第2章第4讲 共点力作用下物体的平衡

，Mathtype5.0,几何画板4.0,flashplayer10.0湖南学海文化传播有限责任公司立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版2共点力作用下物体的平衡第四讲相互作用及共点力平衡第二章立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版3一、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态、平衡力物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力互相叫做平衡力(或其中一个力叫其余几个力的平衡力)立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版42.哪些情况可作平衡来处理(1)静止：v=0，a=0；(2)匀速直线运动：v=恒量，a=0；3.平衡条件共点力作用下平衡条件：合外力为零，即：∑F=0或∑Fx=0∑Fy=0立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版5二、平衡问题的处理方法：1.对于二力平衡问题用二力平衡条件.2.对于三力平衡问题的处理方法：①力的合成、分解法；②相似三角形法；③正交分解法.3.对于四力平衡问题的处理方法：正交分解法立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版6如图2-4-8所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B.绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，绳中的张力T=.图2-4-8立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版7延长AO交B杆于C点，从C点向A杆作垂线CD交A杆于D点.如图所示，由于CD=4m,AOB是同一条绳，AO与BO段的张力必然相等，与竖直线的夹角也相等.故OB=OC，所以AC=5m.2sinG设∠ACD=α，则cosα=CD/AC=0.8,sinα=0.6,由平衡条件有2Tsinα=F=G,解得T==10N.立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版8如图2-4-2所示，跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落.已知运动员和他身上装备的总重量为G1，圆顶形降落伞伞面的重量为G2，有8条相同的拉线(拉线重量不计)，均匀分布在伞面边缘上(图中没有把拉线都画出来)，每根拉线和竖直方向都成30°角.那么每根拉线上的张力大小为.图2-4-2立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版9选择人为研究对象，受力如图，由于对称性，各绳拉力水平分力合力为零，竖直分力的合力等于人重力，即8T·cos30°=G1,T=G1,312立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版10如图2-4-7所示，汽车用绳索通过定滑轮牵引小船，使小船匀速靠岸，若水对船的阻力不变，则下列说法中正确的是()AB图2-4-7A.绳子的拉力不断增大B.船受到的浮力不断减小C.船受到的合力不断增大D.绳子的拉力可能不变立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版11小船受重力mg、浮力F1、绳索拉力F2、水的阻力F3作用.其受力如图所示，建立直角坐标系，且设绳索拉力与水平方向成θ角，则由平衡条件：F2cosθ=F3、F2sinθ+F1=mg，在小船匀速靠岸的过程中，θ角增大，阻力F3、重力mg保持不变，故绳索的拉力F2增大，浮力F1减小，船受到的合力一直为零.所以A、B正确.立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版12三、用整体法和隔离法解决平衡问题对于连接体的平衡问题，其解法有整体法和隔离法两种1.整体法：以几个物体构成的系统为研究对象进行求解的方法.在许多问题中用整体法是很方便的，其优越性是因为不要考虑内力，其不足之处也就是不能求解系统的内力.所以，一般在求解外力时用整体法.立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版132.隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象，一部分、一部分地进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法，一般在求解内力时用隔离法.立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版14ABCF2=8NF1=5N例、如图，物体A、B、C叠放在水平面上，用水平力F1=5N和F2=8N分别作用于B、C上，三个物体仍保持静止状态，那么A与B，B与C，C与地面的摩擦力的大小分别为（）A、5N，0N，8NB、0N，5N，8NC、0N，5N，3ND、0N，0N，3N立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版15如图2-4-1所示，物体A与B相对静止，共同沿斜面匀速下滑，则()A.A、B间无静摩擦力B.B受滑动摩擦力，大小为mBgsinαC.B与斜面间的动摩擦因数μ=tanαD.斜面受B施加的滑动摩擦力的作用，方向沿斜面向下CD图2-4-1立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版16有一个直角支架AOB，AO是水平放置，表面粗糙.OB竖直向下，表面光滑.OA上套有小环P，OB套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图2-4-6所示.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P的支持力FN和细绳上的拉力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B图2-4-6立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版17选择环P、Q和细绳为研究对象.在竖直方向上只受重力和支持力FN的作用，而环移动前后系统的重力保持不变，故FN保持不变.取环Q为研究对象，其受力如图所示.Fcosα=mg，当P环向左移时，α将变小，故F变小，正确答案为B.立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版18先选择A、B整体为研究对象受力如图，整体匀速运动，F合=0，B错误.F2=(mA+mB)gsinα,F1=(mA+mB)gcosα,μ=F2F1=tanα,C正确.再选择A研究,A匀速运动，F合=0，AB间一定存在摩擦力，A错误.F2方向沿斜面向上,反作用力沿斜面向下，D正确.立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版19在光滑的斜面上有一个重为G的物体，当沿斜面向上和沿水平方向向右各加一个大小都等于F=G/2的力作用于这个物体时，物体正好处于静止状态，如图2-4-5所示.求斜面的倾角θ以及斜面所受的压力.图2-4-5立足教育开创未来·新课标高考一轮复习·物理·浙江·人教版20对物体进行受力分析：正交分解：Fcosθ+F=Gsinθ①Fsinθ+Gcosθ=F1②由①式可得：θ=53°,F1=G.【点评】：研究对象要灵活选择，不一定是一个物体，可以是某一个不是物体的点，对于多个物体.求系统外力时，选用整体研究比较方便，求物体系内相互作用力，多用隔离法.本节完，谢谢聆听立足教育，开创未来