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1、共点力的平衡专题清镇四中:王刚共点力的平衡Ⅱ1.平衡状态(即平衡条件)物体处于_____状态或_____________状态。2.共点力的平衡特点(1)F合=0即a=0(2)(3)若物体的加速度沿某一方向,则在与该放下垂直的方向上合力为零静止匀速直线运动3.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_____,方向_____。(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,其中任何一个力与其余两个力的合力大小_____,方向______;并且这三个力的矢量可以
2、形成一个封闭的矢量_______。(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小_____,方向______。相等相反相等相反三角形相等相反【思考辨析】(1)物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力、支持力和下滑力的作用。()(2)速度等于零的物体一定处于平衡状态。()(3)物体的平衡状态是指物体处于静止或速度等于零的状态。()(4)物体处于平衡状态时,加速度等于零。()(5)二力平衡时,这两个力必定等大反向。()(6)若物体受到三个力F1、F2、F3的作用而平衡,将F1转
3、动90°时,三个力的合力大小为F1。()(7)多个共点力平衡时,其中任何一个力与其余各力的合力大小相等、方向相反。()分析:物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力和支持力的作用,下滑力是效果力,并不存在,(1)错;物体的速度等于零不同于静止,物理上的静止是指v=0,a=0,处于平衡状态,而物体只是速度为零不一定处于平衡状态,如物体竖直上抛的最高点速度为零,但不是平衡状态,(2)错;物体的平衡状态一定是a=0,即物体处于静止或匀速直线运动状态,(3)错、(4)对;一个物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力一定等大
4、、反向,(5)对;若一个物体在三个力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,则任意一个力F1与另两个力F2、F3的合力等大、反向,故将F1转动90°时,三个力的合力大小为F1,(6)对;多个共点力平衡时,其中任何一个力与其余各力的合力大小相等、方向相反,(7)对。考点1平衡条件的应用【考点解读】1.处理平衡问题的常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件拓展延伸方法内
5、容正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力2.处理平衡问题的两点说明(1)物体受三个力平衡时,利用力的分解法或合成法比较简单。(2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合,需要分解的力尽可能少。物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法。【典例透析2】(2014·莆田模拟)如图所示,位于竖直侧面的
6、物体A的质量mA=0.2kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg,绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,A和B恰好一起匀速运动,取g=10m/s2。(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数;(2)如果用水平力F向左拉物体B,使物体A和B做匀速运动需多大的拉力?【解题探究】(1)请分别画出物体A、B的受力分析图。提示:物体A物体B(2)用力F向左匀速拉B时,B受到的绳的拉力和摩擦力如何变化?提示:因用力F向左匀速拉B,故A、B仍受力平衡,绳拉力大小不变,摩擦力大小也不变,但方向由水平向左变成水平
7、向右。【解析】(1)因物体A和B恰好一起匀速运动,所以物体A、B均处于平衡状态。由平衡条件得对A:T-mAg=0对B:T-μN=0N-mBg=0解得:μ=0.2(2)如果用水平力F向左拉物体B,使物体A和B做匀速运动,此时水平绳的拉力与滑动摩擦力的大小均不变,对物体B由平衡条件得:F-T-μN=0解得:F=4N答案:(1)0.2(2)4N【互动探究】若F与水平方向成37°角向左拉物体B,使物体A和B做匀速运动需多大的拉力?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)【解析】物体A和B一起匀速运动,由平衡条件得:对
8、A:T-mAg=0对B:Fcos37°-T-μN=0Fsin37°+N-mBg=0解得:F≈4.35N答案:4.35N【总结提升】应用平衡条件解题的步骤(1)选取研究对象:根据题目要求,选取一个平衡体(单个物体或系统,也可以是结点)作为研究对象。(2)画受力示意图:对研究对象进行受力分析,画出受力示意图。(3)正交分解:选取合适的方向建立直角坐标系,将所受各