1、高 三 物 理專題復(fù)習(xí)二-力 物體的平衡【高考要求】高考主要考察三類問題：（一）摩擦力（二）物體平衡（三）共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成正確解決本章問題，必須做到：（1）在明確重力、彈力、摩擦力的產(chǎn)生條件及其三要素的基礎(chǔ)上對(duì)物體正確的受力分析（2）利用力的合成及分解的手段，以物體的平衡條件為工具，判定某力的有、無、方向及求出某力的大小（3）理解力矩的定義、會(huì)用力矩平衡方程求力等問題?！纠}教學(xué)】例1 如圖所示，一根光滑的輕繩子結(jié)在墻上的a、b兩點(diǎn)，已知繩子的長度等于ao間距的2倍?，F(xiàn)用一個(gè)光滑的掛鉤將質(zhì)量為千克的物體掛在繩子上某處，當(dāng)掛鉤靜止時(shí)，求繩子中的張力為多大？解析 當(dāng)重物通過掛鉤掛上繩子時(shí)，由于在

2、懸掛點(diǎn)物體不一定平衡，所以掛鉤會(huì)帶動(dòng)物體一起移動(dòng)，直至找到平衡點(diǎn)為止。由于同一根繩子中各處的張力是相等的，所以物體平衡時(shí)繩子必須左右對(duì)稱，以確保水平方向合力為零，豎直方向上繩子張力的合力應(yīng)平衡物體的重力。由于=幾何分析可知，繩子與豎直方向成30度角，所以。例2 一個(gè)傾角為的光滑斜面固定在豎直墻壁上，一均勻小球在一水平推力F的作用下，靜止于墻壁與斜面之間，球與斜面的接觸點(diǎn)為P，已知球重為G，球半徑為R，推力大小為F，力的作用線通過球心，則 【 】（A）墻對(duì)球的彈力一定小于F（B）斜面對(duì)球的彈力大于球的重力（C）球的重力對(duì)P點(diǎn)的力矩等于GR（D）推力F對(duì)P點(diǎn)力矩等于FR正確答案是ABD例3 水平面

3、上斜辟A的斜面上放有物體B，用水平力F作用于B上，兩個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，若水平力F增大一些，整個(gè)系統(tǒng)仍然保持靜止，則 【 】（A）斜面A對(duì)物體B的彈力一定增大（B）斜面A對(duì)物體B的摩擦力一定增大（C）水平面對(duì)斜辟A的彈力一定增大（D）水平面對(duì)斜辟A的摩擦力一定增大正確答案是AD例4 如圖，重物懸掛于兩墻之間，更換繩OA使連接點(diǎn)A向上移，但保持的位置不變，則A點(diǎn)向上移時(shí)，繩OA的張力 【 】(C) 逐漸增大(C) 逐漸減小(C) 先增大后?。―）先減小后增大解析：本題理論上將可以用代數(shù)計(jì)算法來處理，考慮到OA的方向在不斷的改變，OB中的拉力也在變化，計(jì)算式的討論可能是比較復(fù)雜的，所以，

4、在此我們用圖解法處理。具體作法如圖所示，、的合力大小為物體的重力G，方向豎直向上。最右邊的圖是三角形法則的圖，也可以來處理上述問題。拓展：如圖用一輕繩把一個(gè)小球懸掛在O點(diǎn)，用力水平F拉小球小球處于平衡狀態(tài)，此時(shí)懸線與豎直方向成30度角。保持小球的位置不變，當(dāng)F沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試討論F的大小變化情況。有固定轉(zhuǎn)軸物體的平衡條件的應(yīng)用和共點(diǎn)力平衡條件一樣，有固定轉(zhuǎn)動(dòng)物體的平衡條件也是一個(gè)方程，利用它可以計(jì)算未知力或進(jìn)行力學(xué)設(shè)計(jì)，其一般的解題步驟為： 確定研究對(duì)象(有固定轉(zhuǎn)軸的物體) 分析出轉(zhuǎn)動(dòng)軸 進(jìn)行受力分析（轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的力不分析，因?yàn)槠洳划a(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效果） 確定各個(gè)力的力臂（幾何分析） 列出平衡方程 解

5、方程得結(jié)果,必要時(shí)對(duì)結(jié)論進(jìn)行討論.例題 如圖所示, 一均勻木板長, 重, 可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng), AO長, 斜端用一最多可承受的拉力的細(xì)繩系住, 使木板呈水平狀態(tài)且細(xì)繩與水平木板的夾角，現(xiàn)有一重為的人在板上行走, 為了保證安全, 此人在板上行走的范圍是多大? 解析 本題中的“安全”應(yīng)指木板不發(fā)生翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即人在板上走動(dòng)時(shí)，木板一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)人向右走得太多時(shí)，可能繩子短裂，導(dǎo)致木板順時(shí)針翻轉(zhuǎn)；當(dāng)人向左走得太多時(shí)，木板可能逆時(shí)針翻轉(zhuǎn)，這兩種情況都是不安全的?，F(xiàn)在讓我們來計(jì)算翻轉(zhuǎn)與不翻轉(zhuǎn)的臨界狀態(tài)時(shí)人的位置，設(shè)人最多向右距離點(diǎn)為，由力矩平衡得方程：代入數(shù)椐得解得設(shè)人最多向左距離點(diǎn)為，由力矩平衡得方程：代

6、入數(shù)據(jù)得 本章考題訓(xùn)練一 摩擦力問題1如圖，一個(gè)木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即、和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中、。若撤去，則木塊在水平方向受到的合力為 【 】 （A）10牛，方向向左 （B）6牛，方向向右 （C）2牛，方向向左 （D）零 2A、B、C三個(gè)物塊質(zhì)量分別為、，作如圖所示的聯(lián)結(jié)，繩子不可伸長，且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可以不計(jì)。若B跟隨A一起沿水平桌面作勻速運(yùn)動(dòng)，則可以判定 【 】（A）物塊A與桌面之間有摩擦力，大小為（B）物塊A與B之間有摩擦力，大小為（C）桌面對(duì)A，B對(duì)A，都有摩擦力，兩者方向相同，合力為（D）桌面對(duì)A，B對(duì)A，都有摩擦力，兩者方向相反，

7、合力為3如圖所示，C是水平地面，A、B是兩個(gè)長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物體A和B以相同的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，由此可知，A、B間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)和B、C間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)有可能是 【 】（A）=0，=0（B）=0，0（C）0，=0（D）0，04下列關(guān)于物體受靜摩擦力作用的敘述，正確的是 【 】（A）靜摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反 （B）摩擦力的方向不可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同（C）靜摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直（D）靜止物體所受靜摩擦力一定為零5如圖，在粗糙水平面上放一個(gè)三角形木塊a，有一滑塊b沿木塊斜面勻速下滑，則下列說法中正確的是 【 】（A）a保持靜止，且沒有相對(duì)

8、于水平面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)（B）a保持靜止，但有相對(duì)水平面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)（C）a保持靜止，但有相對(duì)水平面向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)（D）沒有數(shù)據(jù)，無法通過計(jì)算判斷6如圖所示，位于斜面上的物體在沿斜面向上的力作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力的 【 】（A）方向可能沿斜面向上 （B）方向可能沿斜面向下（C）大小可能等于零 （D）大小可能等于二力的平衡7圖中重物的質(zhì)量為,輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的。平衡時(shí)AO時(shí)水平的，BO與水平面的夾角為。AO的拉力和BO的拉力的大小是 【 】（A）（B）（C）（D）8兩根長度相等的輕繩，下端懸掛以質(zhì)量為的物體，上端分別固定在水平天花板上的、點(diǎn)，、兩點(diǎn)間的距離為

9、，如圖所示，已知兩繩所能經(jīng)受的最大拉力均為，則每根繩的長度不得短于_。9兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為和，用跨過定滑輪的輕繩相連，A靜止于水平地面上，如圖所示，不計(jì)摩擦，A對(duì)繩的作用力大小與地面對(duì)A的作用力的大小分別為 【 】（A），（B），（C），（D），10三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)P、Q在同一水平上，a球的重心O位于球心，b球和c球的重心分別位于球心的正上方和球心的正下方，如圖所示，三球處于平衡狀態(tài)，支點(diǎn)P對(duì)a球的彈力，對(duì)b球和c球的彈力分別為和，則 【 】（A）=（B）>>（C）<<（D）>=11水平橫梁的一端插在墻

10、內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為10千克的重物，如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力為（?。?【 】（A）50牛（B）牛（C）100牛（D）12兩個(gè)半球殼拼成的球形容器內(nèi)部抽成真空，球形容器的半徑為R，大氣壓強(qiáng)為P，為使兩個(gè)半賕殼沿圖示箭頭方向互相分離，應(yīng)施加的力F至少為 【 】（A）（B）（C）（D）13長為5米的細(xì)繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4米的兩桿的頂端A、B。繩上掛一個(gè)光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個(gè)重為12牛頓的物體。平衡時(shí)，繩中的張力_。（10N）14用輕質(zhì)細(xì)繩把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來，如圖所示，今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)向左偏下的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上的同樣大的恒力，最后達(dá)到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是 【 】（A）15三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能夠承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是【 】（A）必定是OA（B）必定是OB（C）必定是OC（D）可能是OB，也可能是OC16如圖所示，兩個(gè)木塊的質(zhì)量分別為和，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為和，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不栓接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢向上提升上面