2014届高考物理（浙江专用）一轮复习教学案：第二章 相互作用第三节共点力的平衡.docVIP

第三节 共点力的平衡 共点力的平衡 共点力 力的作用点在物体上的______或力的______交于一点的几个力叫做共点力 平衡状态 物体处于____状态或____________状态，该状态下物体的加速度为零 平衡条件 物体受到的______为零，即F合＝____。将各力正交分解，有 推论 1.二力平衡时，二力____、____、共线2.三力(非平行)平衡时，三力共面、共点，其中任何两个力的合力跟第三个力____、____、共线3.物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中某一个力跟其余力的合力____、____、共线 1．某同学学完共点力平衡后得到以下结论，其中不正确的是( ) A．若物体做匀速直线运动，则一定处于平衡状态 B．若物体的速度为零，则一定处于平衡状态 C．若物体的加速度为零，则物体一定处于平衡状态 D．若物体所受合力为零，则一定处于平衡状态 2．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是( ) A．F＝ B．F＝mgtan θ C．FN＝ D．FN＝mgtan θ 3．2012年伦敦奥运会上，“吊环王”陈一冰以无可挑剔的完美动作赢得所有观众的叹服，虽然裁判的不公评判而屈居亚军，但陈一冰在人们的心目中永远是奥运冠军，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大的过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( ) A．FT增大，F不变 B．FT增大，F增大 C．FT增大，F减小 D．FT减小，F不变 4．易错辨析：请你判断下列表述正确与否，对不正确的，请予以更正。 (1)合力为零，则任一方向上的合力为零。 (2)物体处于平衡状态，则其速度可能为零。 (3)物体在某时刻的速度为零，则其处于平衡状态。 (4)只要物体的加速度为零，则物体必定处于平衡状态。 (5)三个不共线的力的合力为零，则把表示三个力的有向线段依次首尾相接后，必定构成三角形。 对物体平衡状态的理解 自主探究(2012·安徽黄山“七校联考”)一种测定风力的仪器原理如图所示，它的细长金属直杆一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个质量为m的金属球。无风时，金属直杆自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属直杆将偏离竖直方向一定角度θ，风力越大，偏角越大。下列关于风力F与偏角θ、小球质量m之间的关系式正确的是( ) A．F＝mgsin θ B．F＝mgcos θ C．F＝mgtan θ D．F＝mgcot θ 思考1：如果运动物体在某个方向上平衡，是否意味着物体在任意方向上都平衡？ 思考2：如果物体保持静止或匀速直线运动状态，物体在任意方向上是否都平衡？ 归纳要点 物体平衡状态的本质是加速度(或合外力)为零。 命题研究一、解决平衡问题常用的方法 【题例1】 (2012·山东潍坊模拟)如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，圆弧面半径远大于小球直径，则m1、m2之间的关系是( ) A．m1＝m2 B．m1＝m2tan θ C．m1＝m2cot θ D．m1＝m2cos θ 思路点拨：细绳对两球拉力大小相等，分别对两球受力分析即可求解。 解题要点： 规律总结 共点力平衡问题的处理方法 方法 基本思路 求解方法 条件 正交分解法 变矢量运算为代数运算 将各力分解到x轴和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件列方程求解∑Fx＝0，∑Fy＝0 三个或三个以上共点力作用下物体的平衡 矢量三角形法 构建矢量三角形，利用几何知识求解 物体受同一平面内三个互不平行的力作用处于平衡状态时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用有关数学知识可求出未知力 三力平衡 力的合成法 通过平行四边形定则，构建矢量三角形，利用几何知识求解 物体受到三个力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向，可以应用三角函数、相似三角形等知识求解 三力平衡 命题研究二、整体法与隔离法在力平衡问题中的应用 【题例2】 (1)水平面对正方体M的弹力大小； (2)墙面对正方体m的弹力大小。 思路点拨：求解此题应把握以下三点： (1)整体法分析受力，利用平衡求水平面对正方体M的弹力。 (2)隔离m受力分析，并建立直角坐标系。 (3)列平衡方程求墙面对正方体m的弹力大小。 解题要