1、 學(xué)案9 受力分析共點力的平衡一、概念規(guī)律題組1在同一平面內(nèi)有三個互成角度的共點力，F(xiàn)15 N，F(xiàn)28 N，F(xiàn)36 N，它們恰好平衡，那么其中()AF1和F2的合力最大 BF1和F3的合力最小CF1和F2的合力最小 DF1和F3的合力最大2下列幾組共點力分別作用于同一物體上，有可能使物體做勻速直線運動的是()A1 N、5 N、3 N B3 N、4 N、8 NC4 N、10 N、5 N D4 N、12 N、8 N3關(guān)于物體的平衡狀態(tài)，下列說法不正確的是()A做勻速直線運動的物體一定處于平衡狀態(tài)B若物體的速度為零，則物體處于平衡狀態(tài)C若物體的加速度為零，則物體處于平衡狀態(tài)D若物體所受合力為零，則一

2、定處于平衡狀態(tài)圖14如圖1所示，一木箱放在水平面上，在一斜向下方的推力F作用下仍靜止不動，那么力F與木箱所受摩擦力的合力的方向()A豎直向上B豎直向下C水平向左D水平向右二、思想方法題組圖25如圖2所示，一個質(zhì)量為m，頂角為的直角劈和一個質(zhì)量為M的長方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計摩擦，則M對左墻壓力的大小為()AMgtan BMgmgtan Cmgcot Dmgsin 6質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，如圖3所示，a受到斜向上與水平面成角的力F作用，b受到斜向下與水平面成角等大的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止，則()圖3Ab對a的支持力一定等于mgB水平面對b的支

3、持力可能大于2mgCa、b之間一定存在靜摩擦力Db與水平面之間可能存在靜摩擦力一、受力分析的步驟與方法1受力分析的步驟(1)明確研究對象：研究對象可以是單個物體，也可以是多個物體組成的系統(tǒng)(2)隔離物體分析：將研究對象從周圍物體中隔離出來，進而分析周圍有哪些物體對它施加了力的作用(3)畫受力示意圖：物體所受的各個力應(yīng)畫成共點力，力的作用點可沿力的作用線移動(4)檢查受力分析是否有誤：檢查畫出的每一個力能否找到它的施力物體，檢查分析結(jié)果能否使研究對象處于題目所給的運動狀態(tài)，如果不能，則必然發(fā)生了漏力、多力或錯力的現(xiàn)象2受力分析的方法(1)整體法和隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一

4、個整體來分析的方法將單個物體作為研究對象與周圍物體分隔開來分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用整體法和隔離法有時交叉使用，根據(jù)牛頓第三定律可從整體隔離過渡一般隔離受力較少的物體(2)假設(shè)法在受力分析時，若不能確定某未知力是否存在，可先對其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在【例1】 圖4如圖4所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F的作用下，A、B保持靜止物體A的受力個數(shù)為()A2 B3 C4 D5規(guī)范思維圖5針對訓(xùn)練1(2010安徽1

5、9)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖5所示若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力則木板P的受力個數(shù)為()A3 B4 C5 D6二、共點力作用下的平衡問題平衡類問題不僅僅涉及力學(xué)內(nèi)容，在電磁學(xué)中常涉及帶電粒子在電場、磁場或復(fù)合場中的平衡，通電導(dǎo)體棒在磁場中的平衡共點力的平衡問題是高考熱點單獨出題多以選擇題形式出現(xiàn)，也可包含在綜合計算題中1求解平衡問題的基本思路(1)明確平衡狀態(tài)(加速度為零)；(2)巧選研究對象(整體法和隔離法)；(3)受力分析(規(guī)范畫出受力示意圖)；(4)建立平衡方程(靈活運用力的合成法、矢量三角形法、

6、正交分解法及數(shù)學(xué)解析法)；(5)求解或討論(解的結(jié)果及物理意義)2處理共點力平衡問題常用的方法(1)三角形法物體受三個力作用而平衡時，其中任意兩個力的合力必與第三個力等大反向可利用力的平行四邊形定則，畫出矢量三角形，然后利用三角函數(shù)、勾股定理、相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解直角三角形如果共點的三個力平衡，且三個力構(gòu)成直角三角形，則可根據(jù)三角形的邊角關(guān)系，利用三角函數(shù)或勾股定理求解圖6【例2】 (2009山東理綜16)如圖6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為.下列關(guān)系正確的是()AF BFmgtan

7、 CFN DFNmgtan 規(guī)范思維圖7針對訓(xùn)練2(2009浙江理綜14)如圖7所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為30，則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為()A.mg和mg B.mg和mgC.mg和mg D.mg和mg動態(tài)三角形“動態(tài)平衡”是指平衡問題中的一個力是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動態(tài)平衡，這是力的平衡問題中的一類難題解決這類問題的一般思路是：把“動”化為“靜”，“靜”中求“動”圖8【例3】 如圖8所示，兩根等長的繩子AB和BC吊一重物靜止，兩根繩子與水平方向夾角均為60.現(xiàn)保持繩子AB與水平

8、方向的夾角不變，將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向，在這一過程中，繩子BC的拉力變化情況是()A增大 B先減小，后增大C減小 D先增大，后減小規(guī)范思維相似三角形如果三個共點的平衡力構(gòu)不成直角三角形，但力三角形與某個幾何三角形相似，則可用相似三角形的特點求解【例4】 如圖9圖9所示，一可視為質(zhì)點的小球A用細線拴住系在O點，在O點正下方固定一個小球B(也可視為質(zhì)點)由于A、B兩球間存在斥力，A球被排斥開，當(dāng)細線與豎直方向夾角為時系統(tǒng)靜止由于某種原因，兩球間的斥力減小導(dǎo)致角減小已知兩球間的斥力總是沿著兩球心的連線試分析角逐漸減小的過程中，細線的拉力如何變化？規(guī)范思維 (2)正交分解法將各力分解到x

9、軸和y軸上，利用兩坐標軸上的合力都等于零(多用于三個或三個以上共點力作用下的物體的平衡)求解值得注意的是，對x、y軸的方向選擇時，要使落在x、y軸上的力盡可能的多，被分解的力盡可能是已知力，不宜分解待求力圖10【例5】 如圖10所示，在傾角為的粗糙斜面上，有一個質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，且db)將a、b依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d的平底圓筒內(nèi)，如圖13所示設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為FN1和FN2，筒底所受的壓力大小為F.已知重力加速度為g.若所有接觸都是光滑的，則()AF(mamb)gFN1FN2BF(mamb)gFN1FN2C

10、magF(mamb)gFN1FN2DmagFF1F2 BF3F1F2CF1F2F3 DF1F2F3圖218(2011陜西西安八校聯(lián)考)如圖21所示，小圓環(huán)A吊著一個質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上，有一細線一端拴在小圓環(huán)A上，另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點B的一個小滑輪后吊一個質(zhì)量為m1的物塊如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計，繩子又不可伸長，若平衡時弦AB所對應(yīng)的圓心角為，則兩物塊的質(zhì)量比m1m2應(yīng)為()A2sin B2cos Ccos Dsin 題號12345678答案【能力提升】9如圖22所示，圖22兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長桿上，兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上，另一端系在質(zhì)量為M的木塊上，兩個小環(huán)之間的距離也為l，小環(huán)保持靜止試求：(1)小環(huán)對桿的壓力；(2)小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)至