假期作业十 受力分析，共点力作用下物体的平衡-【快乐假期】2024高一物理寒假作业高考状元假期学习方案（新教材，外研版）

　　　　　　(十)受力分析、共点力作用下物体的平衡　　 共点 力的 平衡 平衡状态:物体处于静止或保持匀速直线运动 　的状态 两力平衡条件:F合＝０．两力必　　,　　共线 求解平衡问题的常用方法:合成法、分解法、相似 　三角形法、正交分解法、整体法和隔离法 三力平衡:F合＝０．三力作用线必　　　,三力的 　矢量图必为一　　　　． ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋等大　反向　交于一点　闭合三角形 　　如图所示的是一滑 梯的实物图,为保证小朋 友的安全,在水平面铺设 安全地垫．水平段与斜面 段平滑连接．某小朋友从滑梯顶端由静止开始 滑下,经斜面底端后水平滑行一段距离,停在 水平地垫上． (１)小朋友沿粗糙的滑梯下滑时,受到重力、支 持力、下滑力和摩擦力的作用． (　　) (２)小朋友从滑梯顶端由静止开始下滑的瞬 间,速度为零,处于平衡状态． (　　) (３)小朋友静止在水平面上时,速度为零,所受 合力为零,处于平衡状态． (　　) (４)小朋友在滑梯上匀速下滑的一段过程中, 所受合力为零,处于平衡状态． (　　) 答案:(１)×　(２)×　(３)√　(４)√ １．解答静态平衡问题的方法 (１)静态平衡问题的解题模型 (２)模型突破:这个模型的核心是物体(或物体 系统)处于静止或匀速直线运动状态,这种 情况叫作静态平衡．正确选择研究对象,以 受力分析为突破口,此时系统通常受三个 或三个以上的共点力,根据具体的受力情 况选择解题方法,根据系统所受合力为０ 列式计算,从而得到结论． [典例分析] [例１]　如图所示,A、B两球完 全相同,质量均为m,用两根等长 的细线悬挂在O点,两球之间夹 着一根劲度系数为k的轻弹簧, 静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之 间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了 (　　) A．mgtanθk B． ２mgtanθ k C． mgtanθ２ ２ D． ２mgtanθ２ k [解析]　对 A 球受力分析 如图 所 示,由 平 衡 条 件 得: F＝mgtanθ２ ,又F＝kx,则 x＝ mgtanθ２ k ,故C对,A、B、D错． [答案]　C 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８２􀅰 ２．解答动态平衡问题的方法 (１)动态平衡问题的解题模型 (２)模型突破:这个模型的核心是任一时刻物 体均处于平衡状态,正确选择研究对象,以 受力分析为突破口．根据受力情况恰当选 取解题方法,常用的有图解法和解析法,在 解析法中通过平衡条件找到相应关系式, 结合其他条件得到解题方程或不等式,从 而得到结论． [典例分析] [例２]　如图所示,轻 绳的一端系在质量为 m 的物体上,另一端系 在一个轻质圆环上,圆 环 套 在 粗 糙 水 平 杆 MN 上,现用水平力F 拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然 后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线 位置,圆环仍在原来的位置不动,则在这一 过程中,水平拉力F、环与杆的摩擦力Ff 和 环对杆的压力FN 的变化情况是 (　　) A．F逐渐增大,Ff 保持不变,FN 逐渐增大 B．F逐渐增大,Ff 逐渐增大,FN 保持不变 C．F逐渐减小,Ff 逐渐增大,FN 逐渐减小 D．F逐渐减小,Ff 逐渐减小,FN 保持不变 [解析]　(方法一)计算法 以结点O为研究对象,受力 如图 所 示,由 平 衡 条 件 可 知:mg、F 的合力与绳子的 拉力FT 等大反向,F 大小 满足关系式F＝mgtanθ,在物体缓慢下降 过程中,物体的受力情况及平衡状态保持不 变,所以关系式 F＝mgtanθ仍然成立,圆 环、绳、物体组成系统,整体分析,水平方向 Ff＝F,竖直方向 mg＝FN,但θ逐渐减小, 所以F 也随之减小,Ff 也随之减小,FN＝ mg不变．选项 D正确． (方法二)图解法 物体 在 三 个 力 的 作 用 下 处于平衡状态,力F 和绳 子的拉力FT 的