受力分析物体的平衡

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1、一轮复习第二章相互作用第3节第二课时物体的平衡2015年课标要求：共点力的平衡为n级要求平衡类问题不仅仅涉及力学内容，在电磁学中常涉及带电粒子在电场、磁场或复合场中的平衡，通电导体棒在磁场中的平衡。共点力的平衡问题是高考热点。单独出题多以选择题形式出现，也可包含在综合计算题屮。本部分内容始终是高屮学生高考屮不易得分部分。难点形成原因：受力分析时，相互作用的力只凭着各力的产生条件和方向和抽象的思维想象去画，不像实物那么明显，对于高中的学生来说，多习惯于直观形象，缺乏抽象的逻辑思维，所以形成了难点。难点突破策略：物体的受力情况决定了物体

2、的运动状态，正确分析物体的受力，是研究力学问题的关键。课前需要掌握的知识要点一、两种典型的平衡问题1、静态平衡问题：(1)静态平衡是指物体或物体系统处于静止状态的平衡；(2)解题步骤：首先分析物体的受力情况，根据平衡条件列出平衡方程，解方程并对结果进行讨论02、动态平衡问题：(1)动态平衡：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。(2)求解动态平衡问题的基本思路①选某一状态对物体受力分析；②根据平衡条件画出受力分析阁(灵活运用力的合成法、矢量

3、三角形法、正交分解法及数学解析法)；③求解或讨论(解的结果及物理意义)。二、共点力作用下物体的平衡条件的推论1、若处于平衡状态的物体仅受两个力的作用，则这两个力一定是一对平衡力。2、若处于平衡状态的物体受三个力的作用，其中任意两个力的合力必与第三个力是一对平衡力。3、当物体受三个力的作用达到平衡时，这三个力必在同一平面内，且三个力的作用线或者作用线的延长线相交于一点。4、当物体受到几个力达到平衡是时，顺次平移这些力的作用线，使其首尾相接，则必构成一个封闭的多边形。课上探究部分二、处理共点力平衡问题常用的方法（1）分解法F=0将各力分

4、解到X轴和y轴上’利用两坐标轴上的合力都等于零｛心:0（多用于三个或三个以上共点力作用下的物体的平衡）求解。注意：对x、y轴的方向选择时，要使落在x、y轴上的力尽可能的多，被分解的力尽可能是己知力，不在坐标轴上的力与坐标轴的夹角应为已知。（2）合成法物体受到几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力，这两个力是一对平衡力。例1、如图甲所示，笔记本电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度，某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4（如阁乙），电脑始终处于静止状态，则（）、，、A.电脑受到的支持力变小B

5、.电脑受到的摩擦力变大C.散热底座对电脑的作用力的合力不变D.电脑受到的支持力与摩擦力的大小之和等于4^,其重力（3）三角形法按照力的平行四边形定则，画出矢量三角形，然后利用三角函数、勾股定理、相似三角形等数学知识求解。①直角三角形如果共点的三个力平衡，且三个力构成直角三角形，则可根据三角形的边角关系，利用三角函数或勾股定理求解。例2、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，0为球心.一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FA，0P与水平方向的夹角为0.下列关系正确的是（）A.F=mgtan0B.F=m

6、gtan0C.F.v=mgtan0D.P=mgf^/70©动态三角形"动态平衡〃是指平衡问题中的一个力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡，这是力的平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是：把"动〃化为"静〃，〃静〃中求"动〃，即“以不变应万变”。例3、如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N,,球对木板的压力人小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计一切摩擦，在此过程屮（）A.队始终减小，凡始终增大B.N:始终减小,队始终减小

7、C.队先增大后减小，N2始终减小D.%先增大妇减小，N2先减小后增大③相似三角形如果三个共点的平衡力构不成直角三角形，但力三角形与某个几何三角形相似，则可用相似三角形的特点求解.例4、如图所示，将一劲度系数为A的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部"处⑺为球心），弹簧另一端与质量为〃/的小球相连，小球静止于P点.已知容器半径为/?、与水平地面之间的动摩擦因数为p，与水平方向的夹角为〃=30°。下列说法正确的是（）a/3A.轻弹簧对小球的作用力大小为B.容器相对于水平而有向左的运动趋势C.容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上D.

8、弹簧原长为课沾提局:图甲~1、质量为历的带正电小球悬挂在绝缘细线上,且处在场强为£的匀强电场中，当小球J静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为多少？2、如图，滑块a、b的质量均为