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1、物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！共点力的平衡及其应用学习目标定位、平衡状态如果物体保持静止或匀速直线运动状态，就说物体处于平衡状态二、平衡状态的条件1受二力作用的物体处于平衡状态，物体所受合力为零，即 F 合 体受三个共点力平衡时，其中两个力 2 的合力 F与第三个力 大反向，则F与 合力也为零，即三个力 2、F 3 的合力为零3物体在多个共点力作用下平衡时，活离不开平衡问题设计桌子上放着的杯子、天花板上吊着的吊灯、在平直铁轨上匀速行驶的火车中的乘客等都处于平衡状态，你能总结“平衡状态 ”的含义吗？答案如果物体保持静止或匀速直线运动状态，就说物体处于平衡状态这里
2、包括速度恒为零的静止状态，它是一种静态的平衡；也包括运动的平衡，即速度不为零，但大小、方向都不变的匀速直线运动状态要点提炼1平衡状态：(1)保持静止状态；(2)保持匀速直线运动状态2对平衡状态的理解(1)共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征：加速度为零(2)“保持”某状态与“瞬时”某状态的区别，例如：做自由落体运动的物体开始运动时，这一瞬间的速度为零，但这一状态不能“保持” ，因而不属于平衡状态二、从二力平衡到共点力平衡问题设计二至三人合作，用三个测力计 拉住小环 O，使小 环保持静止，如图 1 所示，记下三个测力计的拉力的方向及大小，用力的图 示法在纸上表示出各个力， 请 先研究其中某两
3、个力的合力跟第三个力的关系，然后找出三个共点力平衡时满足的条件物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！用平行四边形定则作出 2 的合力 F，如图所示，F 3 与 F 等大反向同理可发现：F 2 与 合力与 大反向，F 1 与 合力也与 大反向所以一个物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的合力为零要点提炼1平衡条件：(1)F 合 0(或加速度 a0)(2)平衡条件的四个常用结论(1)二力作用平衡时，二力等大、反向(2)三力作用平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大、 反向(3)多力作用平衡时，任一个力与其他所有力的合力等大、 反向(4)物体处于平衡状态时，沿任意
4、方向上分力之和均为零延伸思考物体速度为 0 时，一定处于静止状 态吗？答案不一定静止状态是 v0，F 合 0，两者应同时成立若 v0，F 合 0，处于非平衡状态，不是静止状态一、对平衡状态的理解例 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，物体处于平衡状态物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！处于平衡状态的物体，从运 动形式上看是始终处于静止或匀速直 线运动状态，从受力上来看是物体所受合力为零答案点力平
5、衡条件的简单应用例 2 如图 2 所示，某个物体在 2、F 3、F 4 四个力的作用下处于静止状态，若 方向沿逆时针转过 60而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为()图 2A. 4 D. 由共点力的平衡条件可知，F 1、3 的合力应与 大反向，当 方向沿逆时针转过 60而保持其大小不变时，F 1、3 的合力的大小仍为 方向与 120角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小 为 以本题正确的选项应为 三、利用正交分解法求解共点力的平衡问题例 3 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具( 如图 3 所示 )设拖把头的质量为 m，拖杆质量可忽略；拖把头与地
6、板之间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为 推拖把的力的大小图 3解析设该同学沿拖杆方向用大小为 F 的力推拖把将拖把受到的力沿 竖直和水平方向分解，根据平衡条件有物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！ 和 f 分别为地板对拖把的支持力和摩擦力，又因为f 答案 针对训练如图 4 所示，重为 500 N 的人用跨过定滑轮的轻绳牵引重 200 N 的物体，当绳与水平面成 60角时，物体静止不计滑轮与绳的摩擦求地面对人的支持力和摩擦力图 4解析 人和物体静止，所受合力皆为零，对物体进行受力分析可得，绳的拉力 F等于物重 200 N；人受绳的
7、拉力 F 大小与 F相同，则 FF200 人为研究对象，将绳的拉力分解得水平分力 0200 N100 y 0200 N100 在 x 轴上，f 与 以静摩擦力 fF x100 N，在 y 轴上，三力平衡得地面 对人的支持力NGF y(500100 ) N100(5 ) 物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！100(5 ) N100 (对平衡状态的理解)下列物体中处于平衡状态的是()A静止在粗糙斜面上的物体B沿光滑斜面下滑的物体C在平直路面上匀速行驶的汽车D做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间答案在共点力的作用下，物体如果 处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点
8、：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直 线运动状态，加速度为零；从受力情况来说，合力为零物体在某一时刻的速度为 零，并不等同于 这个物体保持静止，如果物体所受的合力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬 间就不是静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合力和加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度 为零，就是 处于平衡状态，本题的正确选项应为 A、共点力平衡条件的简单应用) 人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图 5 所示，下列说法正确的是()图 5A人所受合力方向同图中速度的方向B人在水平方向受到向右的摩擦力的作用C人只在竖直方向受力且合力为零D人在竖直方向所受合力不为零答案利用
9、正交分解法处理共点力的平衡问题) 如图 6 所示，质量为 m 的物体在恒力 F 作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为 ，则物体受到的摩擦力的大小为()图 6A B物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！( D ()答案先对物体进行受力分析，如图所示，然后把力 F 进行正交分解，F 产生两个效果：使物体水平向前 ，同 时使物体压紧水平地面 f， N，又滑动摩擦力 fN， 则 f( 故选 B、利用正交分解法处理共点力的平衡问题) 物体 A 在水平力 00 N 的作用下，沿倾角60的斜面匀速下滑( 如图 7 所示)物体 A 受到的重力 00 N，求物体
10、A 与斜面间的动摩擦因数 解析取物体 A 为研究对象，它在四个力的作用下处于平衡状态，根据受力情况，建立直角坐标系如图所示根据平衡条件可得：fF 1 0，NF 1mg 0.又 fN，联立以上各式，代入数据解得：平衡状态和共点力平衡条件的理解1关于物体的平衡，下列说法正确的是()A如果物体所受合力等于零，则一定处于静止状态物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！如果物体所受合力等于零，则一定处于匀速直线运动状态C只要物体速度等于零，物体就处于平衡状态D如果物体受到共点力作用而处于平衡状态，则合力一定为零答案物体所受合力等于零，则物体处于静止状态或匀速直线运动状态，因此，
11、A、B 均错；物体速度为零时，合力可能不为 零，如 竖直上抛物体到达最高点的瞬 间，故 C 错2一个物体在三个力的作用下处于平衡状态，则()A三个力的合力可能不为零B三个力的合力一定为零C三个力一定是共点力D三个力可以不是共点力答案物体受四个力的作用而处于静止状态，保持其他三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为 F 的力的方向转过 90，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力()AF B. F C2F D3题组二共点力平衡条件的简单应用4如图 1 所示，一重为 10 N 的球固定在支杆 上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为 ，则 对球的作用力()图 1A
12、大小为 B大小为 10 向与水平方向成 53角斜向右下方D方向与水平方向成 53角斜向左上方答案球受力如图所示，则 G ，F 1， ，53，F 2 3 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！图 2 所示，物体 M 放在水平面上受到两个水平力的作用，F 14 N，F 28 N，物体处于静止状态如果将水平力 加 5 N，则( )图 2A物体 M 仍处于静止B物体 M 受到的合力方向向左C物体 M 受到的合力方向向右D物体 M 受到的摩擦力等于 5 解析据题意可知，当 N， N 时，物体 处于静止状态，即物体所受最大静摩擦力的最小值应为 1(8 4) N4 N如果将 加 5 N，则 (45) N9 N显然F 2(9 8) N1 N，小于最大静摩擦力，故物体仍 处于静止状态，所受静摩擦力 为 1 N，方向与 方向相反，物体所受合力为零，故 A 选项正确6如图 3 所示，物体 M 在斜向右下方的推力 F 作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力 F 和物体
