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《2012高考物理 月刊专版 专题2 相互作用 共点力的平衡专题解读3.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、相互作用共点力的平衡专题一力的合成法物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反,“力的合成法”是解决三力平衡问题的基本方法.【例1】如图1所示,重物的质量为m,轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的,平衡时AO水平,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()A.F1=mgcosθ图1B.F1=mgcotθC.F2=mgsinθD.F2=mg/sinθ解析根据三力平衡特点,任意两力的合力与第三个力等大反向,可作出如图矢量图,由三角形知识可得F1=mgcotθ,所以正确选项为B、D.答案BD8用心爱心专心专题二正交分
2、解法物体受到三个或三个以上力的作用时,常用正交分解法列平衡方程求解:Fx合=0,Fy合=0.为方便计算,建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则.【例2】如图2所示，不计滑轮摩擦,A、B两物体均处于静止状态.现加一水平力F作用在B上使B缓慢右移,试分析B所受力F的变化情况.图2解析对物体B受力分析如图,建立如图直角坐标系.在y轴上有Fy合=FN+FAsinθ-GB=0,①在x轴上有Fx合=F-Ff-FAcosθ=0,②又Ff=μFN;③联立①②③得F=μGB+FA(cosθ-μsinθ).可见,随着θ不断减小,水平力F将不断增大.答案随着θ不断减小,水平力F将不断增大8用心爱
3、心专心专题三整体法与隔离法整体法是把两个或两个以上物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法;当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力和运动时,一般可采用整体法.隔离法是将所确定的研究对象从周围物体(连接体)系统中隔离出来进行分析的方法,其目的是便于进一步对该物体进行受力分析，得出与之关联的力.为了研究系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时,通常可采用隔离法.一般情况下，整体法和隔离法是结合在一起使用的.【例3】有一直角支架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且不可伸长的细绳相
4、连,并在某一位置平衡,如图3所示.现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情况是()A.FN不变,FT变大B.FN不变,FT变小C.FN变大,FT变大D.FN变大,FT变小图3解析采取先“整体”后“隔离”的方法.以P、Q绳为整体研究对象,受重力、AO给的向上弹力、OB给的水平向左弹力.由整体处于平衡状态知AO给P8用心爱心专心向右静摩擦力与OB给的水平向左弹力大小相等;AO给的竖直向上弹力与整体重力大小相等.当P环左移一段距离后,整体重力不变,AO给的竖直向上弹力也不变.再以Q环为隔离研究
5、对象,受力如图所示，Q环所受重力G、OB给Q的弹力F1,绳的拉力FT处于平衡;P环向左移动一小段距离的同时FT移至FT′位置,仍能平衡,即FT竖直分量与G大小相等,FT应变小,所以正确答案为B选项.答案B专题四三角形法对受三力作用而平衡的物体,将力矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的封闭力三角形,进而处理物体平衡问题的方法叫三角形法;力三角形法在处理动态平衡问题时方便、直观,容易判断.【例4】如图4,细绳AO、BO等长且共同悬一物,A点固定不动,在手持B点沿圆弧向C点缓慢移动过程中,绳BO的张力将()A.不断变大B.不断变小C.先变大再变小D.先变小再变大解析选O点为研究对象,
6、受F、FA、FB三力作用而平衡.此三力构成一封闭的动态三角形如图.容易看出,当FB与FA垂直即α+β=90°时,FB取最小值,所以D选项正确.答案D8用心爱心专心专题五相似三角形法物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形,其中可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似,进而力三角形与几何三角形对应成比例，根据比值便可计算出未知力的大小与方向.【例5】固定在水平面上的光滑半球半径为R,球心O的正上方C处固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮,如图5所示.现将小球缓慢地从A点拉向B点,则此过程中小球对
7、半球的压力大小FN、细绳的拉力大小FT的变化情况是()A.FN不变,FT不变B.FN不变,FT变大C.FN不变,FT变小D.FN变大,FT变小解析小球受力如图所示,根据平衡条件知,小球所受支持力FN′和细线拉力FT的合力F跟重力是一对平衡力,即F=G.根据几何关系知,力三角形FAFN′与几何三角形COA相似.设滑轮到半球顶点B的距离为h,线长AC为L,则有由于小球从A点移向B点的过程中,G、R、h均不变,L减小,故FN′大小不变,FT减小.所以正确答案为C选项.8用心爱心专心答案
