2022高三物理高考知識點(diǎn)分析共點(diǎn)力作用下物體的平衡

共點(diǎn)力作用下物體的平衡一、物體的受力解析1．明確研究對象在進(jìn)行受力解析時(shí)，研究對象能夠是某一個(gè)物體，也能夠是保持相對靜止的若干個(gè)物體。在解決比較復(fù)雜的問題時(shí)，靈便地采用研究對象能夠使問題簡潔地獲得解決。研究對象確立今后，只解析研究對象之外的物體施予研究對象的力（即研究對象所受的外力），而不解析研究對象施予外界的力。2．按序次找力先場力（重力、電場力、磁場力），后接觸力；接觸力中一定先彈力，后摩擦力（只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力）。3．只畫性質(zhì)力，不畫收效力畫受力求時(shí)，只好按力的性質(zhì)分類畫力，不能夠按作用收效（拉力、壓力、向心力等）畫力，不然將出現(xiàn)重復(fù)。4．需要合成或分解時(shí)，一定畫出相應(yīng)的平行四邊形（或三角形）二、物體的平衡物體的平衡有兩種狀況：一是質(zhì)點(diǎn)靜止或做勻速直線運(yùn)動，物體的加速度為零；二是物體不轉(zhuǎn)動或勻速轉(zhuǎn)動（此時(shí)的物體不能夠看作質(zhì)點(diǎn)）。理解：對于共點(diǎn)力作用下物體的平衡，不要以為只有靜止才是平衡狀態(tài)，勻速直線運(yùn)動也是物體的平衡狀態(tài)．所以，靜止的物體必然平衡，但平衡的物體不必然靜止．還需注意，不要把速度為零和靜止?fàn)顟B(tài)相混淆，靜止?fàn)顟B(tài)是物體在一段時(shí)間內(nèi)保持速度為零不變，其加速度為零，而物體速度為零可能是物體靜止，也可能是物體做變速運(yùn)動中的一個(gè)狀態(tài)，加速度不為零。因而可知，靜止的物體速度必然為零，但速度為零的物體不必然靜止．所以，靜止的物體必然處于平衡狀態(tài)，但速度為零的物體不必然處于靜止?fàn)顟B(tài)?？傊颤c(diǎn)力作用下的物體只要物體的加速度為零，它必然處于平衡狀態(tài)，只要物體的加速度不為零，它必然處于非平衡狀態(tài)三、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1．共點(diǎn)力——幾個(gè)力作用于物體的同一點(diǎn)，或它們的作用線交于同一點(diǎn)（該點(diǎn)不必然在物體上），這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。2．共點(diǎn)力的平衡條件在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是協(xié)力為零，即F合＝0或F合＝0，F(xiàn)合＝03．判斷定理物體在三個(gè)互不平行的力的作用下處于平衡，則這三個(gè)力必為共點(diǎn)力。（表示這三個(gè)力的矢量首尾相接，恰能組成一個(gè)封閉三角形）【例

1以以下列圖所示，木塊在水平桌面上，受水平力

F1=10N，F(xiàn)2=3N而靜止，當(dāng)撤去F1后，木塊仍靜止，則此時(shí)木塊受的協(xié)力為AA．0B．水平向右，3NC．水平向左，7ND．水平向右，7N【例2】氫氣球重10N，空氣對它的浮力為16N，用繩拴住，因?yàn)槭芩斤L(fēng)力作用，繩索與豎直方向成30°角，則繩索的拉力大小是_____，水平風(fēng)力的大小是____（答案：4N2N）四、綜合應(yīng)用舉例1．靜平衡問題的解析方法【例3如圖甲所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是圓滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與m2球的質(zhì)量比m1為AA．B．C．D．2．動向平衡類問題的解析方法【例4重G的圓滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時(shí)針遲緩轉(zhuǎn)到水平位置，在該過程中，斜面和擋板對小球的彈力的大小F1、F2各怎樣變化

O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α=60°。兩小F1F1F2F2（F1漸漸變小，F(xiàn)2先變小后變大。當(dāng)F2⊥F1，即擋板與斜面垂直時(shí)，F(xiàn)2最?。纠?如圖7所示整個(gè)裝置靜止時(shí)，繩與豎直方向的夾角為30o。AB連線與OB垂直。若使帶電小球A的電量加倍，帶電小球B重新穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)繩的拉力多大【解析】AOB與FBT′圍成的三角形相似，則有：AO/G=OB/T。說明系統(tǒng)處于不同樣的平衡狀態(tài)時(shí)，拉力T大小不變。由球A電量未加倍時(shí)這一特別狀態(tài)能夠獲得：T=Gco30o。球A電量加倍平衡后，繩的拉力仍是Gco30o。3．平衡中的臨界、極值問題當(dāng)某種物理現(xiàn)象（或物理狀態(tài)）變成另一種物理現(xiàn)象（或另一物理狀態(tài)）時(shí)的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)?？衫斫獬伞扒『贸霈F(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”。極限解析法：經(jīng)過適合地采用某個(gè)物理量推向極端（“極大”、“極小”、“極左”、“極右”）進(jìn)而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象（“各種可能性”）裸露出來，便于解答。例題解析：例2、拉力F作用重量為G的物體上，使物體沿水平面勻速前進(jìn)，如圖8-2所示，若物體與地面的動摩擦因數(shù)為μ，則拉最小時(shí)，力和地面的夾角θ為多大最小拉力為多少=arcCOS1/（1μ2）1/2時(shí)，F(xiàn)min=μG/（1μ2）1/2例6如圖8-3所示，半徑為R，重為G的平均球靠豎直墻放置，左下有厚為h的木塊，若不計(jì)摩擦，用最少多大的水平1/2推力F推木塊才能使球走開地面F=G[h（2R-h）]/（R-h））【例7越過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體A和物體，物體A放在傾角為θ的斜面上（如圖B—4－3（甲）所示），已知物體A的質(zhì)量為m，物體A與斜面的動摩擦因數(shù)為μμ<tanθ，滑輪的摩擦不計(jì)，要使物體A靜止在斜面上，求物體B的質(zhì)量的取值范圍。（物體B的質(zhì)量的取值范圍是：minθ-μcoθ≤mB≤minθ＋μcoθ）【例8用與豎直方向成α=30°斜向右上方，大小為F的推力把一個(gè)重量為G的木塊壓在粗糙豎直墻上保持靜止。求墻對木塊的正壓力大小N和墻對木塊的摩擦力大小f。α解：當(dāng)F2G時(shí)，f=0；當(dāng)F2G時(shí)，f3FG，方向豎直332向下；當(dāng)F2G時(shí)，fG3F，方向豎直向上。324．整體法與隔斷法的應(yīng)用對于連接體問題，若是能夠運(yùn)用整體法，我們優(yōu)先采納整體法，這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少；不計(jì)物體間互相作用的內(nèi)力，或物系統(tǒng)內(nèi)的物體的運(yùn)動狀態(tài)同樣，一般第一考慮整體法，對于大多數(shù)動力學(xué)問題，單純采納整體法其實(shí)不必然能解決，平時(shí)采納整體法和隔斷法相結(jié)合的方法。隔斷法：物體之間總是互相作用的，為了使研究的問題獲得簡化，常將研究對象從互相作用的物體中隔斷出來，而其余物體對研究對象的影響一律以力來表示的OA研究方法叫隔斷法。P整體法：在研究連接體一類的問題時(shí)，常把幾個(gè)互相作用的物體作為FαQ一個(gè)整體看作一個(gè)研究對象的方法叫整體法。BN【例9有一個(gè)直角支架，水平放置，表面粗糙，mgAOBAO豎直向下，表面圓滑。上套有小環(huán)，兩環(huán)由一根質(zhì)量OBAO可忽略、不行伸長的細(xì)繩相連，并在某一地址平衡（如圖所示）?，F(xiàn)將2。已知水的密度1.0103g/m3，重力加速度為g210m/。求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無風(fēng)狀況下的穩(wěn)態(tài)速度。解析：雨滴著落時(shí)受兩個(gè)力作用：重力，方向向下；空氣阻力，方向向上。當(dāng)雨滴達(dá)到穩(wěn)態(tài)速度后，加速度為，二力平衡，用m表示雨滴質(zhì)量，有mgrv，m4r3/3，求得0-=0v4r2g/3k，v=1.2m/。6．繩中張力問題的求解【例13】重G的平均繩兩端懸于水平F1F1α天花板上的A、B兩點(diǎn)。靜止時(shí)繩兩端αO的切線方向與天花板成α角。求繩的AOF212G/2G/2端所受拉力F和繩中點(diǎn)C處的張力F。解：以AC段繩為研究對象，依據(jù)判斷定理，固然AC所受的三個(gè)力分別作用在不同樣的點(diǎn)（如圖中的A、C、F1GGNRFLR2,F22tanG'hG'NGF2sinhhLGA=4mBh越過滑輪連接A和B的輕繩長為L，求平衡時(shí)OA和OB分別多長針對訓(xùn)練1．把重20N的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上，物體右端與固定在斜面上的輕彈簧相連接，以下列圖，若物體與斜面間的最大靜摩擦力為12N，則彈簧的彈力為（）A．能夠是22N，方向沿斜面向上B．能夠是2N．方向沿斜面向上C．能夠是2N，方向沿斜面向下D．可能為零2兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為M和m，用越過定滑輪的輕繩相連，A靜止于水平川面上，以下列圖，不計(jì)摩擦力，A對繩的作使勁的大小與地面對A的作使勁的大小分別為（）A．mg，（M－m）gB．mg，MgC．（－），MgD．（），（－）MmgMmgMmg3以下列圖，當(dāng)傾角為45°時(shí)物體m處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)傾角θ再增大一些，物體m依舊靜止（繩索質(zhì)量、滑輪摩擦不計(jì)）以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．繩索受的拉力增大B．物林m對斜面的正壓力減小C．物體m碰到的靜摩擦力可能增大D．物體m碰到的靜摩擦力可能減小4．以下列圖，兩圓滑