山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：物体的平衡

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1、物理一轮复习课件：zxxk平衡问题的常用方法及特例共点力作用下物体的平衡1.共点力的平衡共点力几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力.能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态,叫做平衡状态.(该状态下物体的加速度为零)平衡条件物体受到的和外力为零,即F合=0或2.平衡条件的推论(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,这两个力必定大小相等,方向相反,为一对平衡力.(2)三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、

2、方向相反.(3)多力平衡如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反.说明：在进行一些平衡类问题的定性分析时,采用共点力平衡的相关推论,可以使问题简化.1．整体法与隔离法：正确地确定研究对象或研究过程，分清内力和外力．2．平行四边形定则和三角形定则:确定合矢量与分矢量的关系．3．正交分解法：物体受多个力的平衡情况．4．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三个力列方程.3.解决平衡类问题常用方法：5．图解法：常用于处理三个共点力的平衡问题，且其中一个力为恒力、一个力的方向不变情形．6．相似三角形法:在共点力

3、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．7．正弦定理:如果物体受三个不平行力而处于平衡状态，则“动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”．Zx````xk【例1】如图2－4－2所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉

4、力变化情况是()A．增大B．先减小，后增大C．减小D．先增大，后减小图2－4－2方法二：对力的处理(求合力)采用正交分解法，方法一：对力的处理(求合力)采用合成法，FABcos60°＝FBCsinθ，①FABsin60°＋FBCcosθ＝FB，②联立解得FBCsin(30°＋θ)＝FB/2，显然，当θ＝60°时，FBC最小，故当θ变大时，FBC先变小后变大．答案：B甲乙1－1如图2－4－3所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆的另一端O为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上．若杆与墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时轻杆与竖直方向的夹角β＜θ.且θ＋β＜90°，则

5、为使斜面能在光滑水平面上向右做匀速直线运动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力T和地面对斜面的支持力N的大小变化情况是()图2－4－3A．F逐渐增大，T逐渐减小，FN逐渐减小B．F逐渐减小，T逐渐减小，FN逐渐增大C．F逐渐增大，T先减小后增大，FN逐渐增大D．F逐渐减小，T先减小后增大，FN逐渐减小解析：利用矢量三角形法对球体进行分析如图甲所示，可知T是先减小后增大．斜面对球的支持力FN′逐渐增大，对斜面受力分析如图乙所示，可知F＝FN″sinθ，则F逐渐增大，水平面对斜面的支持力z``````xxkFN＝G＋FN″·cosθ，故

6、FN逐渐增大．答案：C【例2】一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆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2－4－4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()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B图2－4－4如图所示，力的三角形与几何三角形OBA相似，设AO高为H，BO长为L，绳长为l，则由对应边成比例可得　，FN＝G，F＝G式中G、H、L均不变，l逐渐变小，所以可知FN不变，F逐渐变小．图2－4

7、－4B2-1如图所示，两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且点O、A之间的距离恰为L，系统平衡时绳子所受的拉力为F1.现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小之间的关系为()A．F1>F2B．F1＝F2C．F1

8、块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小