《平衡條件的應(yīng)用》精講精練

力的平衡平衡條件的應(yīng)用1．猴子能夠輕松地倒掛在樹枝上，當(dāng)其倒掛在樹枝上靜止時，下列說法正確的是(

)A．樹枝對猴子的作用力和猴子所受的重力是一對平衡力B．猴子對樹枝的作用力和猴子所受的重力是一對平衡力C．猴子對樹枝的作用力和樹枝對猴子的作用力是一對平衡力D．猴子很輕，其重力不需要平衡就能靜止在空中【答案】

A【解析】

可以先將F1、F2兩個力進(jìn)行合成，合力為8N，方向向右，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以木塊還受到向左的摩擦力8N．撤去F1后，木塊受2N的推力，方向向左，所以木塊受2N的摩擦力，方向向右，水平方向合力為零．故正確答案為D.【答案】

D1．什么是平衡狀態(tài)？2．物體處于平衡狀態(tài)的條件是什么？3．有哪些有用的推論？4．什么叫物體的靜態(tài)平衡？一、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件1．平衡狀態(tài)和共點(diǎn)力平衡(1)平衡狀態(tài)：物體_________或______________

的狀態(tài)．(2)共點(diǎn)力的平衡：物體受到________作用，且

處于____________________狀態(tài)．保持靜止勻速直線運(yùn)動共點(diǎn)力靜止或勻速直線運(yùn)動2．平衡條件(1)共點(diǎn)力平衡條件：物體所受共點(diǎn)力的______為

零，即_______.(2)平衡條件的推論物體受幾個力而平衡，其中任意一個力與其他幾

個力的合力必然大小______、方向______，且作

用在_____________．表示這個物體所受力的矢

量首尾相接可構(gòu)成一_____________．合力F合＝0相等相反一條直線上封閉多邊形二、平衡的種類和穩(wěn)度1．平衡的種類及特點(diǎn)種類特點(diǎn)按重心高度變化不穩(wěn)定平衡物體受到外力的微小擾動而偏離平衡

位置，其重心______，在重力作用下

不能重新回到平衡位置而失去______

的平衡穩(wěn)定平衡物體受到外力的微小擾動而偏離平衡

位置，其重心______，在重力作用下

能自動回到______，繼續(xù)保持______

的平衡降低平衡升高平衡平衡種類特點(diǎn)按重心高度變化隨遇平衡物體受到外力的微小擾動而偏離

平衡位置后，重心__________，

始終保持______的平衡按速度受力特點(diǎn)靜態(tài)平衡處于______的平衡狀態(tài)，合外力

______動態(tài)平衡速度不為零，合外力_____高度不變平衡靜止為零為零2.穩(wěn)度概念及影響穩(wěn)度的因素(1)穩(wěn)度：物體的_________．(2)影響因素：重心的_____和支持面的_____，

重心越____，支持面越大，穩(wěn)度就越大．穩(wěn)定程度高度大小低1.將兩腳左右分開，使兩足間的距離約為30cm左右．你能從雙腳站立不變姿勢地改為單足站立嗎？試一試，并說明可能或不可能的原因．仔細(xì)體驗(yàn)一下，你是如何從雙足站立而變?yōu)閱巫阏玖⒌?？【提示?/p>

若保持雙腳站立的姿勢不變改為單足站立，是不可能的．因?yàn)閮赡_左右分開，使兩足間的距離約為30cm左右，人體的重心和人體在同一個豎直面上，重心的作用線大致落在兩足中間．假設(shè)單足站立能夠平衡，重心的作用線就轉(zhuǎn)移到一只腳上，在保持姿勢不變的情況下，是無法做到的．從雙足站立而變?yōu)閱巫阏玖?，身體應(yīng)該逐漸傾斜，將重心轉(zhuǎn)移到一只腳上．三、平衡條件的應(yīng)用1．物體的靜態(tài)平衡：物體所受力的_____為零，

處于______的平衡狀態(tài)．2．物體在某方向的平衡：運(yùn)動的物體在某一方

向上_________時，在該方向上處于_____狀態(tài)．合力靜止合力為零平衡一、對物體的平衡狀態(tài)的理解1．從動力學(xué)的角度理解：處于平衡狀態(tài)的物體所受的合外力為零，反過來物體受到的合外力為零，它一定處于平衡狀態(tài)．2．從運(yùn)動學(xué)的角度理解平衡狀態(tài)的物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，此種狀態(tài)其加速度為零．即處于平衡狀態(tài)的物體加速度為零，反過來加速度為零的物體一定處于平衡狀態(tài)．3．靜態(tài)平衡與動態(tài)平衡(1)靜態(tài)平衡是處于靜止?fàn)顟B(tài)的平衡，合力為零．(2)動態(tài)平衡是勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的平衡，合力為零．4．平衡狀態(tài)和平衡條件不同(1)平衡狀態(tài)指物體的勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，平衡條件是指要使物體保持平衡狀態(tài)時，作用在物體上的力要滿足的條件．(2)力的平衡是作用在同一物體上的幾個力所滿足的一種關(guān)系，物體的平衡是物體所處的一種狀態(tài)．力的平衡是物體平衡的條件，物體平衡是力的平衡的結(jié)果．(1)速度v＝0，合力F合＝0，物體處于平衡狀態(tài)．(2)速度v＝0的時刻，F(xiàn)合≠0，物體不是處于平衡狀態(tài)．1.物體在共點(diǎn)力作用下，下列說法中正確的是(

)A．物體的速度在某一時刻等于零時，物體就一定處于平衡狀態(tài)B．物體相對另一物體保持靜止時，物體一定處于平衡狀態(tài)C．物體所受合外力為零時，就一定處于平衡狀態(tài)D．物體做勻加速運(yùn)動時，物體處于平衡狀態(tài)【解析】本題考查對平衡狀態(tài)的判斷，處于平衡狀態(tài)的物體從運(yùn)動形式上是處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，從受力上看，物體所受合外力為零．某一時刻速度為零的物體，受力不一定為零，故不一定處于平衡狀態(tài)，A錯誤；物體相對另一物體靜止時，該物體不一定靜止，如當(dāng)另一物體做變速運(yùn)動時，該物體也做變速運(yùn)動，此時物體處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C選項(xiàng)符合平衡條件的判斷，為正確選項(xiàng)；物體做勻加速運(yùn)動，所受合外力不為零，所以不是平衡狀態(tài)，故D錯誤，選C.【答案】

C二、由平衡條件得出的結(jié)論1．物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個力必定等大反向共線，是一對平衡力．2．物體在三個共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時，任意兩個力的合力與第三個力等大反向共線．3．物體受N個共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)時，其中任意一個力與剩余(N－1)個力的合力一定等大反向共線．4．當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，沿任意方向物體所受的合力均為零．【解析】

物體受重力mg、拉力T、支持力N和摩擦力f共同作用處于平衡狀態(tài)，則四個力的合力為零，即有f與T的合力的大小等于重力和支持力的合力的大小，方向相反．【答案】

C【解析】

在共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)的物體，必然同時具備兩個特點(diǎn)：從運(yùn)動狀態(tài)來說，物體保持靜止或勻速運(yùn)動，加速度為零；從受力情況來說，合力為零．顯然，靜止在粗糙斜面上的物體和勻速行駛的汽車都處于平衡狀態(tài)，而沿光滑斜面由靜止加速下滑的物體，加速度不等于零，不處于平衡狀態(tài)，做自由落體運(yùn)動的物體在剛開始下落時，盡管速度v＝0，但加速度a＝g≠0，合力F＝G≠0，故也不處于平衡狀態(tài)．【答案】

AC判斷物體是否處于平衡狀態(tài)的方法：(1)根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)(看運(yùn)動狀態(tài)是靜止，還是勻速運(yùn)動)(2)根據(jù)物體的受力情況(看合力是否為零)．1－1：下列說法中表明物體處于平衡狀態(tài)的是(

)A．物體做勻速直線運(yùn)動B．物體靜止C．物體做勻加速直線運(yùn)動D．物體做勻變速直線運(yùn)動【解析】

只有物體保持靜止或物體做勻速直線運(yùn)動(或物體的速度保持不變)才說明物體處于平衡狀態(tài)．C選項(xiàng)中物體做勻加速直線運(yùn)動和D選項(xiàng)中物體做勻變速直線運(yùn)動速度的大小在變，所以不正確．正確選項(xiàng)為A、B.【答案】

AB當(dāng)T2達(dá)到最大值200N時，mPg＝115.6N，T1＝231.2N>200N．由此可看出，AC段繩的拉力達(dá)到最大值，BC段繩的拉力已經(jīng)超過其最大承受拉力，在該條件下，BC段繩子早已斷裂．從以上分析可知，C點(diǎn)懸掛物體的重力最多為100N，這時BC段繩子即將拉斷．【答案】

100N

BC處理平衡問題的物理思想方法：(1)力的合成法物體受三個共點(diǎn)力作用而平衡時，其中任意兩個力的合力必跟第三個力等大反向共線．可利用力的平行四邊形定則，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解．【答案】

A當(dāng)板BC逐漸放至水平的過程中，N′1的方向不變，大小逐漸減小，N′2的方向發(fā)生變化，大小也逐漸減??；如右上圖所示，由牛頓第三定律可知：N1＝N′1，N2＝N′2，故答案B正確．N′2＝G/cosθ當(dāng)板BC逐漸放至水平的過程中，θ逐漸減小，所以由上式可知，N′1減小，N′2也減小，由牛頓第三定律可知，N1＝N′，N2＝N′，故答案B正確．【答案】

B動態(tài)平衡問題的解題方法(1)圖解法：對研究對象進(jìn)行受力分析，用平行四邊形定則畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖，然后根據(jù)有向線段長度的變化判斷各力的變化情況．利用圖解法解題的條件①物體受三個力的作用而處于平衡狀態(tài)．②一個力不變，另一個力的方向不變，第三個力的大小、方向均變化．(2)解析法：對研究對象的任