1、共点力作用下物体的平衡,高考考点内容及要求,1.知道什么是共点力作用下物体的平衡 2.掌握共点力作用下物体平衡的条件并用来解决平面问题 3.能用平衡条件分析物体受力情况及用整体法和隔离法解决平衡问题 4.结合受力分析，运用力的合成与分解、物体的平衡等只是解决与实际相结合的应用性力学平衡问题,高考命题趋向,1.以选择题为主 2.主要涉及弹簧的弹力、摩擦力、共点力的合成与分解、物体的平衡条件等 3.力的合成与分解、物体的平衡条件为主要考点 4.最主要的切入点为正交分解法、整体法、隔离法,一、知识梳理,1.共点力几个力如果都坐拥在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力就叫做共点力。2.平
2、衡状态一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。判断： v=0, a=0 (静态平衡)v0,a=0 (动态平衡),思考：某物体竖直上抛，物体上升到最高点时，是否处于平衡状态？,否。在最高点时，瞬时速度v=0,但由牛二定律知：a=g0，所以物体并不能保持静止状态，而在重力作用下将向下运动，故不是处于平衡状态。,温馨小贴士,物理中的缓慢移动可以认为是物体的移动速度很小，即要多小有多小。故可认为起移动速度趋于零。因此，有些题中若出现“缓慢移动”，可理解为物体处于动态平衡状态。3.共点力的平衡条件由知识点2的“a=0” 合力为0因此，在公点力作用下物体的平衡
3、条件是合力为零。,4.三个力平衡的基本特性（三力不平行）(1)三力汇交原理：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力。(2)任意两个力的合力与第三个力的大小相等，方向相反。(3)三个力的矢量图必须组成一个封闭的矢量三角形。二、方法归纳 5.研究三力平衡问题的常用方法分解法、合成法、正交分解法、图解法、正弦定理法、相似三角形法。,例1：如图，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块在水平力F的作用下靜止于P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为。下列关系正确的是（ ）A.F= B.F=mgtanC.FN= D.FN=
4、mgtan,6.动态平衡所谓动态平衡问题，就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题，即任意时刻物体均处于平衡状态。此外这类问题还涉及到：临界状态与极值。（1）临界状态：平衡物体的临界状态使物体所处于平衡状态将要变化的状态，在题中常常会出现“恰好出现”或“恰好不出现”等提示。（2）极值：极值是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出现的极大值和极小值。在有些题目中会出现附加条件限制。,解决这类问题的常用方法一、解析法： （1）选某一状态对物体进行受力分析； （2）将物体受的连安实际效果分解或正交分解； （3）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式； （4）根据已知量的变化情况来确
5、定为质量的变化情况。二、图解法： （1）选某一状态对物体进行受力分析； （2）根据平衡条件画出平行四边形； （3）根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化； （4）确定为质量大小、方向的变化。,例2：物体的质量为2kg，两根轻细绳b和c的一端连接在竖直墙上，另一端系于物体A上，在物体A上施加一个方向与水平线成角的拉力F，相关几何关系如图所示，角=60。若要使两绳都能伸直，求F的大小范围。例3：电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁，在保持电线AB与墙壁间的夹角不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐缓慢向上转动，则绳子BC中的拉力的变化情况是（ ）A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先增
6、大后减小 D.先减小后增大,1029903479,7.平衡问题中常用的思想方法,（1）整体法与隔离法,温馨小贴士外力对系统的作用时，用整体法；分析系统内个物体（或一个物体的各部分）间相互作用时，用隔离法；又是解答一个问题需要多次选取研究对象，可将整体法和隔离法交替应用。（2）假设法在进行受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后在就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。 例4：如图，用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上。已知绳能承受的最大张力为10N。为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（ ） A. B.C. D.,
7、例5：如图，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mAmB，由于B球受到风力作用，A与B球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为。则下列说法中正确的是（ ） A. 风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变 B. B球受到的风力为mBgtan C. 杆对A球的支持力随风力的增加而增加D. A球与水平细杆间的动摩擦力为,8.受力分析时应注意的问题（1）区分研究对象所受的力与研究对象对气他物体的作用力。 （2）对于分析出的物体受到的每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有。 （3）合理和分流能重复考虑 。 （4）“性质力”和“效果力”不能重复分析。 （5）区分内里和外力。 （
8、6）画出受力示意图时，物体所受的各个力应画成共点力，力的作用点可沿力的作用线移动。,三、能力提高,斜面与螺旋间的关系把质量为m的物体放在斜面上，慢慢增大斜面的倾角，当倾角增大到一定程度时，物体开始从A处慢慢滑下。物体开始滑下时，静摩擦力最大。根据平衡条件有：mgsin =mgcos =tan 由此可知=arctan,人们称此时的角为摩擦角。显然，当斜面倾角小于时，在斜面上无论放多重的物体，由于下滑力始终与静摩擦力平衡，并且小于最大静摩擦力，物体不会下滑。这就是斜面自封现象。螺丝钉就是利用斜面自封原理制成的。钉上的螺纹相当于斜面，并且螺纹斜面倾角小于摩擦角。这样，当它紧固机件时，螺帽尽管受到很大压力，仍然不会移动。,例7：如图，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子。沙粒之间的动摩擦系数1，沙子与车厢底部材料间的动摩擦系数为2，车厢的倾角用表示（已知2 1 ），则（ ）A.要顺利的卸干净全部沙子，应满足tan 2B.要顺利的卸干净全部沙子，应满足sin 2C.只卸去部分沙子，车上还留一部分，应满足 2 tan 1D.只卸去部分沙子，车上还留一部分，应满足 2 sin 1,谢谢合作！,
