專題四力與物體的平衡平衡與動(dòng)態(tài)變化

(1)從運(yùn)動(dòng)角度判斷當(dāng)物體的速度大小和方向不變時(shí)，物體處于平衡狀態(tài).物體的速度為零時(shí)，不一定處于平衡狀態(tài)，只有物體的加速度為零，物體才處于平衡狀態(tài).(2)從受力角度判斷共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合外力為零，表達(dá)式：F合＝0或?qū)懗煞至啃问紽x合＝0和Fy合＝0.物體處于平衡狀態(tài)時(shí)的幾個(gè)重要推論：三、關(guān)于物體的平衡問題1.判斷物體是否處于平衡狀態(tài)的方法①二力平衡時(shí)，二力等大、反向、共線.②物體受三個(gè)非平行力的作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力的作用線(或延長線)必交于一點(diǎn)，且三力必共面，這三個(gè)力構(gòu)成順向的閉合三角形.③物體在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，其中任意一個(gè)力必與其他力的合力等大、反向、共線.2.分析平衡問題的基本步驟

(1)選定研究對(duì)象(整體法和隔離法).(2)確定物體是否處于平衡狀態(tài)(a＝0).(3)進(jìn)行受力分析(畫出準(zhǔn)確規(guī)范的受力示意圖).(4)建立平衡方程(靈活運(yùn)用平行四邊形定則、

正交分解法、三角形定則及數(shù)學(xué)方法).(1)解三角形法：該方法主要用來解決三力平衡問題.若力的三角形為直角三角形，則運(yùn)用勾股定理及三角函數(shù)求解；若力的三角形為斜三角形，則運(yùn)用正弦、余弦定理或相似三角形的知識(shí)求解.(2)正交分解法：處理四力或四力以上的平衡問題用該方法較為方便.3.求解共點(diǎn)力平衡問題的常用方法

(3)相似三角形法：通過力的三角形與幾何三角形相似求未知力.對(duì)解斜三角形的圖解法中，當(dāng)物體所受的力變化時(shí)，通過對(duì)幾個(gè)特殊狀態(tài)畫出力的圖示(在同一圖上)進(jìn)行對(duì)比分析，使得動(dòng)態(tài)的問題靜態(tài)化，抽象的問題形象化，使問題將變得易于分析處理.(2008·全國卷Ⅱ)如圖1－1所示，一固定斜面上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑.已知A與類型一:多物體的平衡問題斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α.B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是(

)A.tanα

B.cotαC.tanαD.cotα處理平衡類問題時(shí)，首先要選取研究對(duì)象，其次對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列方程求解，同時(shí)注意整體法和隔離法的應(yīng)用.1.(2009·湖南師大附中模擬)如圖1－2所示，A、B兩

木塊放在水平面上，它們之間用細(xì)線相連，兩次連

接情況中細(xì)線傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與

水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.先后用水平力F1和F2

拉著A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)，則(

)A.F1>F2

B.F1＝F2C.FT1>FT2

D.FT1＝FT2半圓才柱體P放在惹粗糙坡的水腿平地涉面上丹，其銷右端碗有一顛豎直臺(tái)放置捎的光堪滑擋正板MN梁.在半丈圓柱街體P和MN之間琴放有敗一個(gè)犧光滑物均勻江的小思圓柱骨體Q，整藍(lán)個(gè)裝強(qiáng)置處祝于靜郊止?fàn)顢r態(tài)，柏如圖1－3所示棚是這膠個(gè)裝胞置的畫截面饅圖.現(xiàn)使MN保持既豎直迎并且仙緩慢奶地向叨右平儲(chǔ)移，承在Q滑落驢到地已面之惕前，塔發(fā)現(xiàn)P始終旺保持克靜止.則在喂此過憐程中跑，下可列說節(jié)法正漲確的暮是()力的較動(dòng)態(tài)賭變化A.跨MN對(duì)Q的彈豆力逐荒漸減裂小B.地面次對(duì)P的支最持力貞逐漸寒增大C.行Q所受枕的合誦力逐婆漸增稅大D.地面名對(duì)P的摩喘擦力證逐漸月增大

(1)利用圖解法解決動(dòng)態(tài)平衡問題的基本方法是：對(duì)研究對(duì)象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(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)下的平衡力圖(力的平行四邊形)，再由動(dòng)態(tài)的力四邊形各邊長度變化及角度變化確定力的大小及方向的變化情況.

(2)利用圖解法的關(guān)鍵是：把力的矢量三角形或平行四邊形作好，并根據(jù)題目條件的變化確定圖的變化趨勢(shì)或其變化的臨界狀態(tài).2.剃(2菌00謎9·華南冤師大葬附中搖模擬)如圖1－6所示昌是給茂墻壁朱刷涂樹料用布的涂音料滾統(tǒng)的示紡意圖篩，使庫用時(shí)柿，用段撐竿孩推著叫粘有貸涂料喊的涂壞料滾油沿墻支壁上嬌下緩縱緩滾眉動(dòng)，苗把涂夠料均鑒勻地幟粉刷鄙到墻蒙上.撐竿屑的重話力和尤墻壁戚的摩側(cè)擦均秒不計(jì)約，且蠅撐竿大足夠丟長，予粉刷域工人眨站在亭離墻科壁一散定距次離處粒緩緩錢上推余涂料壤滾，永設(shè)該雨過程帳中撐喊竿對(duì)工涂料有滾的種推力胡為F1，涂燭料滾眠對(duì)墻葵壁的放壓力輔為F2，則()A.室F1增大叢，F(xiàn)2減小B.獸F1增大枝，F(xiàn)2增大C.銜F1減小燥，F(xiàn)2減小D.誘F1減小逮，F(xiàn)2增大如圖1－7所示識(shí)，AC是上或端帶旬定滑涼輪的掀固定注豎直央桿，殖質(zhì)量充不計(jì)盟的輕霜桿BC一端援通過送鉸鏈酸固定碧在C點(diǎn)，懇另一瓶端B懸掛香一重充為G的物適體，遷且B端系來有一氏根輕甩繩并院繞過庸定滑域輪A，用追力F拉繩效，開訂始時(shí)BC潛A>9炸0°，現(xiàn)臺(tái)使∠BC鉤A緩慢便變小活，直定到桿BC接近百豎直線桿AC.此過亡程中聾，桿BC所受它的力()A．大葉小不個(gè)變B．逐控漸增只大C．逐億漸減榜小D．先哥減小狼后增騰大圖解胖法適量用于痕物體獨(dú)受三之個(gè)力拖作用袋處于猛平衡橫狀態(tài)眼時(shí)，掛其中瞎一個(gè)些力大暗小、惹方向懷一定雄，另皇一個(gè)申的方蘋向一秒定，泛第三停個(gè)力昌大小寨方向腐均改繪變的煌情形查；而鐘三角國形；啊相似燭法適鍛用于鳴物體需受三坦個(gè)力粥作用朱處于缺動(dòng)態(tài)碌平衡濫時(shí)，慢其中墓一個(gè)皮力大尿小、夫方向雷一定殲，另慰處兩舅個(gè)方鑒向均幟發(fā)生青變化令的情志況，東這類徑問題捕不宜葉用圖隱解法儲(chǔ)解決飲。3.如圖1－9所示恢，光川滑半蒙球面多上的狀小球隔被一豬通過定滑敗輪的障力F由底么端緩洲慢拉育至頂康端的拼過程活中，獸關(guān)于繩覽的拉概力F及半盆球面嘉對(duì)小蔥球的泥支持善力FN的變損化情況抽，以丘下說巖法正擦確的輸是()A．F增大B．F減小C．FN減小D．FN不變1.也(2霞00飼9·濰坊立質(zhì)檢)如圖1－13所示劉，傾搜斜天縣花板繞平面與豎慎直方總向夾易角為θ，推折力F垂直侄天花切板平孩面作恩用在木派塊上雖，使衣其處英于靜而止?fàn)钗瘧B(tài)，騾則()A.木塊蠻一定因受三掌個(gè)力樂作用B.天花煎板對(duì)憲木塊烤的彈新力FN>FC.木塊秤受的擦靜摩宏擦力副等于mg規(guī)co碎sθD.木塊猴受的籍靜摩償擦力逃等于mg坑/co萄sθ3.如圖1－16所示桌，豎身直桿AB固定敢在斜免面上結(jié)，小餡球用細(xì)屠繩系糾住始擊終靜摸止在核傾角棄為θ的光盛滑斜會(huì)面上腸，當(dāng)細(xì)遣繩方拘向由砌水平延逐漸重向上確偏移尼時(shí)，豆繩的斗拉力F和斜面費(fèi)對(duì)小健球的為支持礎(chǔ)力FN將()A.忌FN逐漸腰減小B.狼FN逐漸分增大C.豪F逐漸深減小D.勝F先減仇小后漁增大4.怎(2錘00瘡9·泰安夾模擬)如圖1－17所示闊，作敬用于O點(diǎn)的三個(gè)驗(yàn)力平已衡，俗設(shè)其耗中一伐個(gè)力她大小故為F1沿－y方，大小倦未知扒的力F2與＋x方向徹夾角比為θ，下夫列說憲法正確也的是()A.力F3只能楚在第頌二象杜限B.力F3可能煙在第嶄三象史限的任意裹方向暗上C.力F3與F2夾角荒越小雪，則F3與F2的合樸力越咳小D.煮F3的最別小值占為F1co扛sθ5.一物斗塊在漸粗糙患斜上尚，在平鄭行斜然面向度上的盒外力F作用贊下，忽斜面支和物塊巖始終市處于們靜止弱態(tài)，當(dāng)F按圖1－18所示嫩規(guī)律變錢化時(shí)念，物憐體與畝斜面間富的摩使擦力撓大小寸變化規(guī)脫律可露能是牽圖1－19中的()6.坐(2穿00文8·海南劉高考)如圖1－21所示患，質(zhì)倘量為M的楔歷形塊靜置旬在水頁平地床面上巡壽，其充斜面線的傾河角為θ，斜些面上哨有一質(zhì)量伐為m的小屠物塊鼓，小恥物塊具與斜蠻面之堤間存比在擦剪．用嫂恒力F沿斜鳳面向錯(cuò)上拉長小物怖塊，陵使之昨勻速走上滑薪．在脾小物精塊運(yùn)動(dòng)迷的過伸程中縫，楔竹形物勻塊始銷終保約持靜凍止．腰地面錢對(duì)楔敞形物塊厚的支巴持力勉為()A．(M＋m)gB．(M＋m)g－FC．(M＋m)g＋Fsi固nθD．(M＋m)g－Fsi錯(cuò)nθ8.如圖1－22所示算，位粗于豎迷直側(cè)記面的憶物體A的質(zhì)探量mA＝0.胞2犁kg，放漿在水拉平面喇上的烤物體B的質(zhì)銷量mB＝1.陵0袋kg，繩貌的質(zhì)攝量及暗繩和述滑輪材間的鉗摩擦培均不計(jì)，丟且繩眾的OB部分御水平毯，OA部分笛豎直濱，A和B恰好一僅起做狀勻速望運(yùn)動(dòng).取g＝10掙m漆/s2，求狠：(1粗)物體B與桌雞面間艷的動(dòng)惕摩擦慢因數(shù)壟；(2畢)如果喊用水辦平力F向左史拉物設(shè)體B，使物氧體A和B做勻輩速運(yùn)騾動(dòng)需歐多大艘