高二物理物体的平衡

高二物理物体的平衡内容摘要：

给定的运动状态(静止 、 匀速运动 、 变速运动 )． 专题一 │ 主干知识整合 2． 受力分析的注意事项 (1)只分析研究对象受到的力 (即研究对象以外的物体对研究对象施加的力 )， 而不分析研究对象对其他物体施加的力 ． (2)只分析性质力 ， 如重力 、 弹力 、 摩擦力 、 电场力 (包括静电力即库仑力 )、 磁场力 (洛伦兹力和安培力 )等 ， 不分析效果力 ，如向心力等 ． (3)分析物体受力时 ， 应关注力的产生条件 、 物体运动状态(例如物体的平衡 、 加速运动与减速运动 )、 力的反作用力 ． 要点热点探究 专题一 │ 要点热点探究 ► 探究点一 三力平衡问题 1． 共点力作用下物体的平衡条件 物体处于平衡状态 (静止或匀速直线运动 )时 ， 作用在物体上的所有力的合力为零 ． 2． 三力平衡 如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态 ， 则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等 、 方向相反 ． 可根据平行四边形定则 ， 利用直角三角形 、 相似三角形 (或正 、 余弦定理 )等知识 ， 采用合成法 、 分解法 、 三角形法 、 正交分解法 、 封闭三边形法等方法求解 ． 专题一 │ 要点热点探究 例 1[2020 江苏卷 ]如图 1－ 1－ 1所示，石拱桥的正中央有一质量为 m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为 α ，重力加速度为 g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为 ( ) 专题一 │ 要点热点探究 A 【解析】 以楔形石块为研究对象，它受到竖直向下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力，利用正交分解法可得：2 F sin α ＝ mg ，则 F ＝mg2sin α， A 正确． 【点评】 本题是应用力的合成的方法求解三力作用下物体的平衡问题，下面的变式题则是应用分解的方法求解三力作用下物体的平衡问题． 专题一 │ 要点热点探究 [2020 安徽卷 ]一质量为 m的物块恰好静止在倾角为 θ 的斜面上 ． 现对物块施加一个竖直向下的恒力 F， 如图1－ 1－ 2所示 ， 则物块 ( ) A． 仍处于静止状态 B． 沿斜面加速下滑 C． 受到的摩擦力不变 D． 受到的合外力增大 专题一 │ 要点热点探究 例 1 变式题 A 【 解析 】 以物块为研究对象 ， 当没有施加恒力 F时 ， 物块恰好静止 ． 对物块受力分析 ， 物块受重力 、支持力 、 最大静摩擦力作用 ， 由平衡条件得： mgsinθ＝μmgcosθ， 即 μ＝ tanθ；当对物块施加一竖直向下的恒力 F时 ，物块受重力 、 支持力 、 摩擦力和恒力 F， 假设物块仍恰好处于静止状态 ， 则有： (mg＋ F)sinθ＝ μ(mg＋ F)cosθ， 同样得到μ＝ ， 此时所受的合力为零 ，摩擦力增大 ， 选项 A正确 ， 选项 B、 C、 D错误 ． 专题一 │ 要点热点探究 ► 探究点二 多力平衡问题 1． 求解共点力平衡问题的一般思路 2． 多力平衡问题 如果物体受 n个作用力而处于平衡状态 ， 则其中任意一个力与其余 (n－ 1)个力的合力大小相等 、 方向相反 ． 专题一 │ 要点热点探究 当物体受四个及以上共点力的作用而平衡时 ， 一般采用正交分解法求解 ， 即把物体受到的各个力沿互相垂直的两个方向分解 ， 当物体处于平衡状态时 ， 有： Fx合 ＝ 0， Fy合 ＝ 物体在某一方向上做匀速运动或者静止 ， 则这个物体在此方向的合力为零 ． 专题一 │ 要点热点探究 例 2 如图 1－ 1－ 3所示 ， A、 B为竖直墙壁上等高的两点 ，AO、 BO为长度相等的两根轻绳 ， CO为一根轻杆 ， 转轴 C在 AB中点。