高中物理专题:共点力平衡.docx

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1、一、共点力平衡1.共点力几个力同时作用在物体的同一点,或几个力的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。2.平衡状态如果一个物体在力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。3.平衡条件共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合力为零。4.平衡的几种情况二力平衡:若物体在两个力同时作用下处于平衡状态,则这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,其合力为零,这就是初中学过的二力平衡。三力平衡:物体在三个共点力作用下处于平衡状态,任意两个力的合力与第三个力等大、反向。n力平衡:物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时,n个力必定共点,合力为零,称为n个共点力的平衡,

2、其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大、反向,作用在同一直线上。点击查看:【图文版】使用本号方法说明均衡性原理:当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体的合力均为零。闭合性原理:物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,则表示三个力的有向线段必能构成一个封闭的三角形。例题1:如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角),其中F1F3F2,下列4个图中,这三个力的合力最大的是( )参考答案:C解析:由三角形定则,A项三个力的合力为2F1;B项合力为零;C项合力为2F2;D项,合力为2F3.例题2:在超市内倾角为的电梯斜面上有一箱西瓜随电梯匀速向上运动,在箱子

3、的中央有一只质量为m的西瓜,则在该西瓜随箱子一起匀速前进的过程中,周围其他西瓜对它的作用力的方向为 ()A沿斜面向上 B沿斜面向下C竖直向上 D垂直斜面向上参考答案:C解析:西瓜随箱子一起匀速运动,其合力一定为零,故周围西瓜对它的作用力与西瓜重力等大反向,C正确。二、共点力作用下的动态平衡动态平衡:物体在缓慢运动时所处的一种近似平衡状态。例题3:一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是 ( )AF1先增大后减小,F2一直减小BF1先减小后增大,F2一直减小CF1和F2都一直减小DF1

4、和F2都一直增大参考答案:B解析小球受力下图甲所示,因挡板是缓慢转动,所以小球处于动态平衡状态,在转动过程中,此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变),由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球弹力先减小后增大,再由牛顿第三定律知B对。例题4:用与水平成角的推力F作用在物块上,随着逐渐减小直到水平的过程中,物块始终沿水平面做匀速直线运动。关于物块受到的外力,下列判断正确的是 ( )A推力F先增大后减小B推力F一直减小C物块受到的摩擦力先减小后增大D物块受到的摩擦力一直不变参考答案:B解析对物体受力分析,建立如图所示的坐标系。由平衡条件得FcosFf0FN(mgFsin)0又FfFN联立可得可见,当减小时,F一直减小,故选项B正确。

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