高一上学期物理暑假初高衔接讲义： 第15讲 共点力的平衡.docx

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1、第15讲共点力的平衡【知识点】一、共点力1、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。2、非共点力：几个力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点，这几个力叫做非共点力。二、平衡状态1、物体受到几个力的作用，保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。2、“静止”要满足两个条件：v0，a0，缺一不可；速度为零不等同于静止.注意：物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态。三、共点力平衡的条件合力为01、两个共点力平衡：两个共点力等大、反向。2、三个共点力平衡：任意两个力的合力必然与第三个力等大、反向。3、N个共点

2、力平衡：任意一个力必然与其它（N-1）个力的合力等大、反向。四、处理共点力平衡问题的常用方法1、合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反，根据勾股定理、正弦定理、余弦定理等三角形数学知识求解。2、分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件，根据勾股定理、正弦定理、余弦定理等三角形数学知识求解。3、正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件。（1）原则：尽量少分解力或将容易分解的力分解,并且尽量不要分解未知力。（2）方法：研究水平面上的

3、物体：通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴。研究斜面上的物体：通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴。研究物体在杆或绳的作用下转动：通常沿杆（绳）的方向和垂直杆（绳）的方向建立坐标轴。4、拉密定理：物体受三个共点力的作用而平衡，力比上对角的正弦是一个定值。5、相似三角形法：物体受三个共点力的作用而平衡，矢量三角形和边长三角形相似，求解力。五、整体法和隔离法（1）整体法：以系统整体为研究对象进行受力分析的方法，一般用来研究不涉及系统内部某物体的力和运动。（2）隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来进行分析的方法，一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况。六、动态平衡问题分析1、动态平衡：

4、“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”。2、分析动态平衡问题的三种方法（1）解析法列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况（2）图解法图解法解动态平衡问题的条件：A物体在三个力作用下处于静态平衡状态。B三个力的特点为：一个力大小、方向都不变，该力一般为重力或与重力相等的力；一个力方向不变，大小改变，第三个力大小方向均改变。图解法分析三力动态平衡问题的思路A确定研究对

5、象，作出受力分析图。B将三力的示意图首尾连接，构造出矢量三角形；或将某力根据其效果进行分解，画出平行四边形。C根据已知量的变化情况，确定有向线段(表示力)的长度变化，从而判断各个力的变化情况。（3）相似法用力的矢量三角形与几何三角形相似列比例式，然后进行分析。【针对训练】一、单选题1磁吸式手机架是一种通过磁力固定住手机的支架，如图所示为静止在水平面的磁吸式手机架和手机，手机质量为m，当地重力加速度为g，手机平面与水平面夹角为。则手机架对手机作用力的大小为（）AmgBCD02如图，粗糙的长方体木块A叠在一起，放在水平桌面上，木块B受到一个水平方向的牵引力，但仍然保持静止。下列说法正确的是（）A木

6、块A受到2个力的作用B木块A受到3个力的作用C木块B受到4个力的作用D木块B受到6个力的作用3如图所示，质量为m的杂技演员进行钢索表演，当演员走到钢索中点时，钢索与水平面成角，此时钢索最低点拉力大小为（重力加速度为g）（）ABCD4如图所示，质量为M的光滑斜面体放在水平地面上，质量为的小球被轻绳拴住挂在天花板上。已知轻绳与竖直方向的夹角为，斜面倾角为，整个装置处于静止状态。下列说法正确的是（）A轻绳对小球的拉力大小为B斜面体受到地面的摩擦力大小为C斜面对小球的支持力大小为D地面受到的压力为5如图，氢气球的质量，无风时在轻绳的牵引下静止在空中，此时轻绳的拉力为8N。当有水平风吹来时，气球受到大小

7、为6N的水平风力作用，轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中，下列说法正确的是（）A气球所受浮力大小为8NB有风时，气球所受合力方向竖直向下C有风时，气球所受合力大小为D有风时，轻绳的拉力大小为10N6内壁光滑的半圆碗放置在水平面上，跨过碗口的光滑细线两端分别系一质量分别为和的小球，静止时小球跟圆心的连线与水平面之间的夹角，则两小球的质量之比（）A1B2CD7如图所示，质量为mA物块A放在倾角为直角三角形斜面体B上面，质量为mB的物体B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。已知重力加速度为g则施力F后，下列说法正确的是（）AA、B之间的摩擦力一定变

8、大BB与墙面间的弹力等于FsinCB与墙面间可能没有摩擦力D弹簧弹力等于（mA+mB）g8如图所示，质量为的物体A和质量为m的物体B可视为质点，两者用两段足够长的细绳与轻质弹簧连接后跨过定滑轮，A置于薄木板上，此时A与弹簧之间的细绳与木板平行，木板与水平面间的夹角为。现将木板缓慢放平，物体A与木板始终保持相对静止，不计滑轮处的摩擦。下列说法正确的是（）A弹簧的伸长量逐渐变大B物体A受到的摩擦力大小不变C物体A受到的摩擦力先变小后变大D连接弹簧和物体B的细绳对滑轮的作用力不变9如图所示，某同学用拖把直行拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，推力与水平面的夹角为，随着逐渐减小直到水平的过程中，拖把始终

9、沿水平面做匀速直线运动。关于拖把受到的外力，下列判断正确的是（）A推力F先增大后减小B推力F一直减小C拖把受到的摩擦力先减小后增大D拖把受到的摩擦力一直不变10如图，一粗糙斜面固定在地面上，一细绳一端悬挂小球P，另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F缓慢拉动P至细绳与竖直方向成角，Q始终静止。设Q所受的摩擦力大小为f，在这一过程中（）AF一定增大、f一定增大BF可能不变、f可能减小CF一定增大、f可能先减小后增大DF、f均不变化二、多选题11如图所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力为Fb=4N，Fc=2N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保

10、持静止，以下说法正确的是（）AB对C的摩擦力方向水平向左BC与地面的摩擦力大小为4NCB与C之间的摩擦力大小为4NDA与B的接触面可能是光滑的12如图所示，工人把质量为m的货物沿固定倾斜木板匀速推下卡车，已知木板与水平面的夹角为a，货物与木板间的动摩擦因数为。工人推力的方向与板面平行，重力加速度大小为g，则（）A货物受推力、重力、支持力、摩擦力作用B木板对货物作用力的方向垂直于木板向上C工人对货物的推力大小为D木板对货物的摩擦力大小为13如图甲所示，质量为m的风筝在牵线和均匀风力的作用下处于平衡状态；如图乙是此模型的截面图，已知风筝平面与水平面的夹角为37，牵线与风筝平面的夹角为53，风力与风

11、筝平面垂直，重力加速度为g，、，下列说法正确的是（）A牵线的拉力与重力的夹角为74B牵线的拉力大小为C风力的大小为1.2mgD把牵线的拉力分别沿重力的反方向和风力的反方向分解，沿风力的反方向的分力为1.6mg14某人计划摆一个卖烤热狗的小吃地摊，如图所示，用两根水平的平行金属杆支撑热狗，假设热狗可视为质量均匀的圆柱体，生热狗烤熟后，半径变大，重力大小不变，忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，静止的生热狗烤熟后（）A对金属杆的压力减小B所受合力不变C对金属杆的压力增大D所受合力变大15如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处

12、于静止状态，则（）A杆对A环的支持力不变BB环对杆的摩擦力变小C杆对A环的力不变D与B环相连的细绳对书本的拉力变大16如图a所示，轻绳跨过固定在水平杆右端的光滑定滑轮（重力不计）栓接一质量为M的物体，；如图b所示，轻杆一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳拉住，另一轻绳悬挂在轻杆的G端，也拉住一质量为M的物体，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A图a中杆对滑轮作用力大小为B图b中杆弹力大小为C轻绳段张力与轻绳段张力大小之比为11D轻绳段张力与轻绳段张力大小之比为1217如图所示，将两个相同的木块P、Q置于粗糙斜面上，P、Q中间有一处于压缩状态的弹簧，弹簧不与P、Q栓接。木块P受到一个沿斜面

13、向下的恒定拉力F，P、Q均静止。下列说法正确的是（）AP一定受到5个力的作用BQ可能受到4个力的作用C只移去弹簧后P可能会沿斜面下滑D只移去弹簧后P所受摩擦力可能不变18如图所示，一个重为5N的大砝码用细线悬挂在O点，在力F作用下处于静止状态，现不断调整力F的方向，但砝码始终静止在如图所示的位置处，则下列说法正确的是（）A调整力F的方向的过程中，力F最小值为2.5NB力F在竖直方向时，力F最小C力F在竖直方向时，另一侧细线上的张力最小D当力F处于水平方向和斜向右上与水平方向夹角60时，力F大小相等参考答案1A 2A 3A 4A 5D 6C 7D 8C 9B 10C11ACD 12AC 13AD 14AB 15AB 16AD 17AB 18ACD学科网（北京）股份有限公司