专题06 共点力作用下物体的平衡.docVIP

专题06 共点力作用下物体的平衡 课时安排：2课时[来源:Zxxk.Com] 教学目标：1．理解共点力作用下物体平衡的条件。 2．熟练应用正交分解法、图解法、合成与分解法等常用方法解决平衡类问题。 3．进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能。 本讲重点：1．正交分解法的应用 2．图解法的应用 本讲难点：受力分析 考点点拨：1．平衡条件的基本应用 2．平衡问题中常用的数学方法――相似三角形法，正交分解法 3．平衡问题中常用的物理方法――隔离法和整体法 4．用图解法解决动态平衡类问题 5．平衡问题中的临界与极值问题 6．关于绳中的张力问题 第一课时 二、共点力作用下物体的平衡条件 1．共点力 几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫共点力。 2．共点力的平衡条件 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合=0或Fx合=0，Fy合=0 3．判定定理 物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形） 4．解题方法 当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法。[来源:学科网] 二、高考要点精析 （一）平衡条件的基本应用 ☆考点点拨 （3）如下图所示，木块在水平桌面上，受水平力F1 =10N，F2 =3N而静止，当撤去F1后，木块仍静止，则此时木块受的合力为 A．0 B．水平向右，3N C．水平向左，7N D．水平向右，7N 解析：（1）CD 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合=0。只有CD两个选项中的三个力合力为零。 （二）平衡问题中常用的数学方法 ☆考点点拨 （1）相似三角形法：该方法在上一讲中已经讲了，本讲再举一例，加以强化。 若给定条件中有长度条件，常用力组成的三角形（矢量三角形）与长度组成的三角形（几何三角形）的相似比求解。 ☆考点精炼 2．如图所示，两个质量分别为m、4m的小球A、B（可视为质点），用轻杆连结，并通过长为L的轻绳挂在光滑的定滑轮上，求系统平衡时，OA、OB段绳长各为短少？ （2）正交分解法：该方法在上一讲中已经讲到，本讲再举一例，加以强化。 [来源:Zxxk.Com] [来源:学科网ZXXK] ☆考点精炼 3．如图所示，OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。现用一水平力F作用于A，使之向右缓慢地做直线运动，则在运动过程中 （ ） A．地面对A的支持力FN逐渐增大 B．地面对A的摩擦力F1保持不变 C．地面对A的支持力FN逐渐减小 D．水平拉力F逐渐增大 （三）平衡问题中常用的物理方法――隔离法和整体法 ☆考点点拨 【例4】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，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杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力T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 （四）用图解法解决动态平衡类问题 ☆考点点拨 所谓动态平衡是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这一过程中物体又始终处于一系列的平衡状态。解决此类问题的基本方法是，对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中作出物体的平衡力示意图，（力的平行四边形或三角形）再由动态时力的四边形各边的长度变化确定力的大小及方向的变化情况。这种方法称为图解法。在上一讲中已经提到。 【例5】如图所示，一物体放在斜面上处于静止状态。现加一水平推力F，若在推力F从零开始逐渐增大的过程中，物体仍保持静止，则下列判断中正确的是（ ） A．斜面对物体的静摩擦力一定增大 B．斜面对物体的支持力一定增大 C．物体在水平方向所受合力一定增大 D．物体在竖直方向所受合力一定增大 （五）平衡问题中的临界与极值问题 ☆考点点拨 一个物理问题中，往往会涉及到几个物理过程，不同的物理过程，遵从不同的物理规律。物理过程有先有后，在前一个物理过程与后一个物理过程之间，必然存在这样一个状态——临界状态：