物體的平衡相關(guān)知識點講解總結(jié)

1、 科目：物理 年級：高三 高三總復(fù)習(xí)第一章 力第四章 物體的平衡策劃：沈宇喆本章知識結(jié)構(gòu) 1力的概念： 重力、重心彈力、彈力方向摩擦力、靜摩擦力和滑動摩擦力2力的合成與分解： （1）共點力的合成平行四邊形法則合力的大小 （2）力的分解：力分解的依據(jù)和唯一解的條件正交分解法3物體的受力分析隔離法與整體法在受力分析中的應(yīng)用4共點力作用下物體的平衡平衡條件：平衡條件的分量表達式5有轉(zhuǎn)動軸物體的平衡平衡條件：一般物體的平衡條件：須同時滿足： 重點與難點分析 一力的基本概念： 1力的意義：力是物體對物體的作用：找不到施力物體或受力物體的力不存在.力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因.力是物

2、體的動量變化率：2力的性質(zhì)：矢量性：力有大小，有方向，合成分解遵守平行四邊形法則.力是滑移矢量，在物體上沿力的作用線改變力的作用點，作用效果不變.當(dāng)物體可以被視作質(zhì)點時，或當(dāng)力對物體沒有轉(zhuǎn)動效果時，力還可以在物體上平移.反之則不可.物質(zhì)性：力不能脫離物體而存在.相互性：力總是成對出現(xiàn)的.有相互作用的兩個物體互為施、受力物體，兩個力互為作用力與反作用力，它們的關(guān)系滿足牛頓第三定律.注意作用力，反作用力與一對平衡力的區(qū)別.3力的作用效果：靜效果：使物體發(fā)生形變.動效果：改變物體運動狀態(tài).4力的三要素：大小、方向、作用點.力可以由一條有向線段來表示.在做力的圖示時，只能選取一個標度.二幾種常見力：1

3、重力：由于地球吸引而使物體受到的力.產(chǎn)生條件：物體處在地球附近的重力場中.重力是場力，這點類似于電場力和磁場力.大?。篏=mg(g為物體所在位置的重力加速度)重力大小隨物體在地面上的緯度位置和距離地面的高度而變化.重力大小不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力是地球?qū)Φ厍虮砻嫔衔矬w的萬有引力的分力，如圖1-1所示A點物體所受重力的大小和方向.物體靜止時，對豎直懸繩的拉力和對水平支持面的壓力的大小等于物體的重量.當(dāng)物體處于超重或失重狀態(tài)時，其本身重量不變.方向：總是豎直向下，而不是指向地心.注意豎直向下不等于垂直接觸面向下.作用點：重心.確定薄板狀物體重心位置的方法：二次懸掛法.所依據(jù)的原理：物體靜止時

4、，繩拉力與重力大小相等、方向相反，作用在一條直線上，即滿足二力平衡條件.2彈力：發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)形變而對使之產(chǎn)生形變的物體的力的作用.產(chǎn)生條件：互相接觸、擠壓發(fā)生彈性形變.判斷彈力產(chǎn)生的方法：可以假設(shè)撤掉接觸物，看研究對象的運動狀態(tài)是否與給定的狀態(tài)矛盾.也可以假設(shè)彈力存在，看研究對象的運動狀態(tài)是否與給定狀態(tài)矛盾.大小：彈簧產(chǎn)生彈力大小由胡克定律F=kx決定，其中x為彈簧形變量.一般物體所受彈力大小及方向由該物體的受力狀態(tài)確定，要具體的問題具體分析.方向：彈力方向與物體要恢復(fù)形變的方向一致.規(guī)律為：面面接觸，彈力垂直于兩接觸面的公切面.點面接觸，彈力垂直于面的切面方向.點線接觸，彈力垂直

5、于線.輕繩的拉力方向沿繩的走向，且繩上張力處處相等.桿可提供拉力或支持力，但彈力方向不一定沿桿.作用點：接觸點，物為質(zhì)點時可移至重心.3摩擦力：相互接觸的物體間存在相對運動或相對運動趨勢時，在接觸面處產(chǎn)生的阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的力.產(chǎn)生條件：接觸、接觸面粗糙、接觸面發(fā)生彈性形變、接觸面間有相對運動或相對運動趨勢.判斷靜摩擦力的方法：可以假設(shè)接觸面光滑，此時物體的運動狀態(tài)是否與給定狀態(tài)相矛盾.若此時物體發(fā)生了相對運動，則證明靜摩擦力存在，而且此時物體發(fā)生相對運動的方向就是相對運動趨勢的方向.大小：滑動摩擦力的大小與物體的接觸面面積及物體的運動狀態(tài)無關(guān).靜摩擦力是個變力，它的大小和方向由

6、物體的運動狀態(tài)求出.最大靜摩擦力是靜摩擦力取值范圍的最大值，一般認為方向：沿接觸面的切線方向，與物體的相對運動或相對運動趨勢方向相反.注意，運動物體不一定不受靜摩擦力，靜止物體不一定不受滑動摩擦力.摩擦力既可以做阻力，也可以做動力.作用點：受力物體的接觸面或被視作質(zhì)點的物體的重心.三物體受力分析的基本方法：隔離法 1選好隔離體：隔離體可以為單個物體也可是運動狀態(tài)完全相同的幾個物體所組成的整體.把研究對象從相關(guān)體系中隔離出來，分析周圍物體對隔離體的力的作用.注意，當(dāng)研究兩個物體之間的相互作用力時，不能把兩個物體當(dāng)作整體，要分別再隔離，進行分析.2分析受力依據(jù)：各力產(chǎn)生條件（包括假設(shè)法），力的相互

7、性（牛頓第三定律），物體的運動狀態(tài)（牛頓第二定律）.3分析受力順序：先分析場力（重力、電場力、磁場力）再分析接觸力（彈力、摩擦力）.對于連接體受力分析順序要由易到難. 四力的合成分解及正交分解法：1力的合成：力的合成滿足平行四邊形法則.求多個力的合力時，要先求出任意兩個力的合力，再與第三個力求合力，直到所有力都合成進去最后得到結(jié)果.兩個共點力大小不變，其合力的大小隨兩個共點力夾角的增大而減小.合力的大小范圍是：. 合力不一定大于其中任一分力.2力的分解：力的分解是力合成的逆運算，同樣遵從平形四邊形法則.一個力可以分解為無數(shù)對分力.分解后的力性質(zhì)及作用點不變.力的分解有唯一一組解的條件：已知合力

8、大小和方向及兩分力的方向，可唯一確定兩分力的大小.已知合力大小和方向及其中一個分力的大小和方向，可唯一確定另一個分力的大小和方向.合力大小方向不變，一個分力方向不變時，另一個分力有極值.一般由作圖法確定.一個分力大小方向確定，合力方向確定時，另一個分力有最小值.3正交分解法：當(dāng)物體受三個以上共點力作用時，一般選用正交分解法.正確選定直角坐標系的原則是：通常選共點力的作用點為坐標原點，讓盡量多力落在坐標軸上，同時盡量使未知力落在坐標軸上，有必要時要分解加速度. 五物體的平衡：1共點力作用下物體的平衡：物體的平衡可視作為質(zhì)點的平衡問題.平衡狀態(tài)：物體靜止或做勻速直線運動.平衡條件：處理平衡問題的基

9、本方法；平行四邊形法（合成法、分解法）.正交分解法相似三角形法、直角三角形法、正弦定理及余弦定理法.2有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡：平衡狀態(tài)：物體靜止或做勻速轉(zhuǎn)動.平衡條件：.解題步驟：首先選取研究對象，確定固定軸.其次對物體受力分析，找出除軸以外的所有外力及相應(yīng)力臂.再依據(jù)平衡條件列方程求解. 典型例題 例1一物體重量為G，用一水平力F將它壓緊在墻上，開始時重物從靜止開始運動，力F從零開始隨時間正比增大，那么物體受到墻的摩擦力隨時間的變化圖線，哪個是正確的？解：分析：F從零正比增大，可寫作 F=k·t（k為常數(shù)）開始時重力大于f G>物體做加速運動，加速度越來越小，當(dāng),重物速度最

10、大，見圖中（B）的t1時刻.當(dāng)t>t1時刻時，增大.直到重物速度減為零時，物體靜止，它受到摩擦力為靜摩擦力f0=G綜上分析，只有圖線B正確.例2質(zhì)量為m的木塊在水平力F的作用下靜止在傾角為的斜面上,如下圖示，若使力F增大，但木塊與斜面仍靜止，若木塊對斜面壓力為N，斜面對木塊的摩擦力為f，則：AN一定增大，f一定增大BN不一定增大，f一定增大CN一定增大，f不一定增大DN不一定增大，f一定減小分析：m在水平力F作用下靜止在斜面上，可有向上滑動趨勢，f沿斜面向下；也可能有可能向下滑動趨勢，f沿斜面向上，當(dāng)F逐漸增大時，f先減小，反向，再增大，題目并未給出初始受力情況，所以f增大，減小，不變均

11、有可能；F增大時，m對斜面壓力一定增大，故選項C正確.例3木塊B的質(zhì)量是木板A質(zhì)量的兩倍，將A用繩固定，B恰好能勻速下滑，A與B之間，B與斜面之間的滑動摩擦因數(shù)均為，=？分析：設(shè)mA=m,mB=2mB勻速下滑：此題應(yīng)注意：（1）木塊上下兩面均受摩擦力 （2）木塊上下兩面正壓力不同例4將一小球m用細繩系起，沿半徑為R的半球面緩慢拉起，半球面光滑，試分析拉起過程中，m對半球壓力及拉力F的變化情況.解：分析：設(shè)半球半徑為R滑輪到半球距離為h對m進行受力分析見右圖示：線段長度變化相對應(yīng)，F(xiàn)逐漸變小.所以,將m沿半球拉上過程中，m對半球壓力不變，拉力變小.本章檢測題A組一選擇題：1右圖中，在力F作用下，

12、物體AB一起以相同速度沿F方向做勻速運動，則A受到的摩擦力方向為； （A）甲乙圖中A受摩擦力均與F同向 （B）甲乙圖中A受摩擦力均與F反向 （C）甲乙圖中，A均不受摩擦力 （D）甲圖中A不受摩擦力，乙圖中A受摩擦力方向和F相同2將某個力分解為兩個分力，那么： （A）合力的大小一定等于兩個分力大小之和. （B）合力大小一定大于每個分力的大小 （C）合力大小一定小于每個分力的大小 （D）合力大小一定大于一個分力的大小，而小于另一個分力的大小 （E）合力大小可能比兩個分力的大小都大，也可能都小.還可能比一個分力大，比另一個分力小.3一個傾角 的光滑斜面固定在豎直墻壁上，為使鐵球靜止于墻與斜面之間.需

13、用一個對球的水平推力F作用，則 （A）墻對球的壓力一定等于F （B）球的重力一定大于F （C）斜面對球的壓力一定小于G （D）斜面對球的壓力一定大于G4物體m放在斜面上恰好沿斜面勻速下滑，現(xiàn)用一個力F作用在m上，F(xiàn)過m的重心，且豎直向下，則 （A）斜面對物體壓力增大了 （B）斜面對物體的摩擦力增大了 （C）物體將沿斜面加速下滑 （D）物體仍保持勻速下滑 5物體受共點力F1F2F3作用而做勻速直線運動，則這三個力大小的可能范圍是： （A）15N，5N，6N （B）3N，6N，4N （C）1N，2N，10N （D）1N，6N，3N6繩通過動滑輪拉住物體G，當(dāng) 逐漸減小時，為使物體仍能靜止，拉住繩的

14、力F必須： （A）增大 （B）不變 （C）減小 （D）無法確定7物體m受到水平推力靜止于斜面上，若將F增大，仍使m靜止，則斜面對m的摩擦力 （A）一定增大 （B）一定減小 （C）為零 （D）增大，減小，為零都可能8F1=F2=1N，分別作用于上下疊放的物體AB上，且A、B均靜止，則AB之間，B與地面間摩擦力大小分別為： （A）1N，0 （B）2N，0 （C）1N，1N （D）2N，1N9人重600N，木板重400N，人與木板，木板與地面間滑動摩擦系數(shù)均為0.2，現(xiàn)人用水平力拉繩.使人與木板一起勻速運動. （A）人拉繩的力是200N （B）人拉繩的功是100J （C）人腳給木板的摩擦力向右 （D

15、）人腳與木板間會發(fā)生相對滑動10斜面傾角，繩重不計滑輪無摩擦，A重G，B重G/2，當(dāng) 增大時如A仍保持靜止，繩張力為T，A對斜面壓力為N，A受到的摩擦力為f.則： （A）T將增大 （B）N將減小 （C）f將減小 （D）f將增大11A的重量大于B重量.AB恰好靜止，如將懸點P稍向右移則B： （A）仍靜止 （B）向下運動 （C）向上運動 （D）無法判斷12物體靜止于水平桌面： （A）桌面對物體支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力. （B）物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用和反作用力. （C）物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個是同性質(zhì)的力. （D）物體對桌面的壓力和桌面對物體

16、的支持力是一對相互平衡的力.二填空：13一根輕質(zhì)彈簧在100N拉力作用下長0.5米.當(dāng)它在300N拉力作用下長0.65米.則它不受外力作用的長_米.14右圖中小球重30N，則擋板對小球的作用力為_牛，斜面對小球支持力為_牛.15光滑小球放在光滑墻和木板之間，當(dāng)圖中墻對小球彈力變_,木板對小球彈力變_.16右圖中繩OB水平，OA與豎直成300角，若AO與BO能承受的最大拉力為10N和6N，OC能承受足夠大的拉力，為使細繩不被拉斷，重物G最大為_牛.17物體放在光滑水平面上，在大小為40N的水平力Q作用下由西向東運動，現(xiàn)用F1F2兩個水平共點力作用代替Q，已知F1方向東偏北300，此時F2大小不能

17、小于_牛.三計算題：18一根均勻長木板，質(zhì)量為M，放在地面上，一個質(zhì)量為m的人站在板中間，將繩一端拴在板上，人用力拉繩，使板右端剛好離開地面，求人拉繩力？19水平地面與豎直墻面均光滑，半徑為R的球重量為G，木塊高為h，用水平力F推動木塊，恰好使球剛離開地面，求力F至少多大？ (18題) （19題）檢測題答案1、D 2、E 3、D 4、A、B、D 5、B 6、A 7、D 8、A 9、B、C 10、B、D 11、B 12、A13、0.50M14、15、變小、變小16、17、20N18、B端剛好離開地面，人拉繩力為T以人和木板整體為研究對象，以A為軸：轉(zhuǎn)動平衡：19球與木塊均處于共點力平衡狀態(tài)B組

18、1重為G的均勻橫梁OB，一端用鋼索AB拉著，另一端固定在轉(zhuǎn)軸O上，如圖所示，如果掛在橫梁上的重物P向軸O移動，試寫出鋼索拉力T隨重物與軸O間距離x而變化的函數(shù)式，并定性做出其圖象.2相距4m的兩根豎直桿上掛一根長5m的細繩，繩子兩端高度差為h，繩上有一直徑很小的滑輪，下方掛一個重180N的重物，如圖所示.已知滑輪可在繩上無摩擦滑動，滑輪與繩子質(zhì)量均不計，試求重物靜止時，滑輪兩側(cè)繩子拉力T1、T2各是多大？并討論h對繩子拉力的影響.3如圖所示，物體的質(zhì)量為2kg，兩根輕細繩AB和AC一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個方向與水平成=60°的拉力，若要使繩都能伸直，求

19、拉力F的大小范圍？4如圖所示，整個裝置處于靜止狀態(tài)，PQ為水平放置的光滑細長桿，質(zhì)量均為m的兩小球 A、B穿于其上.兩球用長度均為L的輕線結(jié)于O點，A、B球間桿上有一勁度系數(shù)為K的被壓縮的輕彈簧（在彈性限度內(nèi)），這時彈簧的長度也為L.E為質(zhì)量不計的光滑定滑輪，質(zhì)量為m/2的C球用輕繩跨過定滑輪與置于水平地面上質(zhì)量為2m的D球相連，求彈簧的原長？5如圖所示，質(zhì)量不計的桿O1B和O2A長度均為L，O1和O2為光滑固定轉(zhuǎn)軸，A處有一凸起物擱在O1B的中點，B處用繩系在O2A的中點，此時兩短桿便組成一根長桿，今在O1B桿的C點（C為AB的中點）懸掛一重量為G的物體，則A處受到的支撐力大小為_，B處繩的拉力大小為_.6如圖所示，斜坡與水平面夾角為，兩個人一推一拉使物體勻速上斜坡，設(shè)兩人用力大小相同都是F，已知物