1、精選優質文檔-傾情為你奉上 2012屆高考物理第一輪能力提升復習：共點力作用下物體的平衡 第四課時共點力作用下物體的平衡 【教學要求】 1了解共點力作用下物體平衡的概念，知道共點力作用下物體的平衡條件，并用來計算有關平衡的問題。（不要求解決復雜連接體的平衡問題） 2用共點力平衡的條件解釋生活中的有關問題。 【知識再現】 一、平衡狀態、平衡力 物體在幾個力作用下處于靜止或勻速直線運動狀態，叫做平衡狀態，這幾個力互相叫做平衡力（或其中一個力叫其余幾個力的平衡力） 二、物體的平衡條件 共點力作用下平衡條件： 1、合外力為零，即：F=0或Fx=0Fy=0 2、共點力平衡的幾何條件： 根據共點力作用下物

2、體的平衡條件和力的合成的多邊形定則可知，共點力平衡的幾何條件是：各力首尾相接自行構成封閉的力多邊形 議一議：物體的速度為零和物體處于平衡狀態是一回事嗎？為什么？ 知識點一平衡狀態和平衡條件 下列情況可作平衡來處理：（1）靜止：v=0，a=0；（2）勻速直線運動：v=恒量，a=0；（3）勻速轉動：=恒量。 【應用1】（合肥市2007年教學質量檢測一）在下列運動狀態下，物體處于平衡狀態的有（） A蹦床運動員上升到最高點時 B秋千擺到最低點時 c相對靜止于水平勻速運動的傳送帶上的貨物 D宇航員費俊龍、聶海勝乘坐“神舟”六號進入軌道做圓周運動時 導示:選擇c。物體處于平衡狀態時所受的合力為零。 知識點

3、二物體的平衡條件的推論 共點力作用下物體的平衡條件的推論： 1、物體受兩個共點力作用平衡，這兩個力必大小相等，方向相反，作用在一條直線上。 2、物體受三個共點力作用平衡，則三個力的作用線必相交于同一點。其中任意兩個力的合力，一定與第三個力等值反向。 3、三個以上力依次類推，而且三個以上的力最終都可歸結為三個力的平衡。所以，三個力平衡在共點力作用下物體的平衡問題中具有典型性。 4、一個物體受三個共點力而平衡，若其中第一個力為恒力，第二個力方向不變，第三個力大小、方向都改變，則當第三個力與第二個力垂直時最小。 【應用2】(08孝感一中屆高三期中檢測)如圖所示，用兩根細線把A、B兩小球懸掛在天花板上

4、的同一點o，并用第三根細線連接A、B兩小球，然后用某個力F作用在小球A上，使三根細線均處于直線狀態，且oB細線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止狀態。則該力可能為圖中的（） A、F1B、F2 c、F3D、F4 導示:選擇Bc。 小球處于靜止狀態，受到豎直向下的重力、沿繩向上的拉力和力F作用，合力為零，根據三力平衡條件知，力F作用的區域在Ac的右方、oD的上方。F2、F3符合條件。 類型一平衡條件的應用問題 【例1】(08孝感一中屆高三期中檢測)如圖所示，要在客廳里掛一幅質量=1.2g的畫（含畫框）， 已知畫框背面有兩個相距l=0.8、位置固定的掛鉤。現將輕質細繩的兩端分別固定在兩個掛鉤上，把畫對

5、稱地掛在插入豎直墻壁的光滑釘子上，掛好后整條細繩呈繃緊狀態。若細繩能夠承受的最大拉力為Fax=10N，g取10/s2，要使細繩不被拉斷，求細繩的最小長度。 導示；畫（含畫框）受到重力g和兩個大小相等的細繩拉力F的作用而處于靜止狀態，當時，對應于細繩不被拉斷的最小長度x；作細繩拉力的合力F合（見圖）， 由平衡條件有： 由相似三角形的相似比有 代入數據解得x=1。 本題的關鍵是正確對研究對角進行受力分析，靈活運用平衡條件和數學中三角形有關知識進行求解。 類型二臨界極值問題 【例2】(08孝感一中屆高三期中檢測)如圖所示，某同學在地面上拉著一個質量為=30g的箱子勻速前進，已知箱與地面間的動摩擦因數

6、為=0.5，拉力F1與水平面夾角為=45°，g=10/s2。求： （1）繩子的拉力F1為多少？ （2）該同學能否用比F1小的力拉著箱子勻速前進？如果能，請求出拉力的最小值。若不能，請說明理由。 導示；（1）對該同學進行受力分析，由平衡條件得：F1cos45°=(gF1sin45°)； 所以，F1=gcos45°+sin45°=1002N； （2）設拉力與水平方向夾角為，則 Fcos=(gFsin)；F=gcos+sin； 當=arctan時，F有最小值，其值為： Fin=g1+2=605N。 本題的關鍵是求cos+sin的極值，難度較大，希引起

7、注意。 類型三辨析題 【例3】(08孝感一中屆高三期中檢測)在傾角為的斜面上，一條質量不計的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為的力拉住，使整個裝置處于靜止狀態，如圖所示。不計一切摩擦，圓柱體質量為，求拉力F的大小和斜面對圓柱體的彈力N的大小。 某同學分析過程如下： 將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進行分解。 沿斜面方向：Fcosgsin 沿垂直于斜面方向：FsinNgcos 問：你同意上述分析過程嗎？若同意，按照這種分析方法求出F及N的大小；若不同意，指明錯誤之處并求出你認為正確的結果。 導示：不同意。因為平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用，該同學沒有

8、考慮。 （1）式應改為：FcosbFgsina 由上式得Fgsina1cosb 所以，NgcosaFsinb gcosagsinbsina1cosb 類型四實際問題分析 【例4】我國第一座跨度超千米的特大懸索橋在江陰正式通車該橋主跨為1385,橋全長3071,橋下通航高度為50，兩岸的橋塔高196橫跨長江南北兩岸的兩根主纜繞過橋塔頂鞍座，由南北錨旋固定，整個橋面和主纜的4.8萬噸重量都懸在這兩根主纜上為計算方便起見，其整體結構可簡化為如圖所示，每根主纜的張力約為（） A、2.4×108NB、6×108N c、1.2×l09ND、2.4×109N 【解析】

9、選擇B。對大橋進行受力分析（如圖）， 圖甲中大橋受整個橋面和主纜的總重力以及四段鋼索的拉力，這些力的合力為零，大橋處于靜止的平衡狀態這些力可等效為平面共點力系，設其延長線相交于o點，其受力如圖乙所示設總重力為G（48×108N），四段鋼纜每段拉力均為F，則由相似三角形關系： 解得F=58×108N故選項B正確 1、（無錫市08屆高三基礎測試）如圖所示，A與B兩個物體用輕繩相連后，跨過無摩擦的定滑輪，A物體在Q位置時處于靜止狀態，若將A物體移到P位置，仍然能夠處于靜止狀態，則A物體由Q移到P后，作用于A物體上的力中增大的是() A地面對A的摩擦力B地面對A的支持力 c繩子對A

10、的拉力 DA受到的重力 2、如圖示，用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形，Bc邊水平，Ac邊豎直，ABc=，AB及Ac兩邊上分別套有細線系著的銅環、N，當它們靜止時，細線跟AB所成的角的大小為（細線長度小于Bc）（） A.= B.>/2 c. D. 3（鎮江市08屆高三教學情況調查）如圖物體A在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上，則關于A受力的個數，下列說法中正確的是（） A、A一定是受兩個力作用 B、A一定是受四個力作用 c、A可能受三個力作用 D、A不是受兩個力作用就是受四個力作用 4、(08孝感一中屆高三期中檢測)如圖所示，整個裝置處于靜止狀態，A、B兩球由一根跨過定滑輪的輕繩相連接，A為一帶孔小球，穿在光滑固定的豎直桿oD上，且A球與斜面不接觸，B與斜面的接觸面光滑，c處滑輪摩擦不計，c、B之間的繩與豎直方向成300角，c、A之間的繩與斜面平行，斜面傾角為300，則A、B兩球的