内容正文:
第三章 相互作用-力
3.5 共点力的平衡
一:知识精讲归纳
考点一、共点力平衡的条件及三力平衡问题
1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态.
2.平衡条件:合外力等于0,即F合=0.
3.推论
(1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向.
(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.
(3)多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意n-1个力的合力必定与第n个力等大、反向.
二:技巧归纳
1.静态平衡问题的解题“四步骤”
2.动态平衡问题的分析方法
1.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。
2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”。
3.“两种”典型方法
4: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
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
矢量三
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
二:考点题型归纳
题型一:受力分析
1.(2021·全国高一专题练习)静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,下列说法正确的是( )
A.受重力和细线对它的拉力
B.受重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力
C.受重力和斜面对它的支持力
D.受细线对它的拉力和斜面对它的支持力
2.(2020·山西晋中市·榆次一中高一月考)如图所示,A物体沿竖直墙自由下滑,B、C、D物体均静止,各接触面均粗糙。下列说法正确的是( )
A.A物体受到三个力作用
B.B物体受到四个力作用
C.C物体受到三个力作用
D.D物体受到五个力作用
3.(2021·浙江)下列“画阴影”的物体受力分析正确的是( )
A.接触面光滑,球静止
B.光滑斜面,球静止
C.物体冲上粗糙斜面
D.一起向右匀速运动
题型二:直接三力合成解决平衡问题
4.(2021·浙江高一月考)如图所示,质量为
的物体悬挂在轻质支架上,斜梁
与竖直方向的夹角为
。设水平横梁
和斜梁
作用于
点的弹力分别为
和
,以下结果正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.(2020·山西应县一中高一月考)如图所示,一重为10N的球固定在支杆AB的上端,用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5N,则AB杆对球的作用力( )
A.大小为7.5N
B.大小为10N
C.方向与水平方向成53°角斜向右下方
D.方向与水平方向成53°角斜向左上方
6.(2020·福建三明市·三明一中高一月考)如图所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮并挂住一个质量为
的物体,系统处于静止状态,
;则轻杆BC对C端的支持力大小为( )(
)
A.
B.
C.
D.
题型三:正交分解解决平衡问题
7.(2019·合肥市第十中学高一月考)如图所示,质量为m=0.8kg的物体在水平推力F=6N作用下静止在倾角为
的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为
,则此时物体受到的摩擦力是( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A.不受摩擦力
B.静摩擦力,大小为5N,方向沿斜面向上
C.滑动摩擦力,大小为5N,方向沿斜面向上
D.滑动摩擦力,大小为5N,方向沿斜面向下
8.(2020·江苏省平潮高级中学高一月考)如图所示,恒力F大小与物体重力相等,物体在恒力F的作用下,沿水平面做匀速运动,恒力F的方向与水平成θ角,那么物体与桌面间的动摩擦因数为( )
A.
B.
C.
D.
9.(2021·浙江高一月考)如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为
,质点与球心的连线与竖直线的夹角为
,则下列说法正确的是( )
A.质点对半球体的压力大小为
B.质点对半球体的压力大小为
C.质点所受摩擦力大小为
D.质点所受摩擦力大小为
题型四:平衡状态的动态分析
10.(2021·淮北市树人高级中学)如图所示,在水平放置的木棒上的M、N两点,系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小金属环。现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度,则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况,下列判断正确的是( )
A.F1和F2都变大
B.F1变大,F2变小
C.F1和F2都变小
D.F1变小,F2变大