确定的（与竖直线夹α角），于是，把N与f合成为一个力R，物块所受的四个力即可等效地

7、视为三个力R、mg和F，而这三个力的矢量关系可由图来表示。由图便很容易得出结论：当拉力F与水平面夹角为α=tg—1μ时，将取得最小值Fmin=mgsinα=（四）巩固练习：（一）选择题：1.如图所示是一个直角支架挂住重物G的三种装置，其中水平棒AB和绳AC所受重力不计，三种情况下绳AC与棒的夹角α>β>θ，如图所示，则绳AC上拉力依大小的顺序排列是A．Ta>Tb>Tc　　　　　　　　　B．Tc>Tb>TaC．Tb>Tc>Ta　　　　　　　　　D．Tc>Ta>Tb2.如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则：()A.物体一定受3个力的作用B.物体可

8、能受3个力的作用C.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力D.物体可能受到沿斜面向下的静摩擦力。图23.如图2所示，当人向右跨了