04-共點(diǎn)力平衡

1、2.4共點(diǎn)力作用下的物體平衡【考點(diǎn)聚焦】1共點(diǎn)力：作于物體上同一點(diǎn)的力，或力的作用線相交于一點(diǎn)的力叫做共點(diǎn)力2平衡狀態(tài)：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)物體的加速度和速度都為零的狀態(tài)叫做靜止?fàn)顟B(tài)物體的加速度為零，而速度不為零，且保持不變的狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)3共點(diǎn)作用下的物體的平衡條件：共點(diǎn)作用下的物體的平衡條件是物體所受合外力零，即F合=0在正交分解形式下的表達(dá)式為Fx=0，F(xiàn)y=0要掌握意兩個(gè)基本推論：若○1物體受兩個(gè)力

2、作用而平衡，則這兩個(gè)力一定大小相等，方向相反，且作用在同一直線若一個(gè)物體受三個(gè)力而平衡，則三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力小相等，○2方向相反，且作用在同一直線若這三個(gè)力是非平行力，則三個(gè)力一定是共點(diǎn)力，簡(jiǎn)稱為不平行必共點(diǎn)如果將三個(gè)力的矢量平移，則一定可以得到一個(gè)首尾相接的封閉三角形【好題精析】例1有一個(gè)直角支架AOB，AO是水平放置，表面粗糙OB豎直向下，表面光滑OA上套有小環(huán)P，OB套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可

3、以忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖1.41所示現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)相比較，AO桿對(duì)P的支持力FN和細(xì)繩上的拉力F的變化情況是（）AFN不變，F(xiàn)變大BFN不變，F(xiàn)變小CFN變大，F(xiàn)變大DFN變大，F(xiàn)變小解析：解析：選擇環(huán)P、Q和細(xì)繩為研究對(duì)象在豎直方向上只受重力和支持力FN的作用，而環(huán)動(dòng)移前后系統(tǒng)的重力保持不變，故FN保持不變?nèi)…h(huán)Q為研究對(duì)象，其受如圖2.41(解

4、)所示Fcosα=mg，當(dāng)P環(huán)向左移時(shí)，α將變小，故F變小，正確答案為B點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)：利用整體與隔離相結(jié)合的方法分析求解是本題解決問題的重要思想方法與手段例2如圖2.42所示，輕繩的A端固定在天花板上，B端系一個(gè)重力為G的小球，小球靜止在固定的光滑的大球球面上已知AB繩長(zhǎng)為l，大球半徑為R，天花板到大球頂點(diǎn)的豎直距離AC=d，∠ABO900求繩對(duì)小球的拉力和大球?qū)π∏虻闹С至Φ拇笮。ㄐ∏蚩梢暈橘|(zhì)點(diǎn)）解析：解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力如圖2

5、.4.2(解)所示繩的拉力F、重力G、支持力FN三個(gè)力構(gòu)成封閉三解形，它與幾何三角形AOB相似，則根據(jù)相似比的關(guān)系得到：==，于是解得F=G，F(xiàn)N=lFRdG?RFNRdl?GRdR?點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：本題借助于題設(shè)條件中的長(zhǎng)度關(guān)系與矢量在角形的特殊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用相似三角形巧妙地回避了一些較為繁瑣的計(jì)算過程例3如圖2.43所示，用細(xì)線AO、BO懸掛重力，BO是水平的，AO與豎直方向成α角如果改變BO長(zhǎng)度使β角減小，而保持O點(diǎn)不動(dòng)，角α（αTB