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1、共点力的平衡及其应用例题解析平衡状态是最简单的一种状态，在共点力作用下处于平衡状态的物体的力学规律是合力为零利用合力为零来解决问题是常见的一种题目类型应用共点力作用下物体的平衡条件解题的一般程序是：选取研究对象；对研究对象进行受力分析；应用力的合成、力的分解或正交分解法对某些力进行处理；根据共点力的平衡条件列方程；解方程，代入数据求出结果，检验对于研究对象是两个或两个以上时，有时会选取这两个或多个物体作为一个整体（整体法），而不是一个一个地隔离（隔离法）来解决，或者先整体再隔离选取好研究对象往往能起到事半功倍的效果几个物体能否作为一个整体的条件是被选作整体的物体具有相同的加速度选用整体法时，被
2、选作整体的物体和物体之间的相互作用力，叫做内力，在受力分析时不必分析有些定性分析，不涉及数值计算的题目，画出受力分析图，进行力的合成或分解后，有时可直接通过图形中线段的变化来分析力的变化，这种方法叫图解法【例1】如图431（1）所示，用一个三角支架悬挂重物，已知AB杆所能承受的最大压力为2000 N，AC绳所能承受的最大拉力为1000 N，30，为不使支架断裂，求悬挂物的重力应满足的条件图1图2图431思路：该题属于共点力平衡条件考查的常规题悬绳A点受到竖直向下的拉力FG，这个拉力将压紧水平杆AB并拉引绳索AC，所以应把拉力F沿AB、CA两方向分解，设两分力为F1、F2，画出的平行四边形如图4
3、31（2）所示解析：由图（2）可知：FlF2即因为AB、AC能承受的最大作用力之比为2当悬挂物重力增加时，对AC绳的拉力将先达到最大值，所以为不使三角架断裂，计算中应以AC绳中拉力达最大值为依据，即取F2F2m1000 N，于是得悬挂物的重力应满足的条件为GmF2sin30500 N【例2】如图432，电灯悬挂于两墙之间，要换绳OA，使连接点A上移，但保持O点位置不变，则在A点向上移动的过程中，绳OA、OB的拉力如何变化?图432思路：该题不涉及定量计算，仅仅判断力的大小的变化情况，因此采用图解法重力不变，OB绳的拉力方向不变，由此可画出一个按一定规律变化的图形，依图形求解即可解析：用力的平行
4、四边形法则得拉力F1、F2的合力F竖直向上、大小不变，总等于G，拉力F2方向不变，F1与水平方向的夹角逐渐增大，如图，由平行四边形法则作出的图示很容易看出：OA绳的拉力F1先变小后变大，OB绳的拉力F2逐渐减小图433【例3】两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图434所示设所有接触面间的动摩擦因数均为则第2块对第3块的摩擦力大小为（）图434A0Bmg CFDmg2思路：该题涉及到四个研究对象，如果一个一个地用隔离法来研究，不仅麻烦，而且无法直接判断它们之间的运动趋势，较难处理，但采用整体法来解决，就直观容易得多解析：把
5、1、2、3、4看成一个整体，整体受重力4mg和A、B板施加的两个大小相等的静摩擦力，则有2f4mg再把3和4看成一个整体，这个整体的重力为2mg，B板施加的静摩擦力f2mg，因此木块2对木块3施加的摩擦力为0答案选A【例】当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力fkrv，k是比例系数对于常温下的空气，比例系数为k3.4104 NSm2已知水的密度1.0103 kgm3，取重力加速度g10 ms2试求半径r0.10 mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度vr（结果取两位数字）解析：雨滴下落时受两个力作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上，当雨滴达到终极速度vr后，加速度为零，二力平衡，用m表示雨滴质量，有mgkrvr0mr3由得终极速度vr代入数值得vr1.2 ms点评：该题是2003年的一个高考题，考查共点力作用下物体的平衡问题，考查的力不是很多，难度也不大，但结合实际问题来考查，涉及把实际问题转化成合适的物理模型，以及通过运动的分析，理解终极速度的物理意义3
