2024年新高一物理初升高衔接《共点力的平衡》含答案解析.docxVIP

物理

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物理

第13讲共点力的平衡

模块一思维导图串知识

模块二基础知识全梳理（吃透教材）

模块三教材习题学解题

模块四核心考点精准练

模块五小试牛刀过关测

1.共点力的概念；

2.共点力平衡条件；

3.正交分解法（重点）；

■知识点一：平衡状态

平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持或状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

(1)静止：物体的和都等于零的状态。

(2)匀速直线运动：物体的速度不为零、为零的状态。

■知识点二：共点力平衡条件的推导过程

(1)二力平衡：作用在同一物体上的两个力，如果大小、方向，并且上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为。

(2)多力平衡：如果物体受到多个共点力作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。如果这两个力的合力为，则意味着所有力的合力等于0，物体将处于平衡状态。其中任何一个力与其余力的合力大小、方向。

■知识点三：共点力平衡的条件

在共点力作用下物体平衡的条件是。若采用正交分解法分析，则平衡条件为。

【参考答案】1.平衡状态

静止、匀速直线运动状态

(1)速度、加速度

(2)加速度

2.共点力平衡条件的推导过程

(1)相等、相反、在同一条直线、0

(2）0、相等、、相反

3.共点力平衡的条件

合力为0、Fx＝0，Fy＝0。

教材习题01

1．某幼儿园要在空地做一个如图的滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？

解题方法

重力在滑梯上分解成两个方向的力，垂直于滑梯的力等于mgcosθ．平行于滑梯的力等于mgsinθ；人在滑梯上能滑下，满足

mgsinθ≥μmgcosθ

根据几何关系求解滑梯的高度

【答案】2.4m

教材习题02

生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图，悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ角。若悬吊物所受的重力为G，则细绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少？

解题方法

对O点进行受力分析，再结合三角函数进行求解两绳的拉力。

【答案】；

教材习题03

一个质量为的物体，在平行于斜面的拉力F作用下，沿倾角为30°的固定斜面匀速上滑，如图所示。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.3.求拉力F是多少？

解题方法

对箱子受力分析，根据箱子匀速上滑即合力为零，将重力沿平行斜面和垂直斜面分解。

【答案】

教材习题04

如图所示，将一个质量为4kg的铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力，铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别是多少？

解题方法

将铅球的重力产生的两个作用效果进行分解即压斜面和压挡板，再根据三角函数进行求解。

【答案】50N；50N

考向一：平衡状态和平衡条件的理解

【例1】物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()

A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态

B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态

C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态

D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态

【巩固1】(多选)关于平衡状态的理解，下列说法正确的是()

A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于平衡状态

B．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于静止状态

C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于平衡状态

D．跳水运动员在跳台与水面之间运动时处于平衡状态

考向二：合成法和分解法在共点力平衡问题中的应用

【例2】如图所示，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的作用下静止于P点。设滑块所受的支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，则下列关系正确的是()

A．F＝eq\f(mg,tanθ) B．F＝mgtanθ

C．FN＝eq\f(mg,tanθ) D．FN＝mgtanθ

【巩固2】如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB＝30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，在轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是()

A．图甲中BC对滑轮的作用力为eq\f(m1g,2)

B．图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g

C．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG