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1、物物 体体 的的 平平 衡衡季季 军军南阳中学南阳中学2007年年7月月1、平衡状态、平衡力平衡状态、平衡力2、哪些情况可作平衡来处理哪些情况可作平衡来处理3、物体的平衡条件物体的平衡条件合肥市合肥市2007年教学质量检测一年教学质量检测一1江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷32007年理综山东卷年理综山东卷1607年年1月北京市崇文区期末统一练习月北京市崇文区期末统一练习207届南京市第一次调研测试届南京市第一次调研测试 5广东茂名市广东茂名市2007年第一次模考年第一次模考507年佛山市教学质量检测年佛山市教学质量检测107届广东惠州市第二次调研考试届广东惠
2、州市第二次调研考试12007年上海卷年上海卷10 07届届1月武汉市调研考试月武汉市调研考试42007年高考广东卷年高考广东卷5 07年上海虹口区教学质量检测三年上海虹口区教学质量检测三2 江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷407年苏锡常镇四市二模年苏锡常镇四市二模6 07年苏锡常镇四市一模年苏锡常镇四市一模18 ,2007年理综宁夏卷年理综宁夏卷30A1、平衡状态、平衡力、平衡状态、平衡力复习精要：复习精要： 物物体体在在几几个个力力作作用用下下处处于于静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动状状态态，叫叫做做平平衡衡状状态态，这这几几个个力力互互相相叫叫做做平平
3、衡衡力力（或或其其中中一一个个力叫其余几个力的平衡力）力叫其余几个力的平衡力）说明：平衡力和作用力与反作用力的区别：说明：平衡力和作用力与反作用力的区别： （1）平衡力可以是不同性质的力）平衡力可以是不同性质的力,而作用力与反作用力而作用力与反作用力 一定是同一性质的力；一定是同一性质的力； （2）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力不一定变化或消失不一定变化或消失,而作用力与反作用力一定是同时变而作用力与反作用力一定是同时变化或消失；化或消失；（3）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别作用在
4、两个相互作用的物体上；别作用在两个相互作用的物体上；（4）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力则分别产生各自效果。则分别产生各自效果。 2、哪些情况可作平衡来处理、哪些情况可作平衡来处理（1）静止：）静止：v=0，a=0；（2）匀速直线运动：）匀速直线运动：v =恒量，恒量，a=0；（3）匀速转动：）匀速转动：=恒量；恒量；3、物体的平衡条件、物体的平衡条件（1）共点力作用下平衡条件：）共点力作用下平衡条件：合外力为零，即：合外力为零，即：F=0 或或 Fx=0 Fy=0共点力平衡的几何条件共点力平衡的几何条件根据共点力作用下物体的平衡条件和力
5、的合成的多边形根据共点力作用下物体的平衡条件和力的合成的多边形定则可知，共点力平衡的几何条件是：各力首尾相接自定则可知，共点力平衡的几何条件是：各力首尾相接自行构成封闭的力多边形行构成封闭的力多边形共点力作用下物体的平衡条件的推论共点力作用下物体的平衡条件的推论物体受两个共点力作用平衡，这两个力必大小相等物体受两个共点力作用平衡，这两个力必大小相等,方方向相反，作用在一条直线上。向相反，作用在一条直线上。 物体受三个共点力作用平衡，则三个力的作用线必相物体受三个共点力作用平衡，则三个力的作用线必相交于同一点。其中任意两个力的合力，一定与第三个力交于同一点。其中任意两个力的合力，一定与第三个力等
6、值反向；画出力的平行四边形后，应用直角三角形的等值反向；画出力的平行四边形后，应用直角三角形的边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边成比例等方法求解之。成比例等方法求解之。 三三个个以以上上力力依依次次类类推推，而而且且三三个个以以上上的的力力最最终终都都可可归归结结为为三三个个力力的的平平衡衡。所所以以三三个个力力平平衡衡在在共共点点力力作作用用下物体的平衡问题中具有典型性。下物体的平衡问题中具有典型性。 一个物体受三个共点力而平衡，若其中第一个力为一个物体受三个共点力而平衡，若其中第一个力为恒力，第二个力方向不变，第三个力大小、方向
7、都改恒力，第二个力方向不变，第三个力大小、方向都改变，则当第三个力与第二个力垂直时最小变，则当第三个力与第二个力垂直时最小（2）有固定转动轴平衡条件：合外力为零，合力矩）有固定转动轴平衡条件：合外力为零，合力矩为零，即：为零，即： F=0 M=0合肥市合肥市2007年教学质量检测一年教学质量检测一1 1在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（ ） A蹦床运动员上升到最高点时蹦床运动员上升到最高点时 B秋千摆到最低点时秋千摆到最低点时 C相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物 D宇航员费俊龙、聂海胜乘坐宇航员费俊龙、聂海
8、胜乘坐“神舟神舟”六号进六号进入轨道做圆周运动时入轨道做圆周运动时C江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷3 3春天在广场上有许多人放风筝。会放风筝的春天在广场上有许多人放风筝。会放风筝的人人,可使风筝静止在空中。图可使风筝静止在空中。图2中的四幅图中，中的四幅图中，MN代表风筝截面，代表风筝截面，OL代表风筝线，风向水平。代表风筝线，风向水平。在图在图2所示的四种情况中，风筝可能处于静止状态所示的四种情况中，风筝可能处于静止状态的是的是 ( )BMNLMNLMNLMNL风向风向风向风向风向风向风向风向A DCOOOOB2007年理综山东卷年理综山东卷1616.如如
9、图图所所示示，物物体体A靠靠在在竖竖直直墙墙面面上上，在在力力F作作用下，用下，A、B保持静止。物体保持静止。物体B的受力个数为：的受力个数为： ( )A2 B3 C4 D5BAF点拨：点拨：AB间一定有摩擦力存在。间一定有摩擦力存在。C07年年1月北京市崇文区期末统一练习月北京市崇文区期末统一练习22如图所示，物体如图所示，物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始逐渐增大的水平力长。若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉向右拉P，直到拉动，那么在直到拉动，那么在
10、P被拉动之前的过程中，弹簧被拉动之前的过程中，弹簧对对P的弹力的弹力T的大小和地面对的大小和地面对P的摩擦力的摩擦力f 的大小变化的大小变化情况是情况是（ ） AT始终增大，始终增大，f 始终减小始终减小 BT先不变后增大，先不变后增大，f 先减小后增大先减小后增大 CT保持不变，保持不变，f 始终减小始终减小 DT保持不变，保持不变，f 先减小后增大先减小后增大P D07届南京市第一次调研测试届南京市第一次调研测试 55如如图图，位位于于水水平平桌桌面面上上的的木木板板P，由由跨跨过过定定滑滑轮轮的的轻轻绳绳与与物物块块Q相相连连，从从滑滑轮轮到到P和和到到Q的的两两段段绳绳都都是是水水平平
11、的的。已已知知Q与与P之之间间动动摩摩擦擦因因数数为为，P与与桌桌面面之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为2，木木板板P与与物物块块Q的的质质量量都都是是m，滑滑轮轮的的质质量量、滑滑轮轮轴轴上上的的摩摩擦擦都都不不计计，若若用用一一水水平平向向右右的力的力F拉拉P使它做匀速运动，则使它做匀速运动，则F的大小为（的大小为（ ）A3mg B4mgC5mg D6mgPQF D广东茂名市广东茂名市2007年第一次模考年第一次模考5 5如如图图所所示示是是山山区区村村民民用用斧斧头头劈劈柴柴的的剖剖面面图图，图图中中BC边边为为斧斧头头背背，AB、AC边边是是斧斧头头的的刃刃面面。要要使使斧斧头容易劈
12、开木柴，则头容易劈开木柴，则 （ ） ABC边短些，边短些，AB边也短些边也短些 BBC边长一些，边长一些，AB边短一些边短一些 CBC边短一些，边短一些，AB边长一些边长一些 DBC边长一些，边长一些，AB边也长一些边也长一些ACB木柴木柴斧头斧头C07年佛山市教学质量检测年佛山市教学质量检测11如如图所示，所示，猎人非法人非法猎猴，用两根猴，用两根轻绳将猴子将猴子悬于于空中，猴子空中，猴子处于静止状于静止状态。以下相关。以下相关说法正确的是：法正确的是： ( )A猴子受到三个力的作用猴子受到三个力的作用B绳拉猴子的力和猴子拉拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡的力相互平衡C地球地球对猴子的引力
13、与猴子猴子的引力与猴子对地球的引力与是一地球的引力与是一对作用力和反作用力作用力和反作用力D人将人将绳子拉得越子拉得越紧，猴子受到的合力越大，猴子受到的合力越大A C07届广东惠州市第二次调研考试届广东惠州市第二次调研考试11如如图图，三三根根绳绳子子上上的的拉拉力力分分别别是是T1、T2和和T3，若若悬悬点点B不不动动，悬悬点点A水水平平向向左左移移动动时时，对对三三根根绳绳子上拉力的变化情况，下列说法正确的是（子上拉力的变化情况，下列说法正确的是（ ）A、T1变小，变小，T2、 T3不变；不变； B、T1变大，变大，T2、 T3不变；不变；C、T1 、T2变大，变大， T3不变；不变；D、
14、T1 、T2、 T3都变大都变大ABT1T2T3C2007年上海卷年上海卷10 10如如图图所所示示，用用两两根根细细线线把把A、B两两小小球球悬悬挂挂在在天天花花板板上上的的同同一一点点O，并并用用第第三三根根细细线线连连接接A、B两两小小球球，然然后后用用某某个个力力F作作用用在在小小球球A上上，使使三三根根细细线线均均处处于于直直线线状状态态，且且OB细细线线恰恰好好沿沿竖竖直直方方向向，两两小小球均处于静止状态。则该力可能为图中的球均处于静止状态。则该力可能为图中的 （）（A）F1 （B）F2（C）F3（D）F4OBF1F2F3F4A点拨：点拨： 线线AB中的张力为中的张力为0.B C
15、07届届1月武汉市调研考试月武汉市调研考试4 4物物块块M置置于于倾倾角角为为的的斜斜面面上上，受受到到平平行行于于斜斜面面的的水水平平力力F的的作作用用处处于于静静止止状状态态，如如图图所所示示.如如果果将将水平力水平力F撤去，则物块撤去，则物块（ ）A会沿斜面下滑会沿斜面下滑B摩擦力的方向一定变化摩擦力的方向一定变化C摩擦力的大小变大摩擦力的大小变大D摩擦力的大小不变摩擦力的大小不变FM解：解：画出受力图如图示，画出受力图如图示，FMgsinff 2 =F 2+(Mgsin ) 2如果将水平力如果将水平力F撤去，撤去，f 1=Mgsin f 摩擦力的大小变小，不会沿斜面下滑摩擦力的大小变小
16、，不会沿斜面下滑B2007年高考广东卷年高考广东卷55如如图图3所所示示，在在倾倾角角为为的的固固定定光光滑滑斜斜面面上上，质质量量为为m的的物物体体受受外外力力F1和和F2的的作作用用，F1方方向向水水平平向向右右，F2方方向向竖竖直直向向上上。若若物物体体静静止止在在斜斜面面上上，则则下下列列关关系系正确的是正确的是 ( )ABCDmF2F1图图3B 07年上海虹口区教学质量检测三年上海虹口区教学质量检测三2 2. 如如图图所所示示，质质量量为为m的的物物体体放放在在水水平平地地面面上上，用用大大小小为为 、方方向向水水平平的的力力F拉拉物物体体，使使物物体体沿沿水水平平面面做做匀匀速速直
17、直线线运运动动，则则物物体体与与地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数= ，在在保保持持拉拉力力F大大小小不不变变的的情情况况下下改改变变其其方方向向但但仍仍使使物物体体沿沿原原方方向向做做匀匀速速直直线线运运动动，此此时时拉拉力力与与原原水水平平力力F的的夹角夹角为为 。OvF解：解：方向水平的力方向水平的力F拉物体拉物体 f=mg=F 改变改变F方向后，方向后， = 60o 或或 0o60江苏省如东高级中学江苏省如东高级中学07年年2月期末试卷月期末试卷44在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：到低
18、处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆两根圆柱形木杆AB和和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑上，把一摞瓦放在两木构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能有可能 摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是是 ( ) A减少每次运送瓦的块数减少每次运送瓦的块数 B增多每次运送瓦的块数增多每次运送瓦的块数C减小两杆之间的距离减小两杆之间的距离 D增大两杆之间的距离增大两杆之间的距离BADCD解
19、见下页解见下页解：解： 画出瓦的受力图如图示：画出瓦的受力图如图示：Gsin fN2N1Gcos N2N1Gcos 增加或减少每次运送瓦的块数，重力增加或减少每次运送瓦的块数，重力G、支持力支持力N和摩擦力和摩擦力f都按比例变化，但加速度不变，瓦滑到底端都按比例变化，但加速度不变，瓦滑到底端时的速度不变，不能防止瓦被损坏。时的速度不变，不能防止瓦被损坏。增大两杆之间的距离，两杆对瓦片的支持力增大两杆之间的距离，两杆对瓦片的支持力N增大，增大，如图蓝线示，如图蓝线示，两杆与瓦片间的摩擦力增大，两杆与瓦片间的摩擦力增大，瓦片的加速度减小，瓦片的加速度减小，瓦滑到底端时速度减小，瓦滑到底端时速度减小
20、，可以防止瓦被损坏。可以防止瓦被损坏。07年苏锡常镇四市二模年苏锡常镇四市二模6.6. 江江阴阴长长江江大大桥桥主主跨跨 1385m ，桥桥下下通通航航高高度度为为50m ，两两岸岸的的桥桥塔塔高高 196m ，桥桥的的东东西西两两侧侧各各有有一一根根主主缆缆横横跨跨长长江江南南北北两两岸岸，绕绕过过桥桥塔塔顶顶鞍鞍座座由由南南北北锚锚锭锭固固定定，简简化化模模型型的的剖剖面面图图如如图图所所示示，整整个个桥桥面面共共 4.8104 t ，都都悬悬在在这这两两根根主主缆缆上上，若若地地面面及及桥桥塔塔对对桥桥面面的的支支持持力力不不计计， g取取10m/s2，则则每每根根主主缆缆承承受受的的拉
21、力约为拉力约为 ( )A . 2.4108N B. 6108N C . 1.2l09N D. 2.4109N50m1385m196m桥面桥面主缆主缆B解见下页解见下页50m1385m196m桥面桥面解：解： 桥的东西两侧各有一根主缆桥的东西两侧各有一根主缆,共有四根主缆。共有四根主缆。画出受力图如图示：画出受力图如图示：G2T2T由共点力平衡条件由共点力平衡条件解得解得 T=6108 N07年苏锡常镇四市一模年苏锡常镇四市一模18 18一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架骨架B、弹簧弹簧C (劲度系数为劲度系数为k)、锁舌锁舌D (倾斜角
22、倾斜角 = 450)、锁槽锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图以及连杆、锁头等部件组成，如图1所示。设锁所示。设锁舌舌D与外壳与外壳A和锁槽和锁槽E之间的摩擦因数均为之间的摩擦因数均为且受到的最且受到的最大静摩擦力大静摩擦力 f= N（N为正压力）为正压力）.有一次放学后，当某有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（此同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图2所示，所示，P为锁舌为锁舌D与锁槽与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了短了x，求：求
23、：（1）锁舌）锁舌D与锁槽与锁槽E之间的正压力的大小之间的正压力的大小（2）在正压力很大的情况下，仍然）在正压力很大的情况下，仍然能够满足自锁条件，能够满足自锁条件，则则至少要多大？至少要多大？图图2P拉门方向拉门方向DA BCE图图1解：解： （1）画出锁舌受力图，由力的平衡条件可知：）画出锁舌受力图，由力的平衡条件可知：F Nkxf1f2kxf1f2cos450 Nsin450 = 0 FNcos450f2sin450 = 0 由由、式式得正压力的大小：得正压力的大小：（2）令）令N趋向于趋向于，则有，则有解得解得2007年理综宁夏卷年理综宁夏卷30A30、物理选考题、物理选考题A（物理物
24、理选修选修22） 塔塔式式起起重重机机的的结结构构如如图图所所示示，设设机机架架重重P400 kN，悬悬臂臂长长度度为为L10 m，平平衡衡块块重重W200 kN，平平衡衡块块与与中中心心线线OO 的的距距离离可可在在1 m到到6 m间间变变化化，轨轨道道A、B间的距离为间的距离为4 m。 当平衡块离中心线当平衡块离中心线1 m，右右侧轨道对轮子的作用力侧轨道对轮子的作用力fB是左侧是左侧轨道对轮子作用力轨道对轮子作用力fA的的2倍，问机倍，问机架重心离中心线的距离是多少？架重心离中心线的距离是多少？当起重机挂钩在离中心线当起重机挂钩在离中心线OO10 m处吊起重为处吊起重为G100 kN的重的重物时，平衡块离物时，平衡块离OO的距离为的距离为6 m，问此时轨道问此时轨道B对轮子的作用力对轮子的作用力FB是多少？是多少？机架机架平衡块平衡块挂钩挂钩轮子轮子轨道轨道2m2mLO OBA解：解： 空载时合力为零：空载时合力为零：fA+ fB=P+W=600kN 已知：已知：fB2fA求得：求得：fA200 kN ， fB400 kN设机架重心在中心线右侧，离中心线的距离为设机架重心在中心线右侧，离中心线的距离为x，以，以A为转轴，力矩平衡为转轴，力矩平衡求得：求得： x1.5 m以以A为转轴，力矩平衡为转轴，力矩平衡求得：求得： FB450 kN
