3.5共點力的平衡物理人教版（2019）必修第一冊

共點力的平衡1、共點力作用下的靜態(tài)平衡問題2、共點力作用下的動態(tài)平衡問題

（高考必考內(nèi)容）3、物體平衡中的臨界和極值問題快做筆記！共點力平衡核心部分:1、平衡狀態(tài)

靜止或勻速直線2、平衡條件

共點力作用下合力為0靜止狀態(tài):是指物體速度、加速度均為零。豎直上拋運動中，物體達到最高點時速度為零，但加速度不為零，因此物體不處于靜止狀態(tài)。某幼兒園要在空地上做一個滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定6m.設(shè)計時，滑板和兒童褲料間的動摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？建立物理模型斜面模型：將滑梯抽象為一個斜面的模型，以正在勻速滑下的小孩為研究對象。動態(tài)平衡問題通過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化,而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài),雖外力在發(fā)生變化，但合力始終為0。在問題的描述中常用“緩慢，逐漸”等語言敘述。做筆記?。?！解析法對研究對象進行受力分析,先畫出受力示意圖,再根據(jù)物體的平衡條件列式求解,得到因變量與自變量的一般函數(shù)表達式,最后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化圖解法對研究對象在動態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析,在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下所受的力的平行四邊形,由各邊的長度變化及角度變化來確定力的大小及方向的變化。此法常用于求解三力平衡且有一個力為恒力、另有一個力方向不變的問題相似三角形做出不同情況的力三角形和幾何三角形，確定對應(yīng)邊，利用相似知識得到比例式。如圖所示,質(zhì)量為m的物體在細繩懸吊下處于平衡狀態(tài),現(xiàn)用手持繩OB的B端,使OB緩慢向上轉(zhuǎn)動,且始終保持結(jié)點O的位置不動,分析AO、BO兩繩中的拉力如何變化圖解法思路：作出物體所受的力，平移后首尾相連，構(gòu)成一個矢量三角形。然后再尋找變化的部分與保持不變的部分。然后根據(jù)有向線段的長度變化判斷各個力的變化情況。定義：三角對應(yīng)相等，三邊對應(yīng)成比例的兩個三角形相似。相似三角形1.平行于三角形一邊的直線和其他兩邊(或兩邊的延長線)相交,所構(gòu)成的三角形與原三角形相似.2.三邊對應(yīng)成比例的兩個三角形相似。3.兩邊對應(yīng)成比例且夾角相等的兩個三角形相似。4.兩角對應(yīng)相等的兩個三角形相似。

1、如圖所示，一小球在斜面上處于靜止狀態(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉(zhuǎn)至水平位置，則此過程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是(

)A．F1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小B．F1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小C．F1和F2都一直減小D．F1和F2都一直增大B2、如圖所示，一小球放在傾角為θ的固定光滑斜面上，用沿斜面向上、大小為F的力使球處于靜止狀態(tài)；若將作用力改為水平向右，仍使小球靜止在斜面上，則水平向右的力大小應(yīng)為（）A．FsinθB．F/sinθC．FcosθD．F/cosθD3、如圖所示，用輕繩AO、BO系住一物體處于平衡狀態(tài)，繩AO與豎直方向成一角度，繩BO水平。當繩子的懸點A緩慢向右移動時，BO始終保持水平，關(guān)于繩子AO和BO的拉力，下列說法中正確的是（）A．繩AO的拉力一直在減小B．繩AO的拉力先減小后增大C．繩BO的拉力一直在增加D．繩BO的拉力先增大后減小AOBA（經(jīng)典題必須過關(guān)，抄筆記本上）：如圖所示，斜面與水平面的夾角為37°，物體A質(zhì)量為2kg，與斜面間摩擦因數(shù)為0.4，求：(1)A受到斜面的支持力多大？(2)若要使A在斜面上靜止，求物體B質(zhì)量的最大值和最小值？(sin37°=0.6；cos37°=0.8；g=10N/kg假設(shè)最大靜摩擦力＝滑動摩擦力)同時B物體也處于平衡狀態(tài)由受力分析有③由①②兩式代入數(shù)據(jù)可得：T1=5.6NT2=18.4N由③式可得：物體B質(zhì)量的最小值為：物體B質(zhì)量的最大值為：

解：（1）對A進行受力分析如圖所示根據(jù)正交分解可知：即有：代入數(shù)據(jù)可得：所以A受到斜面的支持力為16N.（2）根據(jù)題意，物體A與斜面之間的最大靜摩擦力

由于物體受到的靜摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下當物體受到的摩擦力等于最大靜摩擦力且方向沿斜面向上時根據(jù)受力平衡有：①

此