專題四力和物體的平衡(平衡和動(dòng)態(tài)變化)

1、(1)從運(yùn)動(dòng)角度判斷當(dāng)物體的速度大小和方向不變時(shí)，物體處于平衡狀態(tài).物體的速度為零時(shí)，不一定處于平衡狀態(tài)，只有物體的加速度為零，物體才處于平衡狀態(tài).(2)從受力角度判斷共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合外力為零，表達(dá)式：F合＝0或?qū)懗煞至啃问紽x合＝0和Fy合＝0.物體處于平衡狀態(tài)時(shí)的幾個(gè)重要推論：,三、關(guān)于物體的平衡問題1.判斷物體是否處于平衡狀態(tài)的方法,①二力平衡時(shí)，二力等大、反向、共線.②物體受三個(gè)非平行力的作用而平衡時(shí)，

2、這三個(gè)力的作用線(或延長(zhǎng)線)必交于一點(diǎn)，且三力必共面，這三個(gè)力構(gòu)成順向的閉合三角形.③物體在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，其中任意一個(gè)力必與其他力的合力等大、反向、共線.,2.分析平衡問題的基本步驟 (1)選定研究對(duì)象(整體法和隔離法). (2)確定物體是否處于平衡狀態(tài)(a＝0). (3)進(jìn)行受力分析(畫出準(zhǔn)確規(guī)范的受力示意圖). (4)建立平衡方程(靈活運(yùn)用平行四邊形定則、 正交分解法、三角形定則及

3、數(shù)學(xué)方法).,(1)解三角形法：該方法主要用來解決三力平衡問題.若力的三角形為直角三角形，則運(yùn)用勾股定理及三角函數(shù)求解；若力的三角形為斜三角形，則運(yùn)用正弦、余弦定理或相似三角形的知識(shí)求解.(2)正交分解法：處理四力或四力以上的平衡問題用該方法較為方便.,3.求解共點(diǎn)力平衡問題的常用方法,(3)相似三角形法：通過力的三角形與幾何三角形相似求未知力.對(duì)解斜三角形的圖解法中，當(dāng)物體所受的力變化時(shí)，通過對(duì)幾個(gè)特殊狀態(tài)畫出力的圖示(在同一圖上

4、)進(jìn)行對(duì)比分析，使得動(dòng)態(tài)的問題靜態(tài)化，抽象的問題形象化，使問題將變得易于分析處理.,(2008·全國(guó)卷Ⅱ)如圖1－1所示，一固定斜面上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑.已知A與,類型一:多物體的平衡問題,斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α.B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是

5、 (　　)A. tanα　　　　　　　 B. cotαC.tanα D.cotα,處理平衡類問題時(shí)，首先要選取研究對(duì)象，其次對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列方程求解，同時(shí)注意整體法和隔離法的應(yīng)用.,1.(2009·湖南師大附中模擬)如圖1－2所示，A、B兩 木塊放在水平面上，它們之間用

6、細(xì)線相連，兩次連 接情況中細(xì)線傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與 水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.先后用水平力F1和F2 拉著A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)，則 (　　),A.F1>F2　　　　　　　 B.F1＝F2C.FT1>FT2 D.FT1＝FT2,半圓柱體P放在粗糙的水平地

7、面上，其右端有一豎直放置的光滑擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1－3所示是這個(gè)裝置的截面圖.現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止.則在此過程中，下列說法正確的是(　　),力的動(dòng)態(tài)變化,A.MN對(duì)Q的彈力逐漸減小B.地面對(duì)P的支持力逐漸增大C.Q所受的合力逐漸增大D.地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大,2.(2009·華南師大附中模擬)如圖

8、1－6所示是給墻壁刷涂料用的涂料滾的示意圖，使用時(shí)，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動(dòng)，把涂料均勻地粉刷到墻上.撐竿的重力和墻壁的摩擦均不計(jì)，且撐竿足夠長(zhǎng)，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，設(shè)該過程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1，涂料滾對(duì)墻壁的壓力為F2，則 (　　),A.F1增大，F(xiàn)2減小B.F1增大，F(xiàn)2增大C.F1減小，F(xiàn)2減小D.F1減小，F(xiàn)2增大,如圖1－7所示，A

9、C是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計(jì)的輕桿BC一端通過鉸鏈固定在C點(diǎn)，另一端B懸掛一重為G的物體，且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪A，用力F拉繩，開始時(shí)BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩慢變小，直到桿BC接近豎直桿AC.此過程中，桿BC所受的力 (　　),A．大小不變　　B．逐漸增大C．逐漸減小 D．先減小后增大,圖解法適用于物體受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)時(shí)，其中一個(gè)力大小、方向一定，另一個(gè)的方向一定，第三

10、個(gè)力大小方向均改變的情形；而三角形；相似法適用于物體受三個(gè)力作用處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，其中一個(gè)力大小、方向一定，另處兩個(gè)方向均發(fā)生變化的情況，這類問題不宜用圖解法解決。,3.如圖1－9所示，光滑半球面上的小球被一通過 定滑輪的力F由底端緩慢拉至頂端的過程中，關(guān) 于繩的拉力F及半球面對(duì)小球的支持力FN的變化 情況，以下說法正確的是(　　),A．F增大 B．F減小C．FN減小

11、 D．FN不變,1.(2009·濰坊質(zhì)檢)如圖1－13所示，傾斜天花板平面 與豎直方向夾角為θ，推力F垂直天花板平面作用 在木塊上，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(　　) A.木塊一定受三個(gè)力作用 B.天花板對(duì)木塊的彈力FN>F C.木塊受的靜摩擦力等于mgcosθ D.木塊受的靜摩擦力等于mg/cosθ,3.如圖1－16所示，豎直桿AB固定在斜面上，小球 用細(xì)繩系住始

12、終靜止在傾角為θ的光滑斜面上， 當(dāng)細(xì)繩方向由水平逐漸向上偏移時(shí)，繩的拉力F和 斜面對(duì)小球的支持力FN將 (　　),A.FN逐漸減小　　B.FN逐漸增大C.F逐漸減小 D.F先減小后增大,4.(2009·泰安模擬)如圖1－17所示，作用于O點(diǎn)的 三個(gè)力平衡，設(shè)其中一個(gè)力大小為F1沿－y方， 大小未知的力F2與＋x方向夾角為θ，下列說法

13、 正確的是(　　),A.力F3只能在第二象限B.力F3可能在第三象限的 任意方向上C.力F3與F2夾角越小，則 F3與F2的合力越小D.F3的最小值為F1cosθ,5.一物塊在粗糙斜上， 在平行斜面向上的外 力F作用下，斜面和 物塊始終處于靜止態(tài)， 當(dāng)F按圖1－18所示規(guī) 律變化時(shí)，物體與斜 面間的摩擦力大小變 化規(guī)律可能是圖1－ 19中的(　　),6.(20

14、08·海南高考)如圖1－21所示，質(zhì)量為M的楔形塊 靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ，斜面上有一 質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在擦．用恒 力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊 運(yùn)動(dòng)的過程中，楔形物塊始終保持靜止．地面對(duì)楔形 物塊的支持力為(　　),A．(M＋m)g　　　　　 B．(M＋m)g－FC．(M＋m)g＋Fsinθ D．(M＋m)g －

15、Fsinθ,8.如圖1－22所示，位于豎直側(cè)面的物體A的質(zhì)量 mA＝0.2 kg，放在水平面上的物體B的質(zhì)量 mB＝1.0 kg，繩的質(zhì)量及繩和滑輪間的摩擦均不 計(jì)，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰 好一起做勻速運(yùn)動(dòng).取g＝10 m/s2，求：,(1)物體B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)如果用水平力F向左拉物體B，使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng)需多大的拉力？,(2009·孝感模擬)如圖1－23所示，