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高中物理中的平衡问题
平衡类问题,不仅考查物体的受力分析,而且考查对力的处理方法。主要以选择题的形式在高考中年年出现,也可与其他知识综合出现。主要考查的知识点是:重力、弹力、摩擦力的产生条件及在力的三要素的基础上对物体进行正确的受力分析,进行正交分解,根据共点力的平衡条件列方程求解。其中摩擦力,力的合成与分解是考查的热点,尤其是三个共点力的平衡问题。试题有一定的难度,且命题形式多样。为了抓住本部分的高考知识点,必须熟练灵活地掌握本部分知识的基本概念和基本技能及方法。另外与其他知识的综合平衡问题,如在研究气体问题时,大多数情况下气体和封闭气体的活塞、液柱都处于平衡状态,电场力作用下带电粒子的平衡、安培力作用下物体的平衡等,也是考查的重点。
【方法归纳】
一、求解共点力平衡的方法指导:
1.求外力优先选用整体法,求内力用隔离法.
2.平衡问题求解方法的选择
(1)物体受二力作用:可利用二力平衡条件解答.
(2)物体受三力作用:可采用合成法、分解法、三角形法、正交分解法等方法求解.
(3)物体受三个以上力作用:一般采用正交分解法求解.
(4)解动态平衡问题:通常用动态三角形法求解.
二、求解共点力平衡问题的步骤
(1)明确研究对象.求解连接体和叠合体的平衡问题要注意整体法和隔离法的综合运用.
(2)进行受力分析,并画出受力分析示意图.
(3)利用平衡条件列平衡方程.
(4)求解或讨论.
三、对电磁学中的平衡问题的分析
从题给的条件出发,根据电磁力的特点,认真分析好物体所受的电磁力(包括电场力、安培力、洛伦兹力等)后,电磁学中的物体平衡问题就转化为力学中的物体平衡问题.后续的解题方法与力学中的物体平衡问题解题方法相同。
【应用归纳】
一、重力、弹力、摩擦力作用下的平衡问题
例1、)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】物体AB整体在水平方向受力平衡,由平衡条件可得:F=μ2(mA+mB)g;对物体B在竖直方向平衡有:μ1F=mBg;联立解得:
,选项B正确。
举一反三
【变