2022年高考物理第二轮知识点归纳总结复习 5.pdf
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1、第三章相互作用3.4 共点力的平衡复习学案【学习目标】1、理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用。2、掌握几种常见的平衡问题的解题方法。【自主学习】1共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于,这几个力叫共点力。2平衡状态:一个物体在共点力作用下, 如果保持或运动,则该物体处于平衡状态3平衡条件:物体所受合外力 其数学表达式为:F合或Fx合= Fy合= ,其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力,Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力平衡条件的推论(1) 物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力等大反向 . (2) 物体在同一
2、平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为共点力 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 9 页 - - - - - - - - - (3) 物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,这三个力的有向线段必构成封闭三角形, 即表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形 . 4力的平衡:作用在物体上的几个力的合力为零,这种情形叫做。若物体受到两个力的作用处于平衡状态,则这两个力若物体受到三个力的作用处于平衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个
3、力5. 解题途径当物体在两个共点力作用下平衡时, 这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时, 往往采用正交分解法. 【典型例题】例 1.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中, 由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气B.探测器加速运动时,竖直向下喷气C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气D.探测器匀速运动时,不需要喷气F F G G v v F合名师资料总结 - -
4、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - 解:探测器沿直线加速运动时,所受合力 F合方向与运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,因此喷气方向斜向下方。匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下 . 选 C 例 2. 重 G的均匀绳两端悬于水平天花板上的 A、B两点。静止时绳两端的切线方向与天花板成角. 求绳的 A端所受拉力 F1和绳中点C处的张力 F2. 解:以 AC段绳为研究对象,
5、根据判定定理,虽然 AC所受的三个力分别作用在不同的点(如图中的 A、C、P 点) ,但它们必为共点力. 设它们延长线的交点为 O ,用平行四边形定则作图可得:tan2,sin221GFGF例 3. 用与竖直方向成=30斜向右上方,大小为 F的推力把一个重量为 G 的木块压在粗糙竖直墙上保持静止 . 求墙对木块的正压力大小 N和墙对木块的摩擦力大小 f. 解:从分析木块受力知,重力为 G ,竖直向下,推力 F与竖直成 30斜向右上方,墙对木块的弹力大小跟 F 的水平分力平衡,所以 N=F/2 ,墙对木块的摩擦力是静摩擦力,其大小和方向由F的竖直分力和重力大小的关系而决定:当GF32时,f=0;
6、当GF32时,GFf23,方向竖直向下;A G/2 F1 F2 C P O F2 F1 G/2 O F G 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - 当GF32时,FGf23,方向竖直向上. 例 4. 如图所示,将重力为 G的物体 A放在倾角的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,那么对 A施加一个多大的水平力 F,可使物体沿斜面匀速上滑?例 5. 如图所示,在水平面上放有一质量为 m 、与地面的动动摩擦因数为的物体,现用力
7、 F拉物体,使其沿地面匀速运动,求 F 的最小值及方向. (12minmgF,与水平方向的夹角为=arctan) 例 6. 有一个直角支架 AOB ,AO水平放置, 表面粗糙, OB竖直向下, 表面光滑.AO上套有小环 P,OB上套有小环 Q ,两环质量均为 m ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连, 并在某一位置平衡 (如图所示) .现将 P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, AO杆对 P 环的支持力 FN和摩擦力 f的变化情况是A.FN不变,f 变大 B.FN不变,f 变小C.FN变大,f 变大 D.FN变大,f 变小解:以两环和细绳整
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