南方新高考高考物理一轮总复习 专题二 共点力平衡问题的分析课件 新人教版.ppt

专题提升二 共点力平衡问题的分析 1 平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态 2 共点力的平衡条件 f合 0或者 fx 0fy 0 突破一知识突破 3 平衡条件的推论 1 二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状 态 这两个力必定大小相等 方向相反 2 三力平衡 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态 其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等 方向相反 并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形 3 多力平衡 如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态 其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等 方向相反 例1 2015年山东德州联考 如图z2 1所示 三个重均为100n的物块 叠放在水平桌面上 各接触面水平 水平拉力f 20n作用在物块2上 三条轻质绳结于o点 与物块3连接的绳水平 与天花板连接的绳与水平方向成45 角 竖直绳悬 挂重为20n的小球p 整个装置处于静止状态 则 a 物块1和2之间的摩擦力大小为20nb 与物块3相连的轻质绳的拉力大小为20nc 桌面对物块3的支持力大小为320n d 物块3受4个力的作用 图z2 1 解析 以结点o为研究对象 受力分析如图z2 2所示 由平衡条件可求出与物块3相连的轻质绳的拉力大小为f1 gp 20n 再以物块1 2 3为研究对象 由平衡条件可知 物块3与桌面之间的摩擦力为零 所以物块3受5个力的作用 且桌面对物块3的支持力fn 300n 故选项b正确 c d均错误 以物块1为研究对象 由平衡条件可知ff 0 选项a错误 图z2 2 答案 b 例2 多选 如图z2 3所示 质量相同 分布均匀的两个完全相同的圆柱体a b靠在一起 表面光滑 重力均为g 其中b的下一半刚好固定在水平面mn的下方 上边露出另一半 a静止在平面上 现过a的轴心施以水平作用力f 可缓慢地将a拉离水平面mn一直滑到b的顶端 对该过程进行分析 应 有 a 拉力f先增大后减小 最大值是gb 开始时拉力f最大为g 以后逐渐减小为0 c a b间压力由0逐渐增大 最大为g 图z2 3 d a b间的压力开始最大为2g 而后逐渐减小到g 答案 bd 图z2 4 突破二共点力平衡问题的分析方法 1 处理平衡问题的常用方法 2 求共点力作用下物体平衡问题的一般步骤 3 研究对象的选取原则 根据题目要求 研究对象应选取一个便于受力分析的平衡 体 单个物体或系统 也可以是结点 例3 2015年山东桓台期中 如图z2 5所示 在倾角为 的粗糙斜面上 一个质量为m的物体被水平力f推着静止于斜面上 物体与斜面间的动摩擦因数为 且 tan 求力f的取值范围 图z2 5 解 因为 tan 所以当f 0时 物体不能静止 若物体在力f的作用下刚好不下滑 则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力 且此时f最小 对物体受力分析 如图z2 6甲所示 由平衡条件得 甲 乙 图z2 6 mgsin fcos fn mgcos fsin f n 若物体在力f的作用下刚好不上滑 则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力 且此时f最大 对物体受力分析 如图乙所示 由平衡条件得 例4 2014年云南昆明质量检 如图z2 7所示 两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的