专题1第1讲力学中的物体平衡

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1、专题一　力与物体的平衡第1讲力学中的物体平衡1．共点力平衡的几个结论(1)当物体处于平衡状态时，合力必为零；它所受的某一个力与它所受的其余力的合力必定等大反向．(2)当三个共点力作用于物体处于平衡时，三个力的矢量组成一封闭的矢量三角形．(3)若物体在某一方向上做匀速运动或者静止，则这个物体在此方向的合力为0.(4)若建立坐标系，将物体受到的力正交分解，则在相互垂直的两个方向的合力均为零．即∑Fx=0、∑Fy=0.2．求解共点力平衡的思路3．求解共点力平衡问题的步骤(1)明确研究对象．求解连接体和叠合体的平衡问题要注

2、意整体法和隔离法的综合运用．(2)进行受力分析，并画出受力分析示意图．(3)利用平衡条件列平衡方程．①物体受二力作用：可利用二力平衡条件解答．②物体受三力作用：可采用合成法、分解法、三角形法、正交分解法等方法求解．③物体受三个以上力作用：一般采用正交分解法求解．④解动态平衡问题：通常用动态三角形法求解．1．重力、弹力、摩擦力作用下的平衡问题【例1】如图111所示，表面粗糙的固定斜面顶端安装有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态，当用水平向左的恒力推

3、Q时，P、Q仍静止不动，则()A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大C．轻绳上拉力一定变小D．轻绳上拉力一定不变【解析】未施加水平向左的恒力时，Q是否受摩擦力以及摩擦力的方向都不能确定．设绳拉力为F，摩擦力为f，(当F=mgsinθ时，f=0；当F>mgsinθ时，f沿斜面向下；当F

4、及遵循的规律(合力为零)来进行受力分析的能力．(2)对静摩擦的理解应特别注意它属于被动出现的力，而被动因素就是沿静摩擦力所在直线上其他力的合力(本题为绳的拉力F和mgsinθ、F1cosθ的合力)，因此应根据物体所处的状态通过分析其他力的合力来确定静摩擦力的存在与否，大小及方向．【变式练习】(2011·海南卷)如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向

5、向右【答案】A【解析】斜劈和物块都受力平衡，对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零，选A.【例2】(双选)图中a、b、c为三个物体，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接如图所示，并处于平衡状态．以下叙述正确是()A．有可能N处于不拉伸状态而M处于压缩状态B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态2．与弹簧弹力有关的平衡问题【解析】轻绳只能提供拉力或力为零，不能提供推力，因而N不能处于压缩状态，B错．

6、若轻绳提供拉力且均小于a、c的重力，则M处于压缩状态，a、c处于图示平衡状态．若轻绳提供的拉力小于c的重力但等于a的重力，则M处于不伸不缩状态．【答案】AD【评析】(1)本题通过力平衡条件的应用，考查是否具备从受力的角度分析题中装置特点的能力及推理能力．(2)不能从“轻绳不能提供推力”推知“弹簧N不能处于压缩状态”；认为弹簧M的上端压着物体a，因而弹簧M一定处于压缩状态，没有想到由于物体a还可能受到大小等于其重力的绳子的拉力作用，弹簧M可能处于不伸不缩状态，这是本题易出错的原因．(3)特别应引起注意的是：弹簧既可被

7、拉伸，提供拉力，又可以被压缩，提供推力或支持力，还可能不伸不缩．遇到弹簧问题要根据题设条件先判断出形变情况．从而确定弹力的方向．若形变情况不可预知，应全面分析可能的形变情况．(4)弹簧与绳的弹力不同的特点有：轻绳只能提供拉力或力为零(松弛或直而不绷状态)，不能提供推力，发生的形变在瞬间内可以变化，因而张力可以突变；轻弹簧既可以提供拉力或力为零(原长状态)，也可提供推力；发生的形变在瞬间内不变化，因而弹力不突变．【例2】如图所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧

8、上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这个过程中下面木块移动的距离为()3．注意区分弹簧和轻绳弹力的特点【例3】如图115(a)所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为q，l2水平拉直，物体处于平衡状态．现将l2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度．图11