專題四力與物體的平衡平衡與動態(tài)變化

1、專題四力與物體的平衡平衡與動態(tài)變化第1頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日二力平衡時，二力等大、反向、共線.物體受三個非平行力的作用而平衡時，這三個力的作用線(或延長線)必交于一點，且三力必共面，這三個力構成順向的閉合三角形.物體在幾個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)時，其中任意一個力必與其他力的合力等大、反向、共線.第2頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日2.分析平衡問題的基本步驟 (1)選定研究對象(整體法和隔離法). (2)確定物體是否處于平衡狀態(tài)(a0). (3)進行受力分析(畫出準確規(guī)范的受力示意圖). (4)建立平衡方程(靈活運用平行四邊形定則、

2、正交分解法、三角形定則及數學方法).第3頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日(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，則運用勾股定理及三角函數求解；若力的三角形為斜三角形，則運用正弦、余弦定理或相似三角形的知識求解.(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.求解共點力平衡問題的常用方法第4頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日 (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.對解斜三角形的圖解法中，當物體所受的力變化時，通過對幾個特殊狀態(tài)畫出力的圖示(在同一圖上)進行對比分析，使得動態(tài)

3、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.第5頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日 (2008全國卷)如圖11所示，一固定斜面上有兩個質量相同的小物塊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:多物體的平衡問題第6頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日斜面之間的動摩擦因數是B與斜面之間的動摩擦因數的2倍，斜面傾角為.B與斜面之間的動摩擦因數是 ()A. tan B. cotC.tan D.cot第7頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日處理平衡類問題時，首先要選取研究對象，其次對物體進行受力分析，根據平衡條件

4、列方程求解，同時注意整體法和隔離法的應用.第8頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日1.(2009湖南師大附中模擬)如圖12所示，A、B兩 木塊放在水平面上，它們之間用細線相連，兩次連 接情況中細線傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與 水平面間的動摩擦因數相同.先后用水平力F1和F2 拉著A、B一起勻速運動，則 ()A.F1F2 B.F1F2C.FT1FT2 D.FT1FT2第9頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日 半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一豎直放置的光滑擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖1

5、3所示是這個裝置的截面圖.現使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P始終保持靜止.則在此過程中，下列說法正確的是()力的動態(tài)變化第10頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日A.MN對Q的彈力逐漸減小B.地面對P的支持力逐漸增大C.Q所受的合力逐漸增大D.地面對P的摩擦力逐漸增大第11頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日(1)利用圖解法解決動態(tài)平衡問題的基本方法是：對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析，依據某一參量的變化，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖(力的平行四邊形)，再由動態(tài)的力四邊形各邊長度變化及角度變化確定力

6、的大小及方向的變化情況. (2)利用圖解法的關鍵是：把力的矢量三角形或平行四邊形作好，并根據題目條件的變化確定圖的變化趨勢或其變化的臨界狀態(tài).第12頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日2.(2009華南師大附中模擬)如圖16所示是給墻壁刷涂料用的涂料滾的示意圖，使用時，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動，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，且撐竿足夠長，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，設該過程中撐竿對涂料滾的推力為F1，涂料滾對墻壁的壓力為F2，則 ()第13頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日A.F1增大，F2減

7、小B.F1增大，F2增大C.F1減小，F2減小D.F1減小，F2增大第14頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日 如圖17所示，AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質量不計的輕桿BC一端通過鉸鏈固定在C點，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BCA90，現使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先減小后增大第15頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日圖解法適用于物體受三個力作用處于平衡狀態(tài)時，其中一個力大小、方向一定，另一個的方向一定，第三個力大小方向

8、均改變的情形；而三角形；相似法適用于物體受三個力作用處于動態(tài)平衡時，其中一個力大小、方向一定，另處兩個方向均發(fā)生變化的情況，這類問題不宜用圖解法解決。 第16頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日3.如圖19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 于繩的拉力F及半球面對小球的支持力FN的變化 情況，以下說法正確的是()AF增大 BF減小CFN減小 DFN不變第17頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日1.(2009濰坊質檢)如圖113所示，傾斜天花板平面 與豎直方向夾角為，推力F垂直天花板平面作用 在木塊上，使其處于靜止

9、狀態(tài)，則() A.木塊一定受三個力作用 B.天花板對木塊的彈力FNF C.木塊受的靜摩擦力等于mgcos D.木塊受的靜摩擦力等于mg/cos第18頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日3.如圖116所示，豎直桿AB固定在斜面上，小球 用細繩系住始終靜止在傾角為的光滑斜面上， 當細繩方向由水平逐漸向上偏移時，繩的拉力F和 斜面對小球的支持力FN將 ()A.FN逐漸減小B.FN逐漸增大C.F逐漸減小 D.F先減小后增大第19頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日4.(2009泰安模擬)如圖117所示，作用于O點的 三個力平衡，設其中一個力大小為F1沿y方， 大

10、小未知的力F2與x方向夾角為，下列說法 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F1cos第20頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日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F按圖118所示規(guī) 律變化時，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()第21頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日第22頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日6.(2008海南高考)如圖121所示，質量

11、為M的楔形塊 靜置在水平地面上，其斜面的傾角為，斜面上有一 質量為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 運動的過程中，楔形物塊始終保持靜止地面對楔形 物塊的支持力為()第23頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)g Fsin第24頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日8.如圖122所示，位于豎直側面的物體A的質量 mA0.2 kg，放在水平面上的物體B的質量 mB1.0 kg，繩的質量及繩和滑輪間的摩擦均不 計，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰 好一起做勻速運動.取g10 m/s2，求：第25頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星期日(1)物體B與桌面間的動摩擦因數；(2)如果用水平力F向左拉物體B，使物體A和B做勻速運動需多大的拉力？第26頁，共28頁，2022年，5月20日，1點52分，星