物理 第5章 力与平衡 第3节 力的平衡 第4节 平衡条件的应用 鲁科版必修1.ppt
第第3 3节力的平衡节力的平衡 第第4 4节平衡条件的应用节平衡条件的应用教师备课参考教师备课参考|核心素养养成目标核心素养养成目标|物理观念物理观念1.1.认识平衡状态及静态平衡认识平衡状态及静态平衡.2.2.知道共点力的平衡条件知道共点力的平衡条件,并能应用其解决问题并能应用其解决问题.3.3.了解平衡的种类和稳度了解平衡的种类和稳度,知道影响稳度的因素知道影响稳度的因素.科学思维与科学探究科学思维与科学探究1.1.注意引导学生学会如何把生产和生活中的具体情景转换成物理模型注意引导学生学会如何把生产和生活中的具体情景转换成物理模型,再再应用相关的物理规律来分析力的平衡问题应用相关的物理规律来分析力的平衡问题.2.2.通过解析法和图解法通过解析法和图解法,掌握如何分析动态平衡问题掌握如何分析动态平衡问题.科学态度与责任科学态度与责任通过力的平衡及平衡条件应用的学习通过力的平衡及平衡条件应用的学习,体会物理规律与生活的联系体会物理规律与生活的联系.|教学重难点教学重难点|教学重点教学重点共点力的平衡条件共点力的平衡条件.教学难点教学难点共点力作用下平衡条件的应用共点力作用下平衡条件的应用.感悟解题规律感悟解题规律探寻基本知识探寻基本知识测评学习效果测评学习效果探寻基本知识探寻基本知识树立物理观念树立物理观念知识点一知识点一 共点力作用下物体的平衡条件共点力作用下物体的平衡条件【情境导学情境导学】一物体放在粗糙的水平面上一物体放在粗糙的水平面上,质量质量m=5 kg,m=5 kg,物体与水平面间物体与水平面间的动摩擦因数为的动摩擦因数为=0.3,=0.3,当用水平力当用水平力F F作用在物体上时作用在物体上时,物体恰好做匀速直物体恰好做匀速直线运动线运动,(g,(g取取10 N/kg)10 N/kg)则则(1)(1)匀速直线运动是平衡状态吗匀速直线运动是平衡状态吗?(2)(2)物体处于平衡状态时受的合外力是多少物体处于平衡状态时受的合外力是多少?(3)(3)此时力此时力F F应为多少应为多少?答案答案:(1)(1)是是.(2)(2)合外力为零合外力为零.(3)F=(3)F=mgmg=0.3510 N=15 N.=0.3510 N=15 N.【知识梳理知识梳理】1.1.平衡状态与静态平衡平衡状态与静态平衡(1)(1)平衡状态平衡状态:物体保持物体保持 或或 的状态的状态.(2)(2)静态平衡静态平衡:物体在力的作用下处于物体在力的作用下处于 状态的平衡状态的平衡.2.2.平衡条件平衡条件:合力为合力为 ,表达式为表达式为F F合合=0.=0.3.3.力的平衡力的平衡:作用在物体上的几个力的合力为作用在物体上的几个力的合力为 的情况的情况.【思考判断思考判断】1.1.若一个物体处于平衡状态若一个物体处于平衡状态,则此物体一定处于静止状态则此物体一定处于静止状态.(.()2.2.物体的速度等于零时物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态物体一定处于平衡状态.(.()3.3.物体所受合外力为零时物体所受合外力为零时,就一定处于平衡状态就一定处于平衡状态.(.()静止静止匀速直线运动匀速直线运动静止静止零零零零知识点二知识点二平衡的种类和稳度平衡的种类和稳度【情境导学】【情境导学】如图所示如图所示(甲甲)、(乙乙)、(丙丙)三个圆锥体分别属于什么类型的平衡三个圆锥体分别属于什么类型的平衡?当它当它们偏离平衡位置时重心高度如何变化们偏离平衡位置时重心高度如何变化?答案答案:(甲甲)属于不稳定平衡属于不稳定平衡,(,(乙乙)属于稳定平衡属于稳定平衡,(,(丙丙)属于随遇平衡属于随遇平衡.偏离偏离平衡位置时重心的变化情况平衡位置时重心的变化情况:(:(甲甲)降低降低,(,(乙乙)升高升高,(,(丙丙)不变不变.【知识梳理知识梳理】1.1.种类种类:平衡、平衡、平衡、随遇平衡平衡、随遇平衡.2.2.稳度稳度:物体的稳定程度物体的稳定程度,稳度的大小由稳度的大小由 的高低和的高低和 的大小两的大小两个因素决定个因素决定.【思考判断思考判断】1.1.“伸臂桥伸臂桥”以增大支持面的形式增加了桥的稳定性以增大支持面的形式增加了桥的稳定性.(.()2.2.不倒翁能处于平衡状态不倒翁能处于平衡状态,而且不倒翁属于稳定平衡而且不倒翁属于稳定平衡.(.()不稳定不稳定稳定稳定重心重心支持面支持面 要点一要点一感悟解题规律感悟解题规律培养科学思维培养科学思维 对平衡状态及平衡条件的理解对平衡状态及平衡条件的理解1.1.对平衡状态的理解对平衡状态的理解(1)(1)静态平衡是处于静止状态的平衡静态平衡是处于静止状态的平衡,合力为零合力为零.(2)(2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡动态平衡是匀速直线运动状态的平衡,合力为零合力为零.总之总之,平衡状态是指加速度为零的状态平衡状态是指加速度为零的状态.2.2.对共点力作用下平衡条件的理解对共点力作用下平衡条件的理解(1)(1)两种表达式两种表达式FF合合=0=0(2)(2)由平衡条件得出的结论由平衡条件得出的结论物体受三个力作用平衡时物体受三个力作用平衡时,其中任意两力的合力必与第三个力等大其中任意两力的合力必与第三个力等大反向反向.物体受三个以上的力作用平衡时物体受三个以上的力作用平衡时,其中任意一个力与其余几个力的其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向合力等大反向.物体处于平衡状态时物体处于平衡状态时,沿任意方向物体所受的合力均为零沿任意方向物体所受的合力均为零.思路探究思路探究 (1)(1)物体静止或匀速直线运动时物体静止或匀速直线运动时,还受力的作用吗还受力的作用吗?答案答案:受力的作用受力的作用,只不过合外力为零只不过合外力为零.(2)(2)当物体的速度为零时当物体的速度为零时,物体一定处于平衡状态吗物体一定处于平衡状态吗?答案答案:不一定不一定.(3)(3)合外力为零时合外力为零时,物体的速度一定为零吗物体的速度一定为零吗?答案答案:不一定不一定,因为匀速直线运动时因为匀速直线运动时,合外力为零合外力为零.【典例典例1 1】(2016(2016黄山高一期末黄山高一期末)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.物体速度为零时物体速度为零时,物体一定处于平衡状态物体一定处于平衡状态B.B.静止的物体才能平衡静止的物体才能平衡,运动的物体不能平衡运动的物体不能平衡C.C.加速度不为零时加速度不为零时,物体也可能平衡物体也可能平衡D.D.只要物体加速度为零只要物体加速度为零,不管其运动还是静止不管其运动还是静止,都一定处于平衡状态都一定处于平衡状态D D解析解析:物体的速度为零时物体的速度为零时,其加速度不一定为零其加速度不一定为零,则不一定处于平衡状态则不一定处于平衡状态,如竖直上抛的最高点如竖直上抛的最高点,故选项故选项A A错误错误;若物体做匀速直线运动若物体做匀速直线运动,此时也是平此时也是平衡状态衡状态,选项选项B B错误错误;加速度不为零时加速度不为零时,即合外力不为零即合外力不为零,物体一定不平衡物体一定不平衡,选项选项C C错误错误;平衡条件是合外力为零平衡条件是合外力为零,与速度是否为零无关与速度是否为零无关,选项选项D D正确正确.误区警示误区警示 静止状态与平衡静止状态与平衡(1)(1)平衡状态是指合外力为零平衡状态是指合外力为零,而不是指速度为零而不是指速度为零;静止状态是指速度为零静止状态是指速度为零,且合外力为零且合外力为零.(2)(2)速度为零可能是静止状态速度为零可能是静止状态,也可能是物体做变速运动过程中的一个瞬也可能是物体做变速运动过程中的一个瞬时状态时状态,若此状态合外力不为零若此状态合外力不为零,则不是平衡状态则不是平衡状态.因此静止的物体一定处因此静止的物体一定处于平衡状态于平衡状态,但速度为零的物体不一定处于平衡状态但速度为零的物体不一定处于平衡状态.(教师备用教师备用)例例1 1-1:1:(2016(2016静海高一检测静海高一检测)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.相对另一个物体匀速运动的物体一定是动态平衡相对另一个物体匀速运动的物体一定是动态平衡B.B.相对另一个物体静止的物体一定是静态平衡相对另一个物体静止的物体一定是静态平衡C.C.不论是动态平衡还是静态平衡其合力一定为零不论是动态平衡还是静态平衡其合力一定为零D.D.速度为零的物体一定是静态平衡速度为零的物体一定是静态平衡解析解析:相对地面处于静止和匀速直线运动状态的物体才是平衡状态相对地面处于静止和匀速直线运动状态的物体才是平衡状态,所以所以选项选项A,BA,B错误错误;平衡状态物体所受合力必为零平衡状态物体所受合力必为零,选项选项C C正确正确;速度为零的物速度为零的物体可能加速度不为零体可能加速度不为零,不一定是静态平衡不一定是静态平衡,选项选项D D错误错误.C C 针对训练针对训练1 1-1 1(2016(2016福州模拟福州模拟)下列物体中下列物体中,处于平衡状态的是处于平衡状态的是()A.A.正在加速驶离站台的火车正在加速驶离站台的火车B.B.正在做匀速直线飞行的飞机正在做匀速直线飞行的飞机C.C.正在减速滑行的汽车正在减速滑行的汽车D.D.正在转弯的自行车正在转弯的自行车解析解析:物体受到平衡力作用时能保持平衡状态物体受到平衡力作用时能保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运即静止状态或匀速直线运动状态动状态,正在加速驶离站台的火车、正在减速滑行的汽车和正在转弯的正在加速驶离站台的火车、正在减速滑行的汽车和正在转弯的自行车自行车,不是匀速直线运动不是匀速直线运动,所以选项所以选项A,C,DA,C,D错误错误,选项选项B B正确正确.B B要点二要点二静态平衡问题的处理静态平衡问题的处理1.1.解决静态平衡问题的常用方法解决静态平衡问题的常用方法(1)(1)合成法合成法:对于三个共点力作用下的物体平衡对于三个共点力作用下的物体平衡,任意两个力的合力与第三任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反个力大小相等、方向相反.(2)(2)分解法分解法:对于三个共点力作用下的物体平衡对于三个共点力作用下的物体平衡,任意一个力沿与另外两个任意一个力沿与另外两个力反方向进行分解力反方向进行分解,所得分力与另外两个力大小相等、方向相反所得分力与另外两个力大小相等、方向相反.2.2.解决静态平衡问题的基本步骤解决静态平衡问题的基本步骤(1)(1)选取研究对象选取研究对象.(2)(2)对所选取的研究对象进行受力分析对所选取的研究对象进行受力分析,并画出受力图并画出受力图.(3)(3)建立平衡方程建立平衡方程.若各个力作用在同一直线上若各个力作用在同一直线上,可直接用可直接用F F合合=0=0的代数式列的代数式列方程方程.若几个力不在同一直线上若几个力不在同一直线上,可用可用F Fx x合合=0=0与与F Fy y合合=0=0联立列出方程组联立列出方程组.【典例典例2 2】沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A A点点,如图所示如图所示,足球的质量足球的质量为为m,m,网兜的质量不计网兜的质量不计,足球与墙壁的接触点为足球与墙壁的接触点为B,B,悬绳与墙壁的夹角为悬绳与墙壁的夹角为,求求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力的大小悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力的大小.思路探究思路探究(1)(1)题中的足球所处的状态是什么题中的足球所处的状态是什么?受几个力受几个力?答案答案:静态平衡静态平衡,受三个力受三个力(重力、悬绳的拉力、墙的支持力重力、悬绳的拉力、墙的支持力).).(2)(2)正交分解法能解决此类问题吗正交分解法能解决此类问题吗?如何建坐标系如何建坐标系?答案答案:能能,可建两轴分别为水平和竖直的坐标系可建两轴分别为水平和竖直的坐标系.解析解析:法一法一合成法合成法取足球和网兜作为研究对象取足球和网兜作为研究对象,它们受重力它们受重力G=mgG=mg、墙壁的支持力、墙壁的支持力N N和悬绳的和悬绳的拉力拉力T T三个共点力作用而平衡三个共点力作用而平衡.由共点力平衡的条件可知由共点力平衡的条件可知,N,N和和T T的合力的合力F F与与G G大小相等、方向相反大小相等、方向相反,即即F=G,F=G,作平行四边形如图所示作平行四边形如图所示.由三角形知识得由三角形知识得:N=Ftan=mgtan,T=.:N=Ftan=mgtan,T=.法二法二分解法分解法取足球和网兜作为研究对象取足球和网兜作为研究对象,其受重力其受重力G=mgG=mg、墙壁的支持力、墙壁的支持力N N、悬绳的拉、悬绳的拉力力T,T,如图所示如图所示,将重力分解为将重力分解为F F1 1和和F F2 2.由共点力平衡条件可知由共点力平衡条件可知,N,N与与F F1 1的合力必为零的合力必为零,T,T与与F F2 2的合力也必为零的合力也必为零,所以所以N=FN=F1 1=mgtan,T=F=mgtan,T=F2 2=.法三法三正交分解法正交分解法取取足足球球和和网网兜兜作作为为研研究究对对象象,受受三三个个力力作作用用,重重力力G=mgG=mg、墙墙壁壁的的支支持持力力N N、悬悬绳绳的的拉拉力力T,T,如如图图所所示示,取取水水平平方方向向为为x x轴轴,竖竖直直方方向向为为y y轴轴,将将T T分分别别沿沿x x轴轴和和y y轴轴方方向向进进行行分分解解.由由平平衡衡条条件件可可知知,在在x x轴轴和和y y轴轴方方向向上上的的合合力力F Fx x合合和和F Fy y合合应分别等于零应分别等于零.即即F Fx x合合=N-Tsin=0 =N-Tsin=0 F Fy y合合=Tcos-G=0 =Tcos-G=0 由由式解得式解得T=T=代入代入式得式得N=Tsin=mgtan .N=Tsin=mgtan .答案答案:mgtan mgtan 规律方法规律方法 平衡问题求解方法的选取平衡问题求解方法的选取(1)(1)合成法或分解法实际上都是平行四边形定则的运用合成法或分解法实际上都是平行四边形定则的运用,即通过两个即通过两个力的等效合力或某个力的两个等效分力建立已知力与被求力之间的力的等效合力或某个力的两个等效分力建立已知力与被求力之间的联系联系,为利用平衡条件解决问题做好铺垫为利用平衡条件解决问题做好铺垫.(2)(2)解物体在三个以上共点力作用下的平衡问题解物体在三个以上共点力作用下的平衡问题,一般不选择合成法一般不选择合成法,而是选择正交分解法而是选择正交分解法.(教师备用教师备用)例例2 2-1:1:(2017(2017河北省沧州市高一月考河北省沧州市高一月考)如图所示如图所示,斜面和竖直挡板均光滑斜面和竖直挡板均光滑,斜面倾角为斜面倾角为,A,B,A,B两个光滑小球如图放置在斜面和竖直挡板之间两个光滑小球如图放置在斜面和竖直挡板之间,两小球两小球质量均为质量均为m,m,求求:(1)(1)斜面对小球斜面对小球A A和和B B的支持力大小的支持力大小;(2)(2)竖直挡板对小球竖直挡板对小球B B的支持力大小的支持力大小.解析解析:对对A A球进行受力分析球进行受力分析,如图如图(甲甲)所示所示,A,A球重力垂直于斜面方向的分球重力垂直于斜面方向的分力与斜面对小球的支持力相等力与斜面对小球的支持力相等;N;NA A=mgcos=mgcos A A球重力沿斜面方向的分力与球重力沿斜面方向的分力与B B球对球对A A球的弹力相等球的弹力相等F FBABA=mgsin=mgsin 对对B B球进行受力分析球进行受力分析,如图如图(乙乙)所示所示,且且F FBABA=F=FABAB=mgsin,=mgsin,在垂直于斜面的方向上有在垂直于斜面的方向上有N NB B=mgcos+Nsin=mgcos+Nsin 沿斜面方向有沿斜面方向有:2mgsin=Ncos:2mgsin=Ncos 针对训练针对训练2 2-1 1(2017(2017江西省景德镇市高一检测江西省景德镇市高一检测)如图所示如图所示,小球被轻质细小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量设小球质量m=1 kg,m=1 kg,斜面倾角斜面倾角=30,=30,细绳与竖直方向夹角细绳与竖直方向夹角=30,=30,光滑斜面体的质量光滑斜面体的质量M=3 kg,M=3 kg,置于粗糙水平面上置于粗糙水平面上(g(g取取10 m/s10 m/s2 2).).求求:(1)(1)细绳对小球拉力的大小细绳对小球拉力的大小;解析解析:(1)(1)以小球为研究对象以小球为研究对象,受力分析如图受力分析如图(1)(1)所示所示.根据平衡条件得知根据平衡条件得知,T,T与与N N的合力的合力F=mgF=mg(2)(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.要点三要点三物体的动态平衡问题分析物体的动态平衡问题分析所谓动态平衡问题所谓动态平衡问题,就是通过控制某一物理量就是通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢变化使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题的平衡问题.即任一时刻物体均处于平衡状态即任一时刻物体均处于平衡状态.(1)(1)解析法解析法:对研究对象的任一状态进行受力分析对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程建立平衡方程,求出因变求出因变量与自变量的一般函数式量与自变量的一般函数式,然后根据自变量的变化确定因变量的变化然后根据自变量的变化确定因变量的变化.(2)(2)图解法图解法:对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析,再根据平行四边形定则或三角形定再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图则画出不同状态下的力的矢量图(画在同一个图中画在同一个图中),),然后根据有向线段然后根据有向线段(表表示力示力)的长度变化判断各个力的变化情况的长度变化判断各个力的变化情况.特别提示特别提示 这类平衡问题是一个物体受到三个力这类平衡问题是一个物体受到三个力(或可等效为三个力或可等效为三个力)而而平衡平衡,这三个力的特点这三个力的特点:其中一个力的大小和方向是确定的其中一个力的大小和方向是确定的,另一个力方另一个力方向始终不改变向始终不改变,第三个力的大小和方向却可改变第三个力的大小和方向却可改变.【典例典例3 3】如图所示如图所示,一个重为一个重为G G的匀质球放在光滑斜面上的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为斜面倾角为,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态使之处于静止状态,今使板与今使板与斜面的夹角斜面的夹角缓慢增大缓慢增大,问问:在此过程中在此过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化何变化?审题指导审题指导关关键词键词信息信息球静止球静止球受重力球受重力G,G,斜面支持力斜面支持力F F1 1,挡挡板支持力板支持力F F2 2,三个力作用三个力作用缓缓慢增大慢增大挡挡板板对对球的球的压压力大小、方向力大小、方向变变化化;斜面斜面对对球的支持力球的支持力方向不方向不变变,大小大小变变化化;重力大小、方向不重力大小、方向不变变球球对挡对挡板和球板和球对对斜面的斜面的压压力力与与挡挡板板对对球和斜面球和斜面对对球的支持力等大反向球的支持力等大反向对对F F2 2:90:9090,sin F,sin F2 2.综上所述综上所述:球对斜面的压力随球对斜面的压力随增大而减小增大而减小;球对挡板的压力在球对挡板的压力在909090时时,随随增大而增大增大而增大;当当=90=90时时,球对挡板的压力最小球对挡板的压力最小.法二法二图解法图解法取球为研究对象取球为研究对象,球受重力球受重力G G、斜面支持力、斜面支持力F F1 1、挡板支持力、挡板支持力F F2 2,因为球始终因为球始终处于平衡状态处于平衡状态,故三个力的合力始终为零故三个力的合力始终为零,三个力构成封闭的三角形三个力构成封闭的三角形,当挡当挡板逆时针转动时板逆时针转动时,F,F2 2的方向也逆时针转动的方向也逆时针转动,作出如图所示的动态矢量三角作出如图所示的动态矢量三角形形,由图可知由图可知,F,F2 2先减小后增大先减小后增大,F,F1 1始终随始终随增大而减小增大而减小.答案答案:见解析见解析规律方法规律方法 图解法的应用图解法的应用(1)(1)条件条件(2)(2)过程过程(3)(3)规律规律当第三个力与第二个力垂直时当第三个力与第二个力垂直时,第三个力最小第三个力最小.(教师备用教师备用)例例3 3-1:1:半圆柱体半圆柱体P P放在粗糙的水平地面上放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡其右端有固定放置的竖直挡板板MN,MN,在在P P和和MNMN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,Q,整个装置处于静止整个装置处于静止状态状态,如图所示是这个装置的纵截面图如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使若用外力使MNMN保持竖直、缓慢保持竖直、缓慢地向右移动地向右移动,在在Q Q落到地面以前落到地面以前,发现发现P P始终保持静止始终保持静止.在此过程中在此过程中,下列下列说法正确的是说法正确的是()A.MNA.MN对对Q Q的弹力逐渐减小的弹力逐渐减小B.B.地面对地面对P P的摩擦力逐渐增大的摩擦力逐渐增大C.P,QC.P,Q间的弹力先减小后增大间的弹力先减小后增大D.QD.Q所受的合力逐渐增大所受的合力逐渐增大B B解析解析:取取Q Q为研究对象为研究对象,Q,Q受到受到mg,Fmg,FMNMN,F,FP P三个力的作用三个力的作用,由于由于MNMN缓慢向右移缓慢向右移动动,小圆柱体小圆柱体Q Q处于动态平衡状态处于动态平衡状态,分析可知分析可知F FMNMN方向不变方向不变,F,FP P与竖直方向与竖直方向夹角增大夹角增大,转动过程中转动过程中Q Q所受三力的变化情况如图所示所受三力的变化情况如图所示,可以判断可以判断F FMNMN,F,FP P都变大都变大,A,C,A,C错误错误.由于由于Q Q受力平衡受力平衡,合力始终为零合力始终为零,D,D错误错误.取取P,QP,Q整体为研整体为研究对象究对象,地面对地面对P P的摩擦力应与的摩擦力应与F FMNMN平衡平衡,所以地面对所以地面对P P的摩擦力逐渐增大的摩擦力逐渐增大,B,B正确正确.针对训练针对训练3 3-1 1(2017(2017黑龙江省哈尔滨市高一月考黑龙江省哈尔滨市高一月考)如图如图,斜面顶端固定斜面顶端固定有半径为有半径为R R的轻质滑轮的轻质滑轮,用不可伸长的轻质细绳将半径为用不可伸长的轻质细绳将半径为r r的球沿斜面缓慢的球沿斜面缓慢拉升拉升.不计各处摩擦不计各处摩擦,且且Rr.Rr.设绳对球的拉力为设绳对球的拉力为F,F,斜面对球的支持力为斜面对球的支持力为N,N,则则关于关于F F和和N N的变化情况的变化情况,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.FA.F一直增大一直增大,N,N一直减小一直减小 B.F B.F一直增大一直增大,N,N先减小后增大先减小后增大C.FC.F一直减小一直减小,N,N保持不变保持不变 D.F D.F一直减小一直减小,N,N一直增大一直增大解析解析:对球受力分析对球受力分析,受重力、支持力和拉力受重力、支持力和拉力,如图所示如图所示,由于细绳与斜面的夹角不断增加由于细绳与斜面的夹角不断增加,故故F F一直增大一直增大,N,N一直减小一直减小,故选故选A.A.A A测评学习效果测评学习效果演练当堂技法演练当堂技法1.1.(2016(2016郴郴州州高高一一检检测测)如如图图为为节节日日里里悬悬挂挂灯灯笼笼的的一一种种方方式式,A,B,A,B点点等等高高,O O为为结结点点,轻轻绳绳AO,BOAO,BO长长度度相相等等,拉拉力力分分别别为为F FA A,F,FB B,灯灯笼笼受受到到的的重重力力为为G.G.下下列表述正确的是列表述正确的是()A.FA.FA A一定小于一定小于G B.FG B.FA A与与F FB B大小相等大小相等C.FC.FA A与与F FB B是一对平衡力是一对平衡力 D.FD.FA A与与F FB B大小之和等于大小之和等于G GB B解解析析:由由A,BA,B两两点点等等高高,AO,BO,AO,BO等等长长可可知知,AO,AO绳绳与与BOBO绳绳上上的的两两力力对对称称,选选项项B B正正确确;若若两两绳绳间间的的夹夹角角=120=120时时,F,FA A=F=FB B=G;=G;当当120120时时,F,FA A=F=FB BG;120120时时,F,FA A=F=FB BG,G,故故选选项项A A错错误误;这这两两个个力力的的大大小小相相等等但但方方向向不不在在同同一一直直线上线上,不是平衡力不是平衡力,选项选项C C错误错误;这两个力矢量之和等于这两个力矢量之和等于G,G,选项选项D D错误错误.2.2.(2017(2017湖南省张家界市高一联考湖南省张家界市高一联考)如图所示如图所示,小强用与水平方向成小强用与水平方向成角角的轻绳拉木箱的轻绳拉木箱,未拉动未拉动,此时绳中拉力为此时绳中拉力为F,F,则木箱所受摩擦力的大小为则木箱所受摩擦力的大小为 ()A.FA.F B.Fsin B.Fsin C.0C.0 D.Fcos D.Fcos D D 解析解析:对木箱受力分析对木箱受力分析,根据平衡条件根据平衡条件:水平方向水平方向Fcos=f,Fcos=f,得得f=Fcos f=Fcos,故选故选D.D.3.3.(2017(2017福建三明市第一中学检测福建三明市第一中学检测)()(多选多选)如图所示如图所示,一根弹性良好的橡一根弹性良好的橡皮绳固定在同一高度的皮绳固定在同一高度的A,BA,B两点两点,中间悬挂一轻质光滑滑轮中间悬挂一轻质光滑滑轮,滑轮下端挂一滑轮下端挂一质量为质量为m m的重物的重物,平衡时橡皮绳之间的夹角为平衡时橡皮绳之间的夹角为,现把现把B B点水平右移到点水平右移到C C点点,达到新的平衡达到新的平衡(橡皮绳始终在弹性限度内橡皮绳始终在弹性限度内),),则移动后相比移动前则移动后相比移动前,下列说下列说法中正确的是法中正确的是()A.A.重物所受的合力变大重物所受的合力变大 B.B.橡皮绳的弹力变大橡皮绳的弹力变大C.C.橡皮绳对滑轮的合力变大橡皮绳对滑轮的合力变大 D.D.橡皮绳之间的张角橡皮绳之间的张角变大变大BDBD解解析析:重重新新平平衡衡时时,物物体体的的合合力力为为零零,没没有有变变化化,故故A A错错误误.对对滑滑轮轮研研究究,根根据据平平衡衡条条件件得得橡橡皮皮绳绳对对滑滑轮轮的的合合力力大大小小等等于于重重物物的的重重力力,保保持持不不变变.设设橡橡皮皮绳绳的的弹弹力力为为T,T,重重物物的的重重力力为为G,G,则则有有2Tcos 2Tcos =G,=G,变变大大,则则得得T T变变大大.故故B,DB,D正确正确,C,C错误错误.4.4.(2017(2017江苏清江高一月考江苏清江高一月考)如图所示如图所示,A,B,A,B两物体用细线连着跨过定滑轮静止两物体用细线连着跨过定滑轮静止,A,B,A,B物体的重力分别为物体的重力分别为40 N40 N和和10 N,10 N,绳子和滑轮的质量、摩擦不计绳子和滑轮的质量、摩擦不计,以下说法正以下说法正确的是确的是()A.A.地面对地面对A A的支持力是的支持力是30 N30 NB.B.物体物体A A受到的合外力是受到的合外力是30 N30 NC.C.测力计示数为测力计示数为50 N50 ND.D.测力计示数为测力计示数为40 N40 NA A 解析解析:对对B B受力分析受力分析:受到向下的重力、向上的拉力受到向下的重力、向上的拉力.由平衡条件得由平衡条件得G GB B=T=10 N,=T=10 N,对对A A受力分析受力分析:受到向下的重力、向上的拉力受到向下的重力、向上的拉力T T和地面的支持力和地面的支持力N.N.由平衡条件得由平衡条件得N=30 N,N=30 N,故故A A正确正确;因为物体因为物体A A处于静止状态处于静止状态,所以合外力为零所以合外力为零,故故B B错误错误;弹簧测弹簧测力计的示数为力计的示数为T T1 1=2G=2GB B=20 N,=20 N,故故C,DC,D错误错误.5.5.(2017(2017武汉二中高一质检武汉二中高一质检)如图所示如图所示,两轻弹簧两轻弹簧a,ba,b悬挂一小球处于平衡状态悬挂一小球处于平衡状态,a,a弹簧与竖直方向成弹簧与竖直方向成3030角角,b,b弹簧水平弹簧水平,a,b,a,b的劲度系数分别为的劲度系数分别为k k1 1,k,k2 2,则则a,ba,b的伸的伸长量之比为长量之比为()C C
