（4）共點(diǎn)力平衡

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1、高考資源網(wǎng)（www.ks5u.com），您身邊的高考專家共點(diǎn)力作用下物體的平衡知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)一、物體的平衡物體的平衡有兩種情況：一是質(zhì)點(diǎn)靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的加速度為零；二是物體不轉(zhuǎn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（此時(shí)的物體不能看作質(zhì)點(diǎn)）。點(diǎn)評(píng)：對(duì)于共點(diǎn)力作用下物體的平衡，不要認(rèn)為只有靜止才是平衡狀態(tài)，勻速直線運(yùn)動(dòng)也是物體的平衡狀態(tài)．因此，靜止的物體一定平衡，但平衡的物體不一定靜止．還需注意，不要把速度為零和靜止?fàn)顟B(tài)相混淆，靜止?fàn)顟B(tài)是物體在一段時(shí)間內(nèi)保持速度為零不變，其加速度為零，而物體速度為零可能是物體靜止，也可能是物體做變速運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)狀態(tài)，加速度不為零。由此可見，靜止的物體速度一

2、定為零，但速度為零的物體不一定靜止．因此，靜止的物體一定處于平衡狀態(tài)，但速度為零的物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)?？傊?，共點(diǎn)力作用下的物體只要物體的加速度為零，它一定處于平衡狀態(tài)，只要物體的加速度不為零，它一定處于非平衡狀態(tài)。二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1．共點(diǎn)力幾個(gè)力作用于物體的同一點(diǎn)，或它們的作用線交于同一點(diǎn)（該點(diǎn)不一定在物體上），這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。2．共點(diǎn)力的平衡條件在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零，即F合＝0或Fx合＝0，F(xiàn)y合＝03．判定定理物體在三個(gè)互不平行的力的作用下處于平衡，則這三個(gè)力必為共點(diǎn)力。（表示這三個(gè)力的矢量首尾相接，恰能組成一個(gè)封閉三角形）4．解題

3、方法當(dāng)物體在兩個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí)，這兩個(gè)力一定等值反向；當(dāng)物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí)，往往采用平行四邊形定則或三角形定則；當(dāng)物體在四個(gè)或四個(gè)以上共點(diǎn)力作用下平衡時(shí)，往往采用正交分解法?！纠?】（1）下列哪組力作用在物體上，有可能使物體處于平衡狀態(tài)A．3N，4N，8NB．3N，5N，1NC．4N，7N，8ND．7N，9N，6N（2）用手施水平力將物體壓在豎直墻壁上，在物體始終保持靜止的情況下 A．壓力加大，物體受的靜摩擦力也加大B．壓力減小，物體受的靜摩擦力也減小10歡迎廣大教師踴躍來(lái)稿，稿酬豐厚。www.ks5u.com高考資源網(wǎng)（www.ks5u.com），您身邊

4、的高考專家C．物體所受靜摩擦力為定值，與壓力大小無(wú)關(guān)D．不論物體的壓力改變與否，它受到的靜摩擦力總等于重力（3）如下圖所示，木塊在水平桌面上，受水平力F1=10N，F(xiàn)2=3N而靜止，當(dāng)撤去F1后，木塊仍靜止，則此時(shí)木塊受的合力為A．0B．水平向右，3NC．水平向左，7ND．水平向右，7N解析：（1）CD在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零，即F合＝0。只有CD兩個(gè)選項(xiàng)中的三個(gè)力合力為零。（2）CD物體始終保持靜止，即是指物體一直處于平衡狀態(tài)，則據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件有對(duì)物體受力分析，如下圖可得F=FN，F(xiàn)f=G（3）A撤去F1后，木塊仍靜止，則此時(shí)木塊仍處于平

5、衡狀態(tài)，故木塊受的合力為0．【例2】氫氣球重10N，空氣對(duì)它的浮力為16N，用繩拴住，由于受水平風(fēng)力作用，繩子與豎直方向成30°角，則繩子的拉力大小是__________，水平風(fēng)力的大小是________.解析：氣球受到四個(gè)力的作用：重力G、浮力F1、水平風(fēng)力F2和繩的拉力F3，如圖所示由平衡條件可得F1=G+F3cos30°F2=F3sin30°10歡迎廣大教師踴躍來(lái)稿，稿酬豐厚。www.ks5u.com高考資源網(wǎng)（www.ks5u.com），您身邊的高考專家解得F3=NF1=2N答案：4N2N三、綜合應(yīng)用舉例1．靜平衡問(wèn)題的分析方法【例3】(2003年理綜)如圖

6、甲所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α=60°。兩小球的質(zhì)量比為A．B．C．D．點(diǎn)評(píng)：此題設(shè)計(jì)巧妙，考查分析綜合能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力，要求考生對(duì)于給出的具體事例，選擇小球m1為對(duì)象，分析它處于平衡狀態(tài)，再用幾何圖形處理問(wèn)題，從而得出結(jié)論。解析：小球受重力m1g、繩拉力F2=m2g和支持力F1的作用而平衡。如圖乙所示，由平衡條件得，F(xiàn)1=F2，，得。故選項(xiàng)A正確。2．動(dòng)態(tài)平衡類問(wèn)題的分析方

7、法GF2F1【例4】重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過(guò)程中，斜面和擋板對(duì)小球的彈力的大小F1、F2各如何變化？F1F2G解：由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的，可以認(rèn)為每個(gè)時(shí)刻小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此所受合力為零。應(yīng)用三角形定則，G、F1、F2三個(gè)矢量應(yīng)組成封閉三角形，其中G的大小、方向始終保持不變；F1的方向不變；F2的起點(diǎn)在G的終點(diǎn)處，而終點(diǎn)必須在F1所在的直線上，由作圖可知，擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程，F(xiàn)2矢量也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，因此F1逐漸變小，F(xiàn)2先變小后變大。（當(dāng)F2⊥F1，即擋板與斜面垂直時(shí)，F(xiàn)