新课标2013高考物理总复习讲与练配套课件：2-4共点力作用下物体的平衡

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1、课时4共点力作用下物体的平衡知识点一物体平衡的基本概念——知识回顾——1．共点力：作用于物体上的力，或力的相交于一点的力叫做共点力．2．平衡状态：物体处于或运动状态叫做平衡状态．3．共点力作用下物体平衡的运动学特征是为零，动力学特征是为零．同一点作用线静止匀速直线加速度合外力4．共点力作用下物体的平衡条件：．物体受到的合力为零——要点深化——1．物体的速度为零就是处于平衡状态吗？“静止”满足两个条件，加速度和速度都为零，缺一不可．要注意“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别．例如，竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零，但这一状态不可能保持，因而上抛物体在最高点不能称为

2、静止．也就是说，保持静止与速度为零不是一回事．2．平衡条件有哪些常用的推论？(1)如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，为一对平衡力．(2)如果物体在三个力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反．(3)如果物体受多个力作用而处于平衡状态，其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反．(4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零．(5)三力汇交原理：如果一个物体受到三个非平行力作用而平衡，这三个力的作用线必定在同一平面内，而且必为共点力．——基础自测——如图1所示，质量为m的物体在水平向右的力F的

3、作用下沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ则物体所受滑动摩擦力的大小和方向为()A．μmg，竖直向上B．μF，竖直向上C．mg，竖直向下D．mg，竖直向上图1解析：物体沿墙壁匀速下滑，受到四个力的作用，受力如图2所示．物体匀速运动，所以它在竖直方向和水平方向上的力均平衡，即FN＝F，Ff＝mg，故D选项正确．同样，物体与墙壁间的压力大小为F，根据滑动摩擦力的计算公式，有Ff＝μFN＝μF，由于物体沿墙壁下滑，则滑动摩擦力的方向竖直向上，故B选项也正确．答案：BD图2知识点二求解平衡问题的方法——知识回顾——1．解决物体的平衡问题遵循的基本规律则是共点力作用下物体的平

4、衡条件：F合＝0.2．解平衡问题的基本步骤(1)选定，依据题意应该用整体法还是隔离法更有利于解决问题应视具体问题而定．(2)对研究对象进行准确的，找出哪些物体对要研究的物体有力的作用．(3)画出，并将某些力进行合成或分解，作出平行四边形．(4)根据平衡条件：，列出平衡方程进行求解．研究对象受力分析受力示意图F合＝0(4)三力汇交原理：物体在同一个平面内三个力作用下处于平衡状态时，若这三个力不平行，则这三个力必共点，这就是三力汇交原理．(5)矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成一个封闭的三角形，即这三个力的合力必为零，由此求

5、得未知力．——基础自测——如图3所示，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是()图3解析：以结点O为研究对象，受三力平衡解法一　合成法根据平衡条件F＝mg如图4所示，在△OFF2中图4解法二　分解法如图5所示，将重力mg分解为F1′和F2′解三角形OF1′(mg)图5答案：BD题型一隔离法和整体法的应用[例1]有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位

6、置平衡，如图6所示，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆与P环的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是()A．FN不变，F变大B．FN不变，F变小C．FN变大，F变大D．FN变大，F变小图6[答案]B题后反思在解决物体之间的相互作用时，常常采用隔离法和整体法，若不涉及物体之间的作用可用整体法，若要求物体之间的相互作用，需要用隔离法．变式1—1(2010·山东理综)如图7所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受

7、支持力N和摩擦力f正确的是()A．N＝m1g＋m2g－FsinθB．N＝m1g＋m2g－FcosθC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ图7解析：将(m1＋m2)看作一个整体，在竖直方向，Fsinθ＋N＝(m1＋m2)g，在水平方向，Fcosθ＝f，故选项A、C正确．答案：AC题型二共点力作用下的动态平衡问题[例2]如图8所示，把球夹在竖直墙面AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN1，球对板的压力为FN2，在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是()A．FN1和FN2都增