3.5 共点力的平衡-2022-2023学年高一物理上学期同步学案+典例+练习（人教版2019必修第一册）

3.5 共点力的平衡 基础知识梳理 一、共点力 如果一个物体受到两个或更多个力的作用，这些力共同作用在 上，或它们的 交于一点，这样一组力叫作 ． 二、共点力平衡的条件 1．平衡状态：物体受到几个力作用时，保持 或 运动的状态． 2．在共点力作用下物体平衡的条件是合力为 . 即F合＝0或，其中Fx合和Fy合分别是将力进行 后，在x轴和y轴上所受的合力． 3．共点力平衡的推论 (1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于 状态，则这两个力一定 、 、共线． (2)多力平衡：若物体在多个 作用下处于 状态，则其中任意 与其余所有力的合力 、 、 ． 典型例题分析 考点一：正交分解法解共点力平衡 【例1】如图，氢气球的质量，无风时在轻绳的牵引下静止在空中，此时轻绳的拉力为8N。当有水平风吹来时，气球受到大小为6N的水平风力作用，轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中，，下列说法正确的是（　　） A．气球所受浮力大小为8N B．有风时，气球所受合力方向竖直向下 C．有风时，气球所受合力大小为 D．有风时，轻绳的拉力大小为10N 【变式练习】 1．内壁光滑的半圆碗放置在水平面上，跨过碗口的光滑细线两端分别系一质量分别为和的小球，静止时小球跟圆心的连线与水平面之间的夹角，则两小球的质量之比（　　） A．1 B．2 C． D． 2．如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为（　 　） A． B． C． D． 考点二：整体法与隔离法结合处理物体平衡问题 【例2】如图所示，质量为M的光滑斜面体放在水平地面上，质量为的小球被轻绳拴住挂在天花板上。已知轻绳与竖直方向的夹角为，斜面倾角为，整个装置处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．轻绳对小球的拉力大小为 B．斜面体受到地面的摩擦力大小为 C．斜面对小球的支持力大小为 D．地面受到的压力为 【变式练习】 1．A、B两物体重力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，分别用水平外力F1＝2N和F2＝3N作用在A和B上，如图所示，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力大小分别为（　　） A．6N，3N B．1N，2N C．1N，3N D．6N，2N 2．如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，现将物体轻放在斜面上，物体和斜面均相对地面静止，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的支持力和重力是一对平衡力 B．物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的 C．地面给斜面体水平向左的静摩擦力 D．斜面对物体的作用力竖直向上 考点三：平衡问题的动态平衡 【例3】两个相同的灯笼由轻质细绳连接悬挂起来，为悬挂点，现在对灯笼施加一拉力（图中未画出），使段细绳偏离竖直方向的角度为。已知两灯笼的质量均为，虚线Ⅰ与细绳段垂直，虚线Ⅱ与细绳段垂直，虚线Ⅲ沿水平方向，虚线Ⅳ沿方向。不考虑其他外力，若要使对球施加的拉力最小，则此拉力（　　） A．方向沿虚线Ⅰ，大小为 B．方向沿虚线Ⅱ，大小为 C．方向沿虚线Ⅲ，大小为 D．方向沿虚线Ⅳ，大小为 【变式练习】 1．如图，一粗糙斜面固定在地面上，一细绳一端悬挂小球P，另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F缓慢拉动P至细绳与竖直方向成角，Q始终静止。设Q所受的摩擦力大小为f，在这一过程中（　　） A．F一定增大、f一定增大 B．F可能不变、f可能减小 C．F一定增大、f可能先减小后增大 D．F、f均不变化 2．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳将书本静止悬挂，现将两环距离变大后书本仍处于静止状态，若杆对A环的支持力为FN，杆对A环的摩擦力为Ff，则（　　） A．FN减小，Ff不变 B．FN减小，Ff增大 C．FN不变，Ff不变 D．FN不变，Ff增大 方法探究 一、共点力平衡的条件 1．平衡状态 (1)物体处于静止或匀速直线运动的状态． (2)对“平衡状态”的理解 不管是静止还是匀速直线运动，速度保持不变，所以Δv＝0，a＝，对应加速度为零，速度为零不代表a＝0. 2．共点力平衡的条件 (1)共点力平衡的条件是合力为0. (2)表示为：F合＝0；或将各力分解到x轴和y轴上，满足Fx合＝0，且Fy合＝0. 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