内容正文:
第05讲: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.(2023秋·新疆阿克苏·高一校考期末)如图所示,A、B两物块叠放在水平面上,在水平恒力F作用下,A、B一起匀速运动,在运动过程中物体A所受外力个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.(2023春·云南红河·高一开远市第一中学校校考期中)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,如图所示,绳子处于竖直方向,整个装置静止,则( )
A.绳子上拉力一定为零 B.A、B之间可能存在摩擦力
C.地面与物体B间存在摩擦力 D.地面受的压力可能为零
3.(2023春·贵州毕节·高一统考期末)如图所示,地面为水平面,水平推力F作用在B上,A与B均处于静止状态,则物体B的受力个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
题型二:直接三力合成解决平衡问题
4.(2023秋·黑龙江佳木斯·高一校考阶段练习)两个质量分别均匀相同的光滑小球A、B,半径均为R,质量均为m,用两根长均为R的细绳、拴住小球A、B后按照如图所示的方法悬挂起来,重力加速度大小为g,则A、B两球之间的弹力大小F为( )
A. B. C. D.
5.(2022秋·安徽滁州·高一校考阶段练习)用卡车运输质量为的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示,两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为和。重力加速度为。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为,则( )
A. B.
C. D.
6.(2023秋·福建福州·高一统考期末)如图所示用绳子将鸟笼挂在一根水平横梁上,绳子OA、OB和OC对结点O的拉力大小分别FA、FB和FC,则下列判断正确的是( )
A.FA最大 B.FB最大
C.FC最大 D.FC=FA+FB
题型三:正交分解解决平衡问题
7.(2023秋·湖北襄阳·高一校考期末)如图所示,某同学用胶棉拖把擦黑板,拖把由拖杆和拖把头构成。设某拖把头的质量为,拖杆质量可忽略,拖把头与黑板之间的动摩擦因数为,重力加速度为。该同学用沿拖杆方向的力推拖把,让拖把头在竖直面内的黑板上匀速移动,此时拖杆与竖直方向的夹角为。则正确的是( )
A.黑板受到的压力 B.拖把对黑板的摩擦力
C.下推时的推力 D.上推和下推时的推力相等
8.(2023秋·河南濮阳·高一统考期末)如图所示,一个质量为50kg的木箱,放置在倾角为=30°的固定斜面上,轻推一下木箱,木箱可以匀速下滑。若用平行于斜面的拉力F将木箱匀速向上拉动,g取10m/s2,拉力F大小为( )
A.500N B.450N C.300N D.250N
9.(2023秋·天津河西·高一校考期末)如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下,沿天花板做匀速直线运动,物体与天花板间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小为( )
A.B.C.D.
题型四:整体法与隔离法处理平衡问题
10.(2023秋·山东东营·高一东营市河口区第一中学校)一个小朋友在搭积木时,将两个相同的三棱柱甲、乙相邻置于水平地面上,表面光滑的圆柱体丙架在两个三棱柱之间,截面如图所示。三块积木的质量均为m且处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.甲受到3个力的作用
B.地面对乙的摩擦力方向向右
C.地面对甲的支持力大小为
D.若增大甲、乙间的距离,丙未落地且三者仍静止,则甲