高考物理 物体平衡问题的常用方法 新人教版.doc

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1、平衡问题的常用方法1．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=mgcosθB．F1=mgcotθC．F2=mgsinθD．F2=mg/sinθ2．正交分解法：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〗如图所

2、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。3．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

3、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连，并在某一位置平衡，如图所示。现将P环向左移一小段距离，环再次达到平衡，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，T变大B．FN不变，T变小C．FN变大，T变大D．FN变大，T变小4．三角形法：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，细绳AO、BO等长且共同悬一物

4、，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5．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。如图所示。现将小球缓慢地从A点拉向B点，则此过程中小球对半球的压力大小FN、细绳的拉力大小F

5、T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6．正弦定理法：正弦定理“在同一个三角形中，三角形的边长与所对角的正弦比值相等，如图有==”；同样，在力的三角形中也满足上述关系，即力的大小与所对角的正弦比值相等。〖例6〗不可伸长的轻细绳AO、BO的结点为O，在O点悬吊电灯L，OA绳处于水平，电灯L静止，如图所示。保持O点位置不变，改变OA的长度使A点逐渐上升至C点，在此过程中绳OA的拉力大小如何变化？7．拉密原理法：拉密原理“如果在三个共点力作用下物体处于平衡状态，那么各力的大小分别与另外两个力所夹角的正弦成正比，在图示情

6、况下，原理表达式为==”〖例7〗如图所示装置，两根细绳拉住一个小球，保持两绳之间夹角θ不变；若把整个装置顺时针缓慢转动90°，则在转动过程中，CA绳拉力FT1大小的变化情况是_____________________________________，CB绳拉力FT2大小的变化情况是______________________________________。8．对称法：研究对象所受力若具有对称性，则求解时可把较复杂的运算转化为较简单的运算，或者将复杂的图形转化为直观而简单的图形。所以在分析问题时，首先应明确物体受力是否具有对称性。〖例8〗如图所示，重为G的均匀链条挂在等高的两钩上

7、，链条悬挂处与水平方向成θ角，试求：⑴链条两端的张力大小；⑵链条最低处的张力大小。【知能训练】1．如图所示，质量为m的质点，与三根相同的螺旋形轻弹簧相连。静止时，弹簧c沿竖直方向，相邻两弹簧间的夹角均为120°。已知弹簧a、b对质点的作用力大小均为F，则弹簧c对质点的作用力大小可能为（）A．FB．F+mgC．F-mgD．mg–F2．某同学发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大（如图所示），3用心爱心专心他先后做出过几个猜想，其中合理的是（）A．刀刃前