第3講 共點力的平衡(整體法、隔離法、臨界極值)

1、1 1、鞏固利用三角形法和正交分解法解決共點力平衡問題、鞏固利用三角形法和正交分解法解決共點力平衡問題2 2、掌握整體法與隔離法的解題思路，會分析平衡中的臨界、掌握整體法與隔離法的解題思路，會分析平衡中的臨界極值問題極值問題專題二專題二 相互作用相互作用第第3講講 共點力的平衡及其應(yīng)用共點力的平衡及其應(yīng)用 復(fù)習(xí)目標(biāo)復(fù)習(xí)目標(biāo)（多選）用三根輕繩將質(zhì)量為（多選）用三根輕繩將質(zhì)量為m的物體懸掛在空中，如圖所的物體懸掛在空中，如圖所示已知繩示已知繩ac和和bc與豎直方向的夾角分別為與豎直方向的夾角分別為30和和60，則，則ac繩和繩和bc繩中的拉力大小分別為繩中的拉力大小分別為()AC三角形法求共點力的

2、平衡問題三角形法求共點力的平衡問題 在豎直墻壁上，用斜向上的恒力在豎直墻壁上，用斜向上的恒力F按著一重量為按著一重量為G的的木塊沿墻壁作勻速運動，木塊沿墻壁作勻速運動，F(xiàn)與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為，求墻壁與木塊的動摩擦因數(shù)求墻壁與木塊的動摩擦因數(shù)。NFGffNFG答案：答案：F共點力的平衡問題共點力的平衡問題正交分解法正交分解法 考點考點 整體、隔離法在多體平衡中的應(yīng)用整體、隔離法在多體平衡中的應(yīng)用1整體法：整體法： 研究研究系統(tǒng)外系統(tǒng)外物體對物體對系統(tǒng)內(nèi)整體系統(tǒng)內(nèi)整體的作用力時或研究系統(tǒng)整體的的作用力時或研究系統(tǒng)整體的加速度，可以選整個系統(tǒng)為研究對象。加速度，可以選整個系統(tǒng)為研究對

3、象。2隔離法：隔離法： 研究研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力時的相互作用力時，必須采用隔離法。，必須采用隔離法。 （將研究對象與周圍物體分隔開）（將研究對象與周圍物體分隔開）一般情況下要求系統(tǒng)內(nèi)各個物體的加速度相同一般情況下要求系統(tǒng)內(nèi)各個物體的加速度相同受力分析時，有時解決一個問題要將整體法與隔離法交替使用受力分析時，有時解決一個問題要將整體法與隔離法交替使用(2017屆湖北襄陽模擬屆湖北襄陽模擬)如圖，質(zhì)量為如圖，質(zhì)量為m的木塊的木塊A放在質(zhì)量為放在質(zhì)量為M的三角形斜劈的三角形斜劈B上，現(xiàn)用大小相等、方向相反的水平力上，現(xiàn)用大小相等、方向相反的水平力F分別推分別推A和和B，它們均

4、靜止不動，重力加速度為，它們均靜止不動，重力加速度為g，則，則()AA與與B之間一定存在摩擦力之間一定存在摩擦力BB與地面之間一定存在摩擦力與地面之間一定存在摩擦力CB對對A的支持力一定小于的支持力一定小于mgD地面對地面對B的支持力的大小一定等于的支持力的大小一定等于(Mm)g整體、隔離法的應(yīng)用整體、隔離法的應(yīng)用課本課本P36 第第1題題D(2017屆安徽馬鞍山檢測屆安徽馬鞍山檢測)如圖所示，傾角為如圖所示，傾角為30，重為，重為80 N的斜的斜面體靜止在水平面上一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上，面體靜止在水平面上一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上，桿的另一端固定一個重為桿的另一端固定一個

5、重為2 N的小球，小球處于的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)靜止?fàn)顟B(tài)時，下時，下列說法正確的是列說法正確的是()A斜面有向左運動的趨勢斜面有向左運動的趨勢B地面對斜面的支持力為地面對斜面的支持力為80 NC球?qū)椥暂p桿的作用力為球?qū)椥暂p桿的作用力為2 N，方向豎直向下，方向豎直向下D彈性輕桿對小球的作用力為彈性輕桿對小球的作用力為2 N，方向垂直斜面向上，方向垂直斜面向上C整體隔離法的應(yīng)用整體隔離法的應(yīng)用課本課本P34 練練3課本課本P31 第第5題題（多選）如圖所示，甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜置于（多選）如圖所示，甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜置于傾角為傾角為的粗糙斜面體上，斜面體始終的

6、粗糙斜面體上，斜面體始終保持靜止保持靜止，則下列判斷正，則下列判斷正確的是確的是() A.物體甲一定受到物體甲一定受到4個力的作用個力的作用B.物體甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下物體甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C.物體乙所受的摩擦力不可能為零物體乙所受的摩擦力不可能為零D.水平面對斜面體無摩擦力作用水平面對斜面體無摩擦力作用CD共點力平衡、整體法隔離法的應(yīng)用共點力平衡、整體法隔離法的應(yīng)用(2015江西上饒六校聯(lián)考二模江西上饒六校聯(lián)考二模)如圖所示，一串紅燈籠如圖所示，一串紅燈籠(三只三只)在水平風(fēng)力的吹動下發(fā)生傾斜，懸繩與豎直方向的夾角為在水平風(fēng)力的吹動下發(fā)生傾斜，懸繩與豎直方向的夾角為

7、37設(shè)每個紅燈籠的質(zhì)量均為設(shè)每個紅燈籠的質(zhì)量均為m，繩子質(zhì)量不計則自上，繩子質(zhì)量不計則自上往下數(shù)第一個紅燈籠對第二個紅燈籠的拉力大小為往下數(shù)第一個紅燈籠對第二個紅燈籠的拉力大小為()54mg43mg53mg52mgA.B.C.D.D整體法隔離法的應(yīng)用整體法隔離法的應(yīng)用考點考點 平衡中的臨界與極值問題平衡中的臨界與極值問題臨界問題：當(dāng)某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，臨界問題：當(dāng)某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)恰好出現(xiàn)”或或“恰好不出現(xiàn)恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用在問題的描述中常用“剛好剛好”“”“剛能剛能”“”

8、“恰好恰好”等語言等語言極值問題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大極值問題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題值和最小值問題課本課本P34如圖，滑塊如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊置于水平地面上，滑塊B在一水平力在一水平力F作用下緊靠作用下緊靠滑塊滑塊A(A、B接觸面豎直接觸面豎直)，此時，此時A恰好不滑動，恰好不滑動，B剛好不下滑剛好不下滑.已知已知A與與B間的動摩擦因數(shù)為間的動摩擦因數(shù)為1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為與地面間的動摩擦因數(shù)為2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與與B的質(zhì)量之比為的質(zhì)量之比為 ()BF(2017屆安徽江

9、淮名校聯(lián)考屆安徽江淮名校聯(lián)考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為為m1 kg的小物塊上，另一端固定在墻上物塊在斜面上靜的小物塊上，另一端固定在墻上物塊在斜面上靜止時，彈簧與豎直方向的夾角為止時，彈簧與豎直方向的夾角為37，已知斜面傾角，已知斜面傾角37，斜面與小物塊間的動摩擦因數(shù)斜面與小物塊間的動摩擦因數(shù)0.5，斜面固定不動設(shè)物塊，斜面固定不動設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，下列說法與斜面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，下列說法正確的是正確的是(g取取10 m/s2)()A小物塊可能只受三個力小物塊可能只受三個力B彈簧彈力大小一定等于彈簧彈力

10、大小一定等于4 NC彈簧彈力大小不可能等于彈簧彈力大小不可能等于3 ND斜面對物塊支持力可能為零斜面對物塊支持力可能為零C(2017屆柳州模擬屆柳州模擬)如圖所示，光滑固定斜面上有一個質(zhì)量為如圖所示，光滑固定斜面上有一個質(zhì)量為10 kg的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角為為45，斜面傾角為，斜面傾角為30，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)(g取取10 m/s2)求：求：(1)繩中拉力的大小和斜面對小球支持力的大??；繩中拉力的大小和斜面對小球支持力的大小；(2)若另外用一個外力拉小球，能夠把小球拉離斜面，求最

11、小的拉若另外用一個外力拉小球，能夠把小球拉離斜面，求最小的拉力的大小力的大小(所有結(jié)果均保留所有結(jié)果均保留3位有效數(shù)字位有效數(shù)字)臨界極值問題臨界極值問題將兩個質(zhì)量均為將兩個質(zhì)量均為 m 的小球的小球 a、b 用細(xì)線相連后，再用細(xì)線用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于懸掛于 O 點，如圖所示用力點，如圖所示用力 F 拉小球拉小球 b，使兩個小球都，使兩個小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線 OA 與豎直方向的夾角保持與豎直方向的夾角保持30，則則 F 的最小值為的最小值為( )Bmg如圖所示，兩個質(zhì)量均為如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長桿上，兩根

12、長度均為長桿上，兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上，另一端系的輕繩一端系在小環(huán)上，另一端系在質(zhì)量為在質(zhì)量為M的木塊上，兩個小環(huán)之間的距離也為的木塊上，兩個小環(huán)之間的距離也為l，小環(huán)保，小環(huán)保持靜止試求：持靜止試求：(1)小環(huán)對桿的壓力；小環(huán)對桿的壓力；(2)小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)至少為多大？至少為多大？如圖所示，用完全相同的輕彈簧如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾與豎直方向的夾角為角為30，彈簧，彈簧C水平，則彈簧水平，則彈簧A、C的伸長量之比為的伸長量之比為() 整體法隔離法的應(yīng)用整體法隔離法的應(yīng)用D(2017屆杭州七校聯(lián)考