2012届高考物理第一轮导学案复习-共点力的平衡

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1、2012 届高考物理第一轮导学案复习:共点力的平衡2012 届高三物理一轮复习导学案二、相互作用（3）【 题】共点力的平衡【导学目标】1、知道共点力作用下物体的平衡条2、掌握三力汇交原理3、学会解决准平衡问题和临界、极值等问题【知识要点】一、共点力的平衡1力的作用点在物体上的同一点或力的作用线相交于一点的几个力叫做共点力能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。2平衡状态：物体处于静止或匀速运动状态，叫做平衡状态。3平衡条物体所受到的合外力为零，即 F 合=0利用正交分解法，可写成 ， 推论：当物体平衡时，其中任意 n-1 个力的合力必定与第 n 个力的合力等值反向二、三力汇交原理：物体在作用线

2、共面的三个非平行力的作用下处于平衡状态时，这三个力的作用线必相交于一点三、准静止状态：物体在几个力的作用下处于缓慢运动的过程中，可以认为物体处于准静止状态，用平衡条解答四、平衡物体的临界与极值问题1、临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现成“ 恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好” 、 “刚能”、 “恰好” 等语言叙述解决这类问题的基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后再根据平衡条及有关知识进行论证、求解2、极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题解决这类问题的方法常用解析法，即根据物体的平衡条列出方程

3、，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条求极值另外，图解法也是常用的一种方法，即根据物体的平衡条作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析、确定最大值或最小值3、连结体的平衡，应使每一个物体和整个系统所受的合力都为零由于物体间的相互作用力总是成对出现的，从整体出发就可以不必考虑各局部的相互作用了，因此整体法较容易得出结果用整体法时常与隔离法结合起，有合有分，相得益彰【典型剖析】例 1 如图所示，两个相同的可视为质点的小球 A 和 B，质量均为，用长度相同的两根细线把 A、B 两球悬挂在水平天花板上的点，并用长度相同的细线连接 A、8 两个小球然后用一水平方向的力F 作用

4、在小球 A 上此时三根线均处于伸直状态，且 B 细线恰好处于竖直方向，如果两小球均处于静止状态，则力 F 的大小为 （ ）A、0 B、g 、 D、 例 2 （南京市 2008 届 4 月高三调研考试）如图所示，轻绳一端系在质量为的物块 A 上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆 N 的圆环上现用水平力 F 拉住绳子上一点，使物块 A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力 F1 和环对杆的压力 F2 的变化情况是（ ） AF1 保持不变， F2 逐渐增大 BF1 保持不变，F2 逐渐减小F1 逐渐增大， F2 保持不变 DF1 逐渐减小， F2 保持不

5、变例 3 （2011 江苏第 1 题）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为 ,重力加速度为 g，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为A B D 例 4 （2011 海南第 4 题）如图，墙上有两个钉子 a 和 b,它们的连线与水平方向的夹角为 4，两者的高度差为 l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 1的重物。在绳子距 a 端 l/2 得点有 一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为 2 的钩码，平衡后绳的 a 段正好水平，则重物和钩码的质量比 为（ ）A B 2 /2 D 例 当物体从高空下落时，所受阻

6、力会随物体的速度增大而增大。因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度研究发现，在相同环境条下，球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关下表是某次研究的实验数据（1）根据表中的数据，求出 B 球与球在达到终极速度时所受阻力之比（2）根据表中的数据，归纳出球型物体所受阻力 f 与球的速度大小及球的半径的关系（写出有关表达式、并求出比例系数） （3）现将号和 D 号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同让它们同时从足够高的同一高度下落，试求出它们的收尾速度；并判断它们落地的顺序（不需要写出判断理由） 【训练设计】1、 （2008 届海安如皋高三物理

7、期中联考）如图所示，用轻绳吊一个重为 G 的小球，欲施一力 F 使小球在图示位置平衡（30） ， 下列说法正确的是（ ）A力 F 最小值为 GsinB 若力 F 与绳拉力大小相等，力 F 方向与竖直方向必成 角若力 F 与 G 大小相等，力 F 方向与竖直方向可能成 角D若力 F 与 G 大小相等，力 F 方向与竖直方向可能成 2角2、 （西安市六校 2008 届第三次月考）如图所示，两球 A、B 用劲度系数为 1 的轻弹簧相连，球 B 用长为 L 的细绳悬于点，球 A 固定在点正下方，且点 A 之间的距离恰为 L，系统平衡时绳子所受的拉力为 F1现把 A、B 间的弹簧换成劲度系数为 2 的轻

8、弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为 F2，则 F1 与 F2 的大小之间的关系为 （ ） AF1F2 D无法确定3、 （09 年海南物理）3两刚性球 a 和 b 的质量分别为 和 、直径分别为 个 ( )。将 a、b 球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设 a、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 和 ，筒底所受的压力大小为 已知重力加速度大小为 g。若所以接触都是光滑的，则（ ）A B D 4、 （09 年东卷）16如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，为球心，一质量为的小滑块，在水平力 F 的作用下静止 P 点。设滑块所受支持力为 FN。F 与水平方向的夹角为 0。下列关系正确的是（ ）A BFgtan DFN=gtan 、(08 孝感一中届高三期中检测)如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为=30g 的箱子匀速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为=0，拉力 F1 与水平面夹角为 =4，g=10/s2。求：（1）绳子的拉力 F1 为多少？（2）该同学能否用比 F1 小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最小值。若不能，请说明理由。