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1、第3课时 共点力的平衡,知识点一 受力分析(c/c) 1.(20169月台州质量评估)余伯在水库中钓获一尾大头鱼，当鱼线拉着大头鱼在水中向左上方匀速运动时，如图1所示，鱼受到水的作用力方向可能是( ),图1,A.竖直向下 B.水平向左 C.水平向右 D.沿鱼线方向,解析 因鱼在水中向左上方匀速运动，鱼受的合力为零。鱼共受三个力作用：重力、线的拉力和水的作用力。对于A项，鱼受力图如图甲，三力合力不可能为0，A项不可能；对B项，鱼受力图如图乙，三力合力不可能为0，B项不可能；对于C项，鱼受力图如图丙，三力合力可能为0，C项可能；对于D项，三力合力不可能为0，D项不可能。综上C项可能。,答案 C,2
2、.(2016定海月考)如图2所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是( ) A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向,图2,解析 原木P的支撑点M、N处弹力垂直于接触面，M处受到的支持力竖直向上，N处受到的支持力垂直MN斜向上，故A项正确，B项错误；M处受到的静摩擦力沿水平方向，C项错误；N处受到的静摩擦力沿MN方向，D项错误。 答案 A,知识点二 共点力平衡条件及应用(c/c) 3.(2016桐乡月考)孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的，如图3所示，有一盏质量为m
3、的孔明灯升空后沿着东偏北方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( ),图3,解析 孔明灯做匀速直线运动，故所受合外力为0，因此空气的作用力的大小F空mg，方向竖直向上，故选B。 答案 B,4.(2016杭州学考模拟)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，绳与竖直方向的夹角为30，如图4所示。设每只灯笼的质量均为m。则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为( ),图4,解析 自上往下以第2到第5只灯笼为一整体作为研究对象，受力分析如图所示，则有,答案 C,易错点一 不能正确地对物体进行受力分析 1.受力分析的一般步骤,2.受力分析的四
4、个易错点 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。 (2)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有。 (3)合力和分力不能重复考虑。 (4)区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。,【练1】 如图5，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下,滑。已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为( ),图5,答
5、案 B,易混点二 处理平衡问题的常用方法 处理平衡问题的三种常用方法,图6,答案 C,疑难点三 动态平衡问题的处理技巧 动态平衡问题分析的常用方法 (1)解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势。 (2)图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：物体一般受三个力作用；其中有一个大小、方向都不变的力；还有一个方向不变的力。,【练3】 (2016浙江杭州十四中模拟)如图7所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B的半径的3倍，,图7
6、,球B所受的重力为G。整个装置处于静止状态。设墙壁对B的压力为F1，A对B的压力为F2，则若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则F1、F2的变化情况分别是( ),A.F1减小 B.F1增大 C.F2增大 D.F2不变,方法二 图解法：先根据平衡条件和平行四边形定则画出如图乙所示的矢量三角形，在A向右移动少许，角减小的过程中，从图中可直观地看出，F1、F2都会减小。故选项A正确。 答案 A,疑难点四 共点力作用下物体平衡的临界和极值问题 临界状态可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态。求解平衡中的临界问题时，一般是采用假设推理法，即先假设怎样，然后再根据平衡条件及有关知识列方程
7、求解，解题的关键是要注意“恰好出现”或“恰好不出现”。求解平衡中的极值问题时，要找准平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值对应的状态。,【练4】 如图8所示，质量m2.2 kg的金属块放在水平地板上，在与水平方向成37角斜向下、大小为F10 N的拉力作用下，以速度v5.0 m/s向右做匀速直线运动。(cos 370.8，sin 370.6，取g10 m/s2)求：,图8,(1)金属块与地板间的动摩擦因数； (2)为使物块向右做匀速直线运动，求F的最小值。,解析 (1)设地板对金属块的支持力为FN，金属块与地板的动摩擦因数为，因为金属块匀速运动，所以有 Fcos FN mgFsin FN,
8、(2)分析物体的受力， 如图，建坐标分解 竖直方向：Fsin FNmg 水平方向：Fcos FN,真题示例,【例1】 (2015浙江学业水平考试)如图9所示，人在高空钢丝上匀速前行，若图中钢丝可视为水平，则他受到的支持力与重力的关系为( ),图9,A.平衡力 B.作用力和反作用力 C.支持力小于重力 D.支持力大于重力,解析 人匀速前进，处于平衡状态，重力与支持力二力平衡，故A选项正确。 答案 A,【例2】 (2014浙江学业水平考试)如图10所示，将两本书的纸张交叉重叠起来。两同学分别抓住每本书的一侧往外拉，两书仍在原处且没有被分开，此过程中( ),图10,A.拉力小于两本书的重力 B.拉力
9、等于两本书的重力 C.拉力增大，摩擦力也增大 D.拉力增大，摩擦力保持不变,解析 根据题意知无法比较拉力和重力的大小关系，故A、B选项错误；由于两本书相对静止，故受到静摩擦力，水平方向处于平衡状态，摩擦力随拉力的增大而增大，故C选项正确，D选项错误。 答案 C,【例3】 (20159月浙江学考预试卷)如图11所示，倾角为、质量为m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上，柱体与水平地面间的动摩擦因数为。施加一个垂直BC面的外力F，柱体仍保持静止，地面对柱体的摩擦力大小等于( ),图11,A.mg B.Fsin C.Fcos D.(Fcos mg),解析 受力分析如图所示。,FfFsin 。 故B选
10、项正确。 答案 B,冲刺训练,1.(2016温州学考模拟)如图12所示，氢气球受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为，在细绳被剪断的瞬间，气球所受外力的合力为(氢气球的重力忽略不计)( ),图12,A.与原来绳子的拉力大小相等，方向相反 B.沿风力方向，大小等于风力 C.沿竖直方向向上，大小等于气球所受的浮力 D.与原来绳子的拉力方向相反，其大小大于风力与浮力的合力,解析 氢气球受到三个力的作用：竖直向上的浮力、风力、沿着绳子方向的拉力，三个力的合力为零，故风力和浮力的合力与绳子的拉力等大反向；当把绳子剪断后，氢气球受到的风力和浮力和没剪断之前相等，所以两者的合力沿着绳子的反方向，A正确，B
11、、C、D错误。 答案 A,2.(2016温州3月学考模拟)在卫生大扫除中，某同学用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，如图13所示，此时推力与水平方向的夹角为，且拖把刚好做匀速直线运动。从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角，则( ),图13,A.拖把将做减速运动 B.拖把继续做匀速运动 C.地面对拖把的支持力FN变小，地面对拖把的摩擦力Ff变小 D.地面对拖把的支持力FN变大，地面对拖把的摩擦力Ff变大 解析 将F沿水平方向和竖直方向进行分解，减小F与水平方向的夹角，F的竖直分量减小，地面对拖把的支持力减小，由FfFN知，摩擦力减小，C正确，D错误；F的水平分量增大，拖把做
12、加速运动，A、B错误。 答案 C,3.(2016杭州五校联盟诊断)如图14甲所示为超市中的自动坡道式电梯(无台阶)，某人蹲在电梯上随电梯匀速下行。若电梯倾角为30，人的质量为m，人和电梯表面之间的动摩擦因数为，如图乙所示。电梯对人的支持力和摩擦力分别记为FN、Ff，则( ),图14,答案 B,4.火场逃生是一项重要的生存技能，某人采用从窗口悬挂绳子，沿着绳子缓慢地从窗户安全爬到地面。如果不考虑脚和竖直墙壁间的摩擦，当人在图示15位置屈腿蹬墙(脚始终与墙接触，且接触点的位置不变)，使躯体向左缓慢远离墙壁的过程中，关于人受到的力的判断正确的是( ),图15,A.绳子对人的拉力增大 B.墙壁对人的弹力不变 C.人对墙壁的弹力减小 D.人受到的合力增大,答案 A,5.如图16，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( ),图16,A.F1不变，F2变大 B. F1不变，F2变小 C.F1变大，F2变大 D.F1变小，F2变小,答案 A,
