53、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)_第1頁(yè)
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53、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)153、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)253、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)353、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)453、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)553、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)653、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)753、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)853、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)953、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)10一、對(duì)物體的平衡狀態(tài)的理解一、對(duì)物體的平衡狀態(tài)的理解111.從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度理解平衡的物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),此種狀態(tài)其加速度為零.即處于平衡狀態(tài)的物體加速度為零,反過(guò)來(lái)加速度為零的物體一定處于平衡狀態(tài).2.從動(dòng)力學(xué)的角度理解:處于平衡狀態(tài)的物體所受的合外力為零,反過(guò)來(lái)物體受到的合外力為零,它一定處于平衡狀態(tài).1.從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度理解123.靜態(tài)平衡與動(dòng)態(tài)平衡(1)靜態(tài)平衡是處于靜止?fàn)顟B(tài)的平衡,合力為零.(2)動(dòng)態(tài)平衡是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的平衡,合力為零.4.平衡狀態(tài)與力的平衡平衡狀態(tài)指物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài).力的平衡是作用在同一處于平衡狀態(tài)的物體上的幾個(gè)力所滿足的一種關(guān)系.力的平衡是物體平衡的條件,物體處于平衡狀態(tài)是力的平衡的結(jié)果.3.靜態(tài)平衡與動(dòng)態(tài)平衡13

(1)物體的速度等于零不同于靜止,它的瞬時(shí)速度為零,而此時(shí)物體合外力可能不為零,物體不平衡.(2)物體靜止時(shí)v=0,a=0處于平衡狀態(tài).(1)物體的速度等于零不同于14【典例1】(2011·宜賓高一檢測(cè))物體在共點(diǎn)力作用下,下列說(shuō)法中正確的是A.物體的速度在某一時(shí)刻等于零時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)B.物體相對(duì)于另一物體保持靜止時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)C.物體所受合力為零時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)D.物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)【典例1】(2011·宜賓高一檢測(cè))物體在共點(diǎn)力作用下,下列15

【解題指導(dǎo)】解答此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):【解題指導(dǎo)】解答此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):16【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.物體在某時(shí)刻的速度為零,所受合力不一定為零,故不一定處于平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;物體相對(duì)于另一物體靜止,則說(shuō)明該物體與另一物體具有相同的速度和加速度,也不一定處于平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度不為零,一定不是平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤;只有C滿足平衡條件,C正確.【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.物體在某時(shí)刻的速度為零,所受合力不一定為零17【變式訓(xùn)練】2010年11月第16屆亞運(yùn)會(huì)在廣東召開,下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài)的是()A.體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)B.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)C.舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)D.游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)【解析】選A、C、D.物體處于平衡狀態(tài)的條件是a=0,B項(xiàng)中運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)v=0,而a≠0,故不是處于平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤,A、C、D正確.【變式訓(xùn)練】2010年11月第16屆亞運(yùn)會(huì)在廣東召開,下列運(yùn)18二、共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用二、共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用191.共點(diǎn)力的平衡條件如果共點(diǎn)力的合力為零,則在兩個(gè)相互垂直的方向上的合力也必然為零,即Fx合=0,F(xiàn)y合=0.2.平衡條件的幾個(gè)推論(1)二力平衡條件:這兩個(gè)共點(diǎn)力大小相等、方向相反.(2)三個(gè)力平衡條件:三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí),其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等、方向相反,而且在同一條直線上.1.共點(diǎn)力的平衡條件20(3)物體在n個(gè)共點(diǎn)力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),這些力在任何一個(gè)方向上的合力均為零.其中任意(n-1)個(gè)力的合力必定與第n個(gè)力等值反向,作用在同一直線上.(4)物體在多個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),各力首尾相接必構(gòu)成一個(gè)封閉的多邊形.(3)物體在n個(gè)共點(diǎn)力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),這些力在任何213.應(yīng)用平衡條件解題的步驟(1)明確研究對(duì)象(物體、質(zhì)點(diǎn)或繩的結(jié)點(diǎn)等).(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析.(3)建立合適的坐標(biāo)系,應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒谐銎胶夥匠?(4)求解方程,并討論結(jié)果.3.應(yīng)用平衡條件解題的步驟22(1)物體受三個(gè)力而平衡時(shí),這三個(gè)力一定有共同的作用點(diǎn)或作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn).(2)物體受多個(gè)力作用時(shí)常用正交分解法.(1)物體受三個(gè)力而平衡時(shí),這23【典例2】如圖所示,是一種測(cè)定風(fēng)力的儀器,P是質(zhì)量為200g的金屬球,固定在一根細(xì)長(zhǎng)鋼性的金屬絲下端,當(dāng)無(wú)風(fēng)時(shí)金屬球自然豎直下垂,有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏離豎直方向,刻度盤上的角度就能反映出風(fēng)力的大小.若某一時(shí)刻風(fēng)從圖示的水平方向吹向金屬球P時(shí),金屬絲向左偏離豎直的角度θ=30°而處于靜止.(g取10N/kg)則【典例2】如圖所示,是一種測(cè)定風(fēng)力的儀器,P是質(zhì)量為20024(1)此時(shí)風(fēng)力和金屬絲拉力分別有多大?(2)有人說(shuō):“若角度變?yōu)?θ,則風(fēng)力也為原來(lái)的2倍”你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論對(duì)不對(duì)?為什么?(1)此時(shí)風(fēng)力和金屬絲拉力分別有多大?25【解題指導(dǎo)】確定研究對(duì)象并進(jìn)行受力分析,畫受力分析圖.根據(jù)平衡狀態(tài)列平衡方程.【解題指導(dǎo)】確定研究對(duì)象并26【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)方法一:力的合成法:如圖甲所示,根據(jù)任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向,即風(fēng)力F和拉力T的合力與重力等大反向,由平行四邊形定則可得F=mgtanθ=0.2×10×【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)方法一:力的合成法:27方法二:力的分解法:重力的兩個(gè)作用效果是使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲伸長(zhǎng)形變,故可將重力沿水平方向和金屬絲的方向進(jìn)行分解,如圖乙所示,由幾何關(guān)系得F=mgtanθ=方法二:力的分解法:重力的兩個(gè)作用28方法三:正交分解法:以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn),取水平方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)閥軸,建立直角坐標(biāo)系,如圖丙所示,由共點(diǎn)力平衡條件知水平方向和豎直方向的合力分別等于零.即F合x=Tsinθ-F=0F合y=Tcosθ-mg=0解得F=mgtanθ=方法三:正交分解法:以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)29(2)不對(duì).由F=mgtanθ可知,當(dāng)金屬球的質(zhì)量m一定時(shí),風(fēng)力F與tanθ成正比,而不是與θ成正比.

答案:(1)(2)見標(biāo)準(zhǔn)解答(2)不對(duì).由F=mgtanθ可知,當(dāng)金屬球的質(zhì)量m一定時(shí),30【規(guī)律方法】共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的解題方法(1)合成法與分解法對(duì)于三力平衡問(wèn)題,一般根據(jù)“任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向”的關(guān)系,借助三角函數(shù);或?qū)⒛骋粋€(gè)力分解到另外兩個(gè)力的反方向上,得到的這兩個(gè)分力必定與另外兩個(gè)力等大.該法常用于三力中有兩個(gè)力相互垂直的平衡問(wèn)題.【規(guī)律方法】共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的解題方法31(2)正交分解法物體所受的合力為零,則在任一方向上物體所受的合力都為零,如果把物體所受的各個(gè)力進(jìn)行正交分解,則共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件還可以表示為:Fx合=0,Fy合=0.(3)相似三角形法:通常是尋找一個(gè)矢量三角形與一個(gè)幾何三角形相似.(2)正交分解法32(4)矢量三角形法物體受同一平面內(nèi)三個(gè)互不平行的力作用平衡時(shí),這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接(如圖所示),構(gòu)成一個(gè)矢量三角形.若三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形,則這三個(gè)力的合力必為零.利用三角形法,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)可求得未知力.矢量三角形作圖分析法優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便,但它僅適于解決三力平衡問(wèn)題.(4)矢量三角形法33【變式訓(xùn)練】(2010·廣東高考)如圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式,A、B點(diǎn)等高,O為結(jié)點(diǎn),輕繩AO、BO長(zhǎng)度相等,拉力分別為FA,F(xiàn)B,燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是()A.FA一定小于GB.FA與FB大小相等C.FA與FB是一對(duì)平衡力D.FA與FB大小之和等于G【變式訓(xùn)練】(2010·廣東高考)34【解析】選B.由A、B兩點(diǎn)等高,AO、BO等長(zhǎng)可知,AO繩與BO繩兩力對(duì)稱,B正確;若兩繩間的夾角θ=120°時(shí),F(xiàn)A=FB=G;當(dāng)θ<120°時(shí):FA=FB<G;當(dāng)θ>120°時(shí):FA=FB>G,故A錯(cuò)誤;這兩個(gè)力的大小相等但方向不在同一直線上,不是平衡力,C錯(cuò)誤;這兩個(gè)力不是大小之和而是矢量之和等于G,D錯(cuò)誤.【解析】選B.由A、B兩點(diǎn)等高,AO、BO等長(zhǎng)可知,AO繩與35【變式備選】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在平行于斜面的拉力F作用下,沿著傾角為α的斜面勻速向上運(yùn)動(dòng),已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求拉力F的大小.【變式備選】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在平行于斜36【解析】物體處于平衡狀態(tài),受力分析如圖所示,由共點(diǎn)力的平衡條件可知:平行于斜面方向:F-mgsinα-f=0,垂直于斜面方向:N-mgcosα=0,其中f=μN(yùn),由以上三式解得F=mgsinα+μmgcosα.答案:mgsinα+μmgcosα【解析】物體處于平衡狀態(tài),受力37三、整體法和隔離法分析共點(diǎn)力平衡問(wèn)題三、整體法和隔離法分析共點(diǎn)力平衡問(wèn)題381.整體法把兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)研究的分析方法;當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的受力時(shí),一般可采用整體法.2.隔離法將所確定的研究對(duì)象從周圍物體(連接體)系統(tǒng)中隔離出來(lái)進(jìn)行分析的方法,其目的是便于進(jìn)一步對(duì)該物體進(jìn)行受力分析,得出與之關(guān)聯(lián)的力.為了研究系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個(gè)物體的受力時(shí),通??刹捎酶綦x法.1.整體法39一般情況下,整體法和隔離法是結(jié)合在一起使用的.若選單個(gè)物體作研究對(duì)象主要解決相互作用力問(wèn)題.單個(gè)物體的選取應(yīng)選與外界接觸的個(gè)數(shù)最少的物體.一般情況下,整體法和隔離法是40【典例3】(2010·山東高考)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面,m2在空中),力F與水平方向成θ角.則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是A.N=m1g+m2g-FsinθB.N=m1g+m2g-FcosθC.f=FcosθD.f=Fsinθ【典例3】(2010·山東高考)如41【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí)可按以下思路分析:【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí)可按以下思路分析:42【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A、C.把質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)物體看成一個(gè)整體進(jìn)行研究,進(jìn)行受力分析,水平方向上:f=Fcosθ,C正確;豎直方向上:N+Fsinθ=m1g+m2g,所以N=m1g+m2g-Fsinθ,所以A正確,B、D均錯(cuò).【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A、C.把質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)物體看成一個(gè)整43【變式訓(xùn)練】(2011·南寧高一檢測(cè))如圖所示,在光滑的水平桿上穿兩個(gè)重均為2N的球A、B,在兩球之間夾一彈簧,彈簧的勁度系數(shù)為10N/m,用兩條等長(zhǎng)的線將球C與A、B相連,此時(shí)彈簧被壓短10cm,兩條線的夾角為60°,求:(1)桿對(duì)A球支持力多大?(2)C球重力多大?【變式訓(xùn)練】(2011·南寧高一檢44【解析】(1)對(duì)A球受力分析如圖所示,則NA=Tsin60°+mgF=Tcos60°又F=kx,解得NA=(+2)N,T=2N【解析】(1)對(duì)A球受力分析如圖所示,45(2)對(duì)C球受力分析可得T2cos30°+T1cos30°=mCgT1sin30°-T2sin30°=0T2=T故GC=mCg=2N答案:(1)(+2)N(2)2N(2)對(duì)C球受力分析可得46【典例】如圖所示,保持O點(diǎn)及θ角不變,A點(diǎn)緩慢上移(繩OA的長(zhǎng)度可變),問(wèn)在A點(diǎn)上移的過(guò)程中,O點(diǎn)對(duì)兩繩的拉力FOA、FOB如何變化?【典例】如圖所示,保持O點(diǎn)及θ角不47【解題指導(dǎo)】O點(diǎn)在三個(gè)力作用下平衡,且一個(gè)力大小、方向不變,另一個(gè)力的方向不變,第三個(gè)力的大小、方向都變化,可用圖解法求解.【解題指導(dǎo)】O點(diǎn)在三個(gè)力作用下平衡,且一個(gè)力大小、方向不變,48【標(biāo)準(zhǔn)解答】重物對(duì)O點(diǎn)的拉力F=G是已知的,它沿兩繩方向的分力FOA、FOB,而FOB的方向是確定的.由圖可看出FOA、FOB變化情況.

答案:FOA先減小至最小值(此時(shí)FOA⊥FOB)再逐漸增大,F(xiàn)OB逐漸減小.【標(biāo)準(zhǔn)解答】重物對(duì)O點(diǎn)的拉力F=G是已知的,它沿兩繩方向的分49沒有考慮靜摩擦力的變化導(dǎo)致錯(cuò)誤如圖所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向上共受三個(gè)力,F(xiàn)1,F(xiàn)2和摩擦力,處于靜止?fàn)顟B(tài).其中F1=10N,F(xiàn)2=2N.若撤去力F1則木塊在水平方向受到的合外力為A.10N,向左B.6N,向右C.2N,向左D.0沒有考慮靜摩擦力的變化導(dǎo)致錯(cuò)誤50【正確解答】由于木塊原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受摩擦力為靜摩擦力.根據(jù)物體的平衡條件有F1-F2-f=0,此時(shí)靜摩擦力f=8N方向向左.此時(shí)說(shuō)明最大靜摩擦力fm≥8N.撤去F1后,木塊水平方向受到向左2N的力,有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),由于F2小于最大靜摩擦力,所以所受摩擦力仍為靜摩擦力.此時(shí)-F2+f′=0即合力為零.正確答案:D【正確解答】由于木塊原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受摩擦力為靜摩擦51【易錯(cuò)分析】本題易錯(cuò)選A.造成錯(cuò)解的原因是不加分析生搬硬套“物體在幾個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),如果某時(shí)刻去掉一個(gè)力,則其他幾個(gè)力的合力大小等于去掉這個(gè)力的大小,方向與這個(gè)力的方向相反”的結(jié)論.實(shí)際上這個(gè)規(guī)律成立要有一個(gè)前提條件,就是去掉其中一個(gè)力,而其他力不變.本題中去掉F1后,由于摩擦力發(fā)生變化,所以結(jié)論不成立.【易錯(cuò)分析】本題易錯(cuò)選A.造成錯(cuò)解的原因是不加分析生搬硬套“521.下列物體中處于平衡狀態(tài)的是()A.靜止在粗糙斜面上的物體B.沿光滑斜面下滑的物體C.在平直路面上勻速行駛的汽車D.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在剛開始下落的瞬間1.下列物體中處于平衡狀態(tài)的是()53【解析】選A、C.物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)是平衡狀態(tài),故A、C正確;沿光滑斜面下滑的物體受重力和斜面的支持力作用,其合力不等于零,物體處于非平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;物體剛開始下落的瞬間,速度為零,受重力作用,合力不為零,不是平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤.【解析】選A、C.物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)是平衡狀態(tài)542.下列關(guān)于共點(diǎn)力的平衡與平衡條件的說(shuō)法正確的是()A.如果物體的運(yùn)動(dòng)速度為零,則必處于平衡狀態(tài)B.如果物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變,則必處于平衡狀態(tài)C.如果物體處于平衡狀態(tài),則物體沿任意方向的合力都必為零D.如果物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài),則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相反2.下列關(guān)于共點(diǎn)力的平衡與平衡條件的說(shuō)法正確的是()55【解析】選C、D.物體速度為零時(shí)不一定處于平衡狀態(tài),如豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零,此時(shí)物體由于自身重力而使得所受合力不為零,故A錯(cuò);物體速度大小不變,但方向可能改變,即物體不一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),故物體不一定處于平衡狀態(tài),所以B錯(cuò).物體處于平衡狀態(tài)時(shí),滿足F合=0的條件,又因F合=要F合=0,必須要Fx、Fy同時(shí)為零,故物體沿任意方向的合力都必為零,C正確;如果物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài),要滿足F合=0的條件,則任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力大小相等、方向相反,所以D對(duì).【解析】選C、D.物體速度為零時(shí)不一定處于平衡狀態(tài),563.如圖所示,一重為8N的球固定在AB桿的上端,今用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N,則AB桿對(duì)球作用力的大小為()A.6NB.8NC.10ND.12N【解析】選C.小球受重力mg、彈簧測(cè)力計(jì)的水平拉力F和桿的彈力N處于平衡狀態(tài),其合力為零,故N=N=10N,C正確.3.如圖所示,一重為8N的球固定在574.一個(gè)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用,如果三個(gè)力的大小為如下各組情況,那么有可能使物體處于平衡狀態(tài)的是()A.1N4N7NB.2N6N9NC.2N5N8ND.6N8N6N【解析】選D.能否使物體處于平衡狀態(tài),要看三個(gè)力的合力是否可能為零,方法是兩個(gè)小力加起來(lái)是否大于或等于最大的那個(gè)力,如果是就可能.因?yàn)閮蓚€(gè)力的合力范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2,如F3在此范圍內(nèi),就可能與F平衡,故D正確.4.一個(gè)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用,如果三個(gè)力的大小為如下各組585.(2011·巢湖高一檢測(cè))用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x.現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為2x.斜面傾角為θ=30°,如圖所示.已知重力加速度為g,求物體所受摩擦力的大小和方向.5.(2011·巢湖高一檢測(cè))用輕彈簧59【解析】對(duì)物體m,有kx=mg.假設(shè)斜面上的物體受摩擦力f的方向平行斜面向上,則有:2kx+f-2mgsinθ=0,解得f=-mg,即物體受摩擦力大小等于mg,方向平行斜面向下.答案:mg方向平行斜面向下【解析】對(duì)物體m,有kx=mg.假設(shè)斜面上的物體受摩擦力f的60一、選擇題(本題包括5小題,每小題5分,共25分.每小題至少一個(gè)選項(xiàng)正確)1.如圖所示,物體A和B一起沿斜面勻速下滑,則物體A受到的力是()A.重力,B對(duì)A的支持力B.重力,B對(duì)A的支持力、下滑力C.重力,B對(duì)A的支持力、摩擦力D.重力,B對(duì)A的支持力、摩擦力、下滑力一、選擇題(本題包括5小題,每小題5分,共25分.每小題至少61【解析】選A.物體A和B一起沿斜面勻速下滑,物體A受重力和B對(duì)A的支持力,若B對(duì)A有摩擦力,則A所受合力不為零,故A不受摩擦力,A正確.【解析】選A.物體A和B一起沿斜面勻速下滑,物體A受重力和B622.(2011·荊州高一檢測(cè))如圖所示,水平地面上的物塊,在斜向上的拉力F的作用下,向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()A.物塊一定受到四個(gè)力的作用B.物塊可能受到三個(gè)力的作用C.物塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為FcosθD.水平地面對(duì)物塊的支持力的大小為Fsinθ2.(2011·荊州高一檢測(cè))如圖所示,63【解析】選A、C.對(duì)物塊受力分析如圖所示,物塊受重力、支持力、摩擦力和拉力四個(gè)力作用,A正確、B錯(cuò)誤;由平衡條件知Fcosθ=f,N+Fsinθ=mg,故C正確、D錯(cuò)誤.【解析】選A、C.對(duì)物塊受力分析如643.如圖所示,某個(gè)物體在F1、F2、F3、F4四個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若F4的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60°而保持其大小不變化,其余三個(gè)力的大小和方向不變,則此時(shí)物體所受到的合力大小為()A.B.C.F4D.F43.如圖所示,某個(gè)物體在F1、F2、F3、65【解析】選C.由共點(diǎn)力的平衡條件可知,F(xiàn)1、F2、F3的合力應(yīng)與F4等值反向.當(dāng)F4的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60°而保持其大小不變時(shí),F(xiàn)1、F2、F3的合力的大小仍為F4,但方向與F4成120°角,由平行四邊形定則可得,此時(shí)物體所受的合力大小為F4,故C正確.【解析】選C.由共點(diǎn)力的平衡條件可知,F(xiàn)1、F2、F3的合力664.人站在岸上通過(guò)定滑輪用繩牽引低處的小船,如圖所示,若水的阻力恒定不變,則在船勻速靠岸的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.繩的拉力不斷增大B.繩的拉力保持不變C.船受到的浮力保持不變D.船受到的浮力不斷減小4.人站在岸上通過(guò)定滑輪用繩牽引低處的小船,如圖所示,若水的67【解析】選A、D.小船勻速靠岸,故其受力平衡,小船受力如圖,將小船受力正交分解:水平方向上Fsinθ=f①豎直方向上Fcosθ+F浮=mg②船靠岸過(guò)程中θ減小,f不變.由①得,F(xiàn)增大,再由②得F浮減小,所以A、D正確.【解析】選A、D.小船勻速靠岸,故其受力平衡,小船受力如圖,68【方法技巧】動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的解題策略所謂動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,是指通過(guò)控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化,而在這個(gè)過(guò)程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài).利用圖解法解決此類問(wèn)題的基本方法:對(duì)研究對(duì)象在狀態(tài)變化過(guò)程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析,依據(jù)某一參量的變化,在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡受力圖(力的平行四邊形簡(jiǎn)化為三角形),再由動(dòng)態(tài)的力的平行四邊形各邊長(zhǎng)度變化及角度變化,確定力的大小及方向的變化情況.【方法技巧】動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的解題策略69通常情況下,動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題中物體所受的三個(gè)力的特點(diǎn)是:一個(gè)力大小、方向不變,一個(gè)力的方向不變,第三個(gè)力大小、方向都變化.通常情況下,動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題中物體所受的三個(gè)力的特點(diǎn)是:一個(gè)力大705.(2011·龍巖高一檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量為m的物塊在水平推力作用下,靜止在傾角為θ的光滑斜面上,則物塊對(duì)斜面的壓力為()A.mgcosθB.mgsinθC.D.5.(2011·龍巖高一檢測(cè))如圖所示,71【解析】選C.對(duì)物塊受力分析并建立坐標(biāo)系如圖所示.在豎直方向上合外力為零,則Ncosθ=mg,故N=C正確.【解析】選C.對(duì)物塊受力分析并建立坐標(biāo)系如圖所示.72二、非選擇題(本題包括3小題,共25分,要有必要的文字?jǐn)⑹觯?.(7分)質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用與水平方向成θ=37°斜向上的大小為100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做勻速運(yùn)動(dòng)(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10N/kg),求:二、非選擇題(本題包括3小題,共25分,要有必要的文字?jǐn)⑹觯?3(1)地面對(duì)雪橇的支持力大小.(2)雪橇與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)的大小.(1)地面對(duì)雪橇的支持力大小.74【解析】(1)對(duì)小孩和雪橇整體受力分析得:豎直方向:Fsinθ+N=mg解得N=mg-Fsinθ=340N【解析】(1)對(duì)小孩和雪橇整體受力分析得:75(2)水平方向:Fcosθ-f=0f=μN(yùn)解得:μ==0.24.答案:(1)340N(2)0.24(2)水平方向:Fcosθ-f=0767.(8分)(2011·深圳高一檢測(cè))如圖所示,物體質(zhì)量為m,靠在粗糙的豎直墻上,物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,若要使物體沿墻向上勻速運(yùn)動(dòng),試求外力F的大小.7.(8分)(2011·深圳高一檢測(cè))如圖所示,77【解析】物體向上運(yùn)動(dòng),受力分析如圖所示,建立如圖所示的坐標(biāo)系.【解析】物體向上運(yùn)動(dòng),受力分析如圖所示,建立如圖所示的坐標(biāo)系78由共點(diǎn)力平衡條件得:Fcosα-N=0①Fsinα-f-mg=0②又f=μN(yùn)③由①②③得,F(xiàn)=答案:由共點(diǎn)力平衡條件得:798.(10分)(挑戰(zhàn)能力)兩物體M、m用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩相連,如圖放置,OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°,m重20N.M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài).求:(1)OA、OB對(duì)O點(diǎn)的拉力的大小.(2)M受到的靜摩擦力的大小.8.(10分)(挑戰(zhàn)能力)兩物體M、m用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩80【解析】(1)對(duì)m受力分析如圖所示,由平衡條件得FAcos30°=FBcos60°FAsin30°+FBsin60°=mg代入數(shù)據(jù)解得:FA=10NFB=10N【解析】(1)對(duì)m受力分析如圖所示,由平衡條件得81(2)對(duì)M由平衡條件得FA+f=FB,故f=FB-FA=(10-10)N答案:(1)10N10N(2)(10-10)N(2)對(duì)M由平衡條件得FA+f=FB,故f=FB-FA82Thankyou!Thankyou!8353、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)8453、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)8553、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)8653、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)8753、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)8853、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)8953、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)9053、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)9153、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)9253、54力的平衡平衡條件的應(yīng)用課件41(魯科版必修1)93一、對(duì)物體的平衡狀態(tài)的理解一、對(duì)物體的平衡狀態(tài)的理解941.從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度理解平衡的物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),此種狀態(tài)其加速度為零.即處于平衡狀態(tài)的物體加速度為零,反過(guò)來(lái)加速度為零的物體一定處于平衡狀態(tài).2.從動(dòng)力學(xué)的角度理解:處于平衡狀態(tài)的物體所受的合外力為零,反過(guò)來(lái)物體受到的合外力為零,它一定處于平衡狀態(tài).1.從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度理解953.靜態(tài)平衡與動(dòng)態(tài)平衡(1)靜態(tài)平衡是處于靜止?fàn)顟B(tài)的平衡,合力為零.(2)動(dòng)態(tài)平衡是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的平衡,合力為零.4.平衡狀態(tài)與力的平衡平衡狀態(tài)指物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài).力的平衡是作用在同一處于平衡狀態(tài)的物體上的幾個(gè)力所滿足的一種關(guān)系.力的平衡是物體平衡的條件,物體處于平衡狀態(tài)是力的平衡的結(jié)果.3.靜態(tài)平衡與動(dòng)態(tài)平衡96

(1)物體的速度等于零不同于靜止,它的瞬時(shí)速度為零,而此時(shí)物體合外力可能不為零,物體不平衡.(2)物體靜止時(shí)v=0,a=0處于平衡狀態(tài).(1)物體的速度等于零不同于97【典例1】(2011·宜賓高一檢測(cè))物體在共點(diǎn)力作用下,下列說(shuō)法中正確的是A.物體的速度在某一時(shí)刻等于零時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)B.物體相對(duì)于另一物體保持靜止時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)C.物體所受合力為零時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)D.物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)【典例1】(2011·宜賓高一檢測(cè))物體在共點(diǎn)力作用下,下列98

【解題指導(dǎo)】解答此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):【解題指導(dǎo)】解答此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):99【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.物體在某時(shí)刻的速度為零,所受合力不一定為零,故不一定處于平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;物體相對(duì)于另一物體靜止,則說(shuō)明該物體與另一物體具有相同的速度和加速度,也不一定處于平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度不為零,一定不是平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤;只有C滿足平衡條件,C正確.【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.物體在某時(shí)刻的速度為零,所受合力不一定為零100【變式訓(xùn)練】2010年11月第16屆亞運(yùn)會(huì)在廣東召開,下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài)的是()A.體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)B.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)C.舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)D.游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)【解析】選A、C、D.物體處于平衡狀態(tài)的條件是a=0,B項(xiàng)中運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)v=0,而a≠0,故不是處于平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤,A、C、D正確.【變式訓(xùn)練】2010年11月第16屆亞運(yùn)會(huì)在廣東召開,下列運(yùn)101二、共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用二、共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用1021.共點(diǎn)力的平衡條件如果共點(diǎn)力的合力為零,則在兩個(gè)相互垂直的方向上的合力也必然為零,即Fx合=0,F(xiàn)y合=0.2.平衡條件的幾個(gè)推論(1)二力平衡條件:這兩個(gè)共點(diǎn)力大小相等、方向相反.(2)三個(gè)力平衡條件:三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí),其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等、方向相反,而且在同一條直線上.1.共點(diǎn)力的平衡條件103(3)物體在n個(gè)共點(diǎn)力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),這些力在任何一個(gè)方向上的合力均為零.其中任意(n-1)個(gè)力的合力必定與第n個(gè)力等值反向,作用在同一直線上.(4)物體在多個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),各力首尾相接必構(gòu)成一個(gè)封閉的多邊形.(3)物體在n個(gè)共點(diǎn)力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),這些力在任何1043.應(yīng)用平衡條件解題的步驟(1)明確研究對(duì)象(物體、質(zhì)點(diǎn)或繩的結(jié)點(diǎn)等).(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析.(3)建立合適的坐標(biāo)系,應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒谐銎胶夥匠?(4)求解方程,并討論結(jié)果.3.應(yīng)用平衡條件解題的步驟105(1)物體受三個(gè)力而平衡時(shí),這三個(gè)力一定有共同的作用點(diǎn)或作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn).(2)物體受多個(gè)力作用時(shí)常用正交分解法.(1)物體受三個(gè)力而平衡時(shí),這106【典例2】如圖所示,是一種測(cè)定風(fēng)力的儀器,P是質(zhì)量為200g的金屬球,固定在一根細(xì)長(zhǎng)鋼性的金屬絲下端,當(dāng)無(wú)風(fēng)時(shí)金屬球自然豎直下垂,有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏離豎直方向,刻度盤上的角度就能反映出風(fēng)力的大小.若某一時(shí)刻風(fēng)從圖示的水平方向吹向金屬球P時(shí),金屬絲向左偏離豎直的角度θ=30°而處于靜止.(g取10N/kg)則【典例2】如圖所示,是一種測(cè)定風(fēng)力的儀器,P是質(zhì)量為200107(1)此時(shí)風(fēng)力和金屬絲拉力分別有多大?(2)有人說(shuō):“若角度變?yōu)?θ,則風(fēng)力也為原來(lái)的2倍”你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論對(duì)不對(duì)?為什么?(1)此時(shí)風(fēng)力和金屬絲拉力分別有多大?108【解題指導(dǎo)】確定研究對(duì)象并進(jìn)行受力分析,畫受力分析圖.根據(jù)平衡狀態(tài)列平衡方程.【解題指導(dǎo)】確定研究對(duì)象并109【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)方法一:力的合成法:如圖甲所示,根據(jù)任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向,即風(fēng)力F和拉力T的合力與重力等大反向,由平行四邊形定則可得F=mgtanθ=0.2×10×【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)方法一:力的合成法:110方法二:力的分解法:重力的兩個(gè)作用效果是使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲伸長(zhǎng)形變,故可將重力沿水平方向和金屬絲的方向進(jìn)行分解,如圖乙所示,由幾何關(guān)系得F=mgtanθ=方法二:力的分解法:重力的兩個(gè)作用111方法三:正交分解法:以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn),取水平方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)閥軸,建立直角坐標(biāo)系,如圖丙所示,由共點(diǎn)力平衡條件知水平方向和豎直方向的合力分別等于零.即F合x=Tsinθ-F=0F合y=Tcosθ-mg=0解得F=mgtanθ=方法三:正交分解法:以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)112(2)不對(duì).由F=mgtanθ可知,當(dāng)金屬球的質(zhì)量m一定時(shí),風(fēng)力F與tanθ成正比,而不是與θ成正比.

答案:(1)(2)見標(biāo)準(zhǔn)解答(2)不對(duì).由F=mgtanθ可知,當(dāng)金屬球的質(zhì)量m一定時(shí),113【規(guī)律方法】共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的解題方法(1)合成法與分解法對(duì)于三力平衡問(wèn)題,一般根據(jù)“任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向”的關(guān)系,借助三角函數(shù);或?qū)⒛骋粋€(gè)力分解到另外兩個(gè)力的反方向上,得到的這兩個(gè)分力必定與另外兩個(gè)力等大.該法常用于三力中有兩個(gè)力相互垂直的平衡問(wèn)題.【規(guī)律方法】共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的解題方法114(2)正交分解法物體所受的合力為零,則在任一方向上物體所受的合力都為零,如果把物體所受的各個(gè)力進(jìn)行正交分解,則共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件還可以表示為:Fx合=0,Fy合=0.(3)相似三角形法:通常是尋找一個(gè)矢量三角形與一個(gè)幾何三角形相似.(2)正交分解法115(4)矢量三角形法物體受同一平面內(nèi)三個(gè)互不平行的力作用平衡時(shí),這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接(如圖所示),構(gòu)成一個(gè)矢量三角形.若三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形,則這三個(gè)力的合力必為零.利用三角形法,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)可求得未知力.矢量三角形作圖分析法優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便,但它僅適于解決三力平衡問(wèn)題.(4)矢量三角形法116【變式訓(xùn)練】(2010·廣東高考)如圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式,A、B點(diǎn)等高,O為結(jié)點(diǎn),輕繩AO、BO長(zhǎng)度相等,拉力分別為FA,F(xiàn)B,燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是()A.FA一定小于GB.FA與FB大小相等C.FA與FB是一對(duì)平衡力D.FA與FB大小之和等于G【變式訓(xùn)練】(2010·廣東高考)117【解析】選B.由A、B兩點(diǎn)等高,AO、BO等長(zhǎng)可知,AO繩與BO繩兩力對(duì)稱,B正確;若兩繩間的夾角θ=120°時(shí),F(xiàn)A=FB=G;當(dāng)θ<120°時(shí):FA=FB<G;當(dāng)θ>120°時(shí):FA=FB>G,故A錯(cuò)誤;這兩個(gè)力的大小相等但方向不在同一直線上,不是平衡力,C錯(cuò)誤;這兩個(gè)力不是大小之和而是矢量之和等于G,D錯(cuò)誤.【解析】選B.由A、B兩點(diǎn)等高,AO、BO等長(zhǎng)可知,AO繩與118【變式備選】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在平行于斜面的拉力F作用下,沿著傾角為α的斜面勻速向上運(yùn)動(dòng),已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求拉力F的大小.【變式備選】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在平行于斜119【解析】物體處于平衡狀態(tài),受力分析如圖所示,由共點(diǎn)力的平衡條件可知:平行于斜面方向:F-mgsinα-f=0,垂直于斜面方向:N-mgcosα=0,其中f=μN(yùn),由以上三式解得F=mgsinα+μmgcosα.答案:mgsinα+μmgcosα【解析】物體處于平衡狀態(tài),受力120三、整體法和隔離法分析共點(diǎn)力平衡問(wèn)題三、整體法和隔離法分析共點(diǎn)力平衡問(wèn)題1211.整體法把兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)研究的分析方法;當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的受力時(shí),一般可采用整體法.2.隔離法將所確定的研究對(duì)象從周圍物體(連接體)系統(tǒng)中隔離出來(lái)進(jìn)行分析的方法,其目的是便于進(jìn)一步對(duì)該物體進(jìn)行受力分析,得出與之關(guān)聯(lián)的力.為了研究系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個(gè)物體的受力時(shí),通??刹捎酶綦x法.1.整體法122一般情況下,整體法和隔離法是結(jié)合在一起使用的.若選單個(gè)物體作研究對(duì)象主要解決相互作用力問(wèn)題.單個(gè)物體的選取應(yīng)選與外界接觸的個(gè)數(shù)最少的物體.一般情況下,整體法和隔離法是123【典例3】(2010·山東高考)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面,m2在空中),力F與水平方向成θ角.則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是A.N=m1g+m2g-FsinθB.N=m1g+m2g-FcosθC.f=FcosθD.f=Fsinθ【典例3】(2010·山東高考)如124【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí)可按以下思路分析:【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí)可按以下思路分析:125【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A、C.把質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)物體看成一個(gè)整體進(jìn)行研究,進(jìn)行受力分析,水平方向上:f=Fcosθ,C正確;豎直方向上:N+Fsinθ=m1g+m2g,所以N=m1g+m2g-Fsinθ,所以A正確,B、D均錯(cuò).【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A、C.把質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)物體看成一個(gè)整126【變式訓(xùn)練】(2011·南寧高一檢測(cè))如圖所示,在光滑的水平桿上穿兩個(gè)重均為2N的球A、B,在兩球之間夾一彈簧,彈簧的勁度系數(shù)為10N/m,用兩條等長(zhǎng)的線將球C與A、B相連,此時(shí)彈簧被壓短10cm,兩條線的夾角為60°,求:(1)桿對(duì)A球支持力多大?(2)C球重力多大?【變式訓(xùn)練】(2011·南寧高一檢127【解析】(1)對(duì)A球受力分析如圖所示,則NA=Tsin60°+mgF=Tcos60°又F=kx,解得NA=(+2)N,T=2N【解析】(1)對(duì)A球受力分析如圖所示,128(2)對(duì)C球受力分析可得T2cos30°+T1cos30°=mCgT1sin30°-T2sin30°=0T2=T故GC=mCg=2N答案:(1)(+2)N(2)2N(2)對(duì)C球受力分析可得129【典例】如圖所示,保持O點(diǎn)及θ角不變,A點(diǎn)緩慢上移(繩OA的長(zhǎng)度可變),問(wèn)在A點(diǎn)上移的過(guò)程中,O點(diǎn)對(duì)兩繩的拉力FOA、FOB如何變化?【典例】如圖所示,保持O點(diǎn)及θ角不130【解題指導(dǎo)】O點(diǎn)在三個(gè)力作用下平衡,且一個(gè)力大小、方向不變,另一個(gè)力的方向不變,第三個(gè)力的大小、方向都變化,可用圖解法求解.【解題指導(dǎo)】O點(diǎn)在三個(gè)力作用下平衡,且一個(gè)力大小、方向不變,131【標(biāo)準(zhǔn)解答】重物對(duì)O點(diǎn)的拉力F=G是已知的,它沿兩繩方向的分力FOA、FOB,而FOB的方向是確定的.由圖可看出FOA、FOB變化情況.

答案:FOA先減小至最小值(此時(shí)FOA⊥FOB)再逐漸增大,F(xiàn)OB逐漸減小.【標(biāo)準(zhǔn)解答】重物對(duì)O點(diǎn)的拉力F=G是已知的,它沿兩繩方向的分132沒有考慮靜摩擦力的變化導(dǎo)致錯(cuò)誤如圖所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向上共受三個(gè)力,F(xiàn)1,F(xiàn)2和摩擦力,處于靜止?fàn)顟B(tài).其中F1=10N,F(xiàn)2=2N.若撤去力F1則木塊在水平方向受到的合外力為A.10N,向左B.6N,向右C.2N,向左D.0沒有考慮靜摩擦力的變化導(dǎo)致錯(cuò)誤133【正確解答】由于木塊原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受摩擦力為靜摩擦力.根據(jù)物體的平衡條件有F1-F2-f=0,此時(shí)靜摩擦力f=8N方向向左.此時(shí)說(shuō)明最大靜摩擦力fm≥8N.撤去F1后,木塊水平方向受到向左2N的力,有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),由于F2小于最大靜摩擦力,所以所受摩擦力仍為靜摩擦力.此時(shí)-F2+f′=0即合力為零.正確答案:D【正確解答】由于木塊原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受摩擦力為靜摩擦134【易錯(cuò)分析】本題易錯(cuò)選A.造成錯(cuò)解的原因是不加分析生搬硬套“物體在幾個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),如果某時(shí)刻去掉一個(gè)力,則其他幾個(gè)力的合力大小等于去掉這個(gè)力的大小,方向與這個(gè)力的方向相反”的結(jié)論.實(shí)際上這個(gè)規(guī)律成立要有一個(gè)前提條件,就是去掉其中一個(gè)力,而其他力不變.本題中去掉F1后,由于摩擦力發(fā)生變化,所以結(jié)論不成立.【易錯(cuò)分析】本題易錯(cuò)選A.造成錯(cuò)解的原因是不加分析生搬硬套“1351.下列物體中處于平衡狀態(tài)的是()A.靜止在粗糙斜面上的物體B.沿光滑斜面下滑的物體C.在平直路面上勻速行駛的汽車D.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在剛開始下落的瞬間1.下列物體中處于平衡狀態(tài)的是()136【解析】選A、C.物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)是平衡狀態(tài),故A、C正確;沿光滑斜面下滑的物體受重力和斜面的支持力作用,其合力不等于零,物體處于非平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;物體剛開始下落的瞬間,速度為零,受重力作用,合力不為零,不是平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤.【解析】選A、C.物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)是平衡狀態(tài)1372.下列關(guān)于共點(diǎn)力的平衡與平衡條件的說(shuō)法正確的是()A.如果物體的運(yùn)動(dòng)速度為零,則必處于平衡狀態(tài)B.如果物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變,則必處于平衡狀態(tài)C.如果物體處于平衡狀態(tài),則物體沿任意方向的合力都必為零D.如果物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài),則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相反2.下列關(guān)于共點(diǎn)力的平衡與平衡條件的說(shuō)法正確的是()138【解析】選C、D.物體速度為零時(shí)不一定處于平衡狀態(tài),如豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零,此時(shí)物體由于自身重力而使得所受合力不為零,故A錯(cuò);物體速度大小不變,但方向可能改變,即物體不一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),故物體不一定處于平衡狀態(tài),所以B錯(cuò).物體處于平衡狀態(tài)時(shí),滿足F合=0的條件,又因F合=要F合=0,必須要Fx、Fy同時(shí)為零,故物體沿任意方向的合力都必為零,C正確;如果物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài),要滿足F合=0的條件,則任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力大小相等、方向相反,所以D對(duì).【解析】選C、D.物體速度為零時(shí)不一定處于平衡狀態(tài),1393.如圖所示,一重為8N的球固定在AB桿的上端,今用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N,則AB桿對(duì)球作用力的大小為()A.6NB.8NC.10ND.12N【解析】選C.小球受重力mg、彈簧測(cè)力計(jì)的水平拉力F和桿的彈力N處于平衡狀態(tài),其合力為零,故N=N=10N,C正確.3.如圖所示,一重為8N的球固定在1404.一個(gè)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用,如果三個(gè)力的大小為如下各組情況,那么有可能使物體處于平衡狀態(tài)的是()A.1N4N7NB.2N6N9NC.2N5N8ND.6N8N6N【解析】選D.能否使物體處于平衡狀態(tài),要看三個(gè)力的合力是否可能為零,方法是兩個(gè)小力加起來(lái)是否大于或等于最大的那個(gè)力,如果是就可能.因?yàn)閮蓚€(gè)力的合力范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2,如F3在此范圍內(nèi),就可能與F平衡,故D正確.4.一個(gè)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用,如果三個(gè)力的大小為如下各組1415.(2011·巢湖高一檢測(cè))用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x.現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為2x.斜面傾角為θ=30°,如圖所示.已知重力加速度為g,求物體所受摩擦力的大小和方向.5.(2011·巢湖高一檢測(cè))用輕彈簧142【解析】對(duì)物體m,有kx=mg.假設(shè)斜面上的物體受摩擦力f的方向平行斜面向上,則有:2kx+f-2mgsinθ=0,解得f=-mg,即物體受摩擦力大小等于mg,方向平行斜面向下.答案:mg方向平行斜面向下【解析】對(duì)物體m,有kx=mg.假設(shè)斜面上的物體受摩擦力f的143一、選擇題(本題包括5小題,每小題5分,共25分.每小題至少一個(gè)選項(xiàng)正確)1.如圖所示,物體A和B一起沿斜面勻速下滑,則物體A受到的力是()A.重力,B對(duì)A的支持力B.重力,B對(duì)A的支持力、下滑力C.重力,B對(duì)A的支持力、摩擦力D.重力,B對(duì)A的支持力、摩擦力、下滑力一、選擇題(本題包括5小題,每小題5分,共25分.每小題至少144【解析】選A.物體A和B一起沿斜面勻速下滑,物體A受重力和B對(duì)A的支持力,若B對(duì)A有摩擦力,則A所受合力不為零,故A不受摩擦力,A正確.【解析】選A.物體A和B一起沿斜面勻速下滑,物體A受重力和B1452.(2011·荊州高一檢測(cè))如圖所示,水平地面上的物塊,在斜向上的拉力F的作用下,向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()A.物塊一定受到四個(gè)力的作用B.物塊可能受到三個(gè)力的作用C.物塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為FcosθD.水平地面對(duì)物塊的支持力的大小為Fsinθ2.(2011·荊州高一檢測(cè))如圖所示,146【解析】選A、C.對(duì)物塊受力分析如圖所示,物塊受重力、支持力、摩擦力和拉力四個(gè)力作用,A正確、B錯(cuò)誤;由平衡條件知Fcosθ=f,N+Fsinθ=mg,故C正確、D錯(cuò)誤.【解析】選A、C.對(duì)物塊受力分析如1473.如圖所示,某個(gè)物體在F1、F2、F3、F4四個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若F4的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60°而保持其大小不變化,其余三個(gè)力的大小和方向不變,則此時(shí)物體所受到的合力大小為()A.B.C.F4D.F43.如圖所示,某個(gè)物體在F1、F2、F3、148【解析】選C.由共點(diǎn)力的平衡條件可知,F(xiàn)1、F2、F3的合力應(yīng)與F4等值反向.當(dāng)F4的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60°而保持其大小不變時(shí),F(xiàn)1、F2、F3的合力的大小仍為F4,但方向與F4成120°角,由平行四邊形定則可得,

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