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《(4)共點(diǎn)力平衡》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
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)。總之,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)