专题四力与物体的平衡平衡与动态变化

专题四力与物体的平衡平衡与动态变化第一页，共二十八页，2022年，8月28日①二力平衡时，二力等大、反向、共线.②物体受三个非平行力的作用而平衡时，这三个力的作用线(或延长线)必交于一点，且三力必共面，这三个力构成顺向的闭合三角形.③物体在几个共点力的作用下处于平衡状态时，其中任意一个力必与其他力的合力等大、反向、共线.第二页，共二十八页，2022年，8月28日2.分析平衡问题的基本步骤(1)选定研究对象(整体法和隔离法).(2)确定物体是否处于平衡状态(a＝0).(3)进行受力分析(画出准确规范的受力示意图).(4)建立平衡方程(灵活运用平行四边形定则、

正交分解法、三角形定则及数学方法).第三页，共二十八页，2022年，8月28日(1)解三角形法：该方法主要用来解决三力平衡问题.若力的三角形为直角三角形，则运用勾股定理及三角函数求解；若力的三角形为斜三角形，则运用正弦、余弦定理或相似三角形的知识求解.(2)正交分解法：处理四力或四力以上的平衡问题用该方法较为方便.3.求解共点力平衡问题的常用方法第四页，共二十八页，2022年，8月28日

(3)相似三角形法：通过力的三角形与几何三角形相似求未知力.对解斜三角形的图解法中，当物体所受的力变化时，通过对几个特殊状态画出力的图示(在同一图上)进行对比分析，使得动态的问题静态化，抽象的问题形象化，使问题将变得易于分析处理.第五页，共二十八页，2022年，8月28日(2008·全国卷Ⅱ)如图1－1所示，一固定斜面上有两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑.已知A与类型一:多物体的平衡问题第六页，共二十八页，2022年，8月28日斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是(

)A.tanα

B.cotαC.tanαD.cotα第七页，共二十八页，2022年，8月28日处理平衡类问题时，首先要选取研究对象，其次对物体进行受力分析，根据平衡条件列方程求解，同时注意整体法和隔离法的应用.第八页，共二十八页，2022年，8月28日1.(2009·湖南师大附中模拟)如图1－2所示，A、B两

木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连

接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与

水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和F2

拉着A、B一起匀速运动，则(

)A.F1>F2

B.F1＝F2C.FT1>FT2

D.FT1＝FT2第九页，共二十八页，2022年，8月28日半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图1－3所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止.则在此过程中，下列说法正确的是(

)力的动态变化第十页，共二十八页，2022年，8月28日A.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的支持力逐渐增大C.Q所受的合力逐渐增大D.地面对P的摩擦力逐渐增大第十一页，共二十八页，2022年，8月28日

(1)利用图解法解决动态平衡问题的基本方法是：对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平行四边形)，再由动态的力四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况.

(2)利用图解法的关键是：把力的矢量三角形或平行四边形作好，并根据题目条件的变化确定图的变化趋势或其变化的临界状态.第十二页，共二十八页，2022年，8月28日2.(2009·华南师大附中模拟)如图1－6所示是给墙壁刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，则(

)第十三页，共二十八页，2022年，8月28日A.F1增大，F2减小B.F1增大，F2增大C.F1减小，F2减小D.F1减小，F2增大第十四页，共二十八页，2022年，8月28日如图1－7所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中，杆BC所受的力(

)A．大小不变B．逐渐增大C．逐渐减小

D．先减小后增大第十五页，共二十八页，2022年，8月28日图解法适用于物体受三个力作用处于平衡状态时，其中一个力大小、方向一定，另一个的方向一定，第三个力大小方向均改变的情形；而三角形；相似法适用于物体受三个力作用处于动态平衡时，其中一个力大小、方向一定，另处两个方向均发生变化的情况，这类问题不宜用图解法解决。

第十六页，共二十八页，2022年，8月28日3.如图1－9所示，光滑半球面上的小球被一通过

定滑轮的力F由底端缓慢拉至顶端的过程中，关

于绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化

情况，以下说法正确的是(

)A．F增大

B．F减小C．FN减小

D．FN不变第十七页，共二十八页，2022年，8月28日1.(2009·潍坊质检)如图1－13所示，倾斜天花板平面

与竖直方向夹角为θ，推力F垂直天花板平面作用

在木块上，使其处于静止状态，则(

)A.木块一定受三个力作用B.天花板对木块的弹力FN>FC.木块受的静摩擦力等于mgcosθD.木块受的静摩擦力等于mg/cosθ第十八页，共二十八页，2022年，8月28日3.如图1－16所示，竖直杆AB固定在斜面上，小球

用细绳系住始终静止在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳方向由水平逐渐向上偏移时，绳的拉力F和斜面对小球的支持力FN将(

)A.FN逐渐减小B.FN逐渐增大C.F逐渐减小

D.F先减小后增大第十九页，共二十八页，2022年，8月28日4.(2009·泰安模拟)如图1－17所示，作用于O点的

三个力平衡，设其中一个力大小为F1沿－y方，大小未知的力F2与＋x方向夹角为θ，下列说法正确的是(

)

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与F2夹角越小，则F3与F2的合力越小D.F3的最小值为F1cosθ第二十页，共二十八页，2022年，8月28日5.一物块在粗糙斜上，

在平行斜面向上的外

力F作用下，斜面和

物块始终处于静止态，

当F按图1－18所示规

律变化时，物体与斜

面间的摩擦力大小变

化规律可能是图1－19中的(

)第二十一页，共二十八页，2022年，8月28日第二十二页，共二十八页，2022年，8月28日6.(2008·海南高考)如图1－21所示，质量为M的楔形块

静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ，斜面上有一

质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在擦．用恒

力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块

运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形

物块的支持力为(

)第二十三页，共二十八页，2022年，8月28日A．(M＋m)g

B．(M＋m)g－FC．(M＋m)g＋FsinθD．(M＋m)g－Fsinθ第二十四页，共二十八页，2022年，8月28日8.如图1－22所示，位于竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1.0kg，绳的质量及绳和滑轮间的摩擦均不

计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰

好一起做匀速运动.取g＝10m/s2，求：第二十五页，共二十八页，2022年，8月28日(1)物体B与桌面间的动摩擦因数；(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动需多大的拉力？第二十六页，共二十八页，2022