20xx粤教版高中物理必修一35共点力的平衡条件

20xx粤教版高中物理必修一35共点力的平衡条件内容摘要：

个力的合力必与第三个力等值反向． ( 2) 力的分解法：物体受三个力作用而平衡时，根据力产生的效果，分解其中的一个力，从而可求得另外两个力． ( 3) 正交分解法：同一平面上共点力的合力为零时，则各个力在 x 轴、 y 轴上分解时，有 F x 合 ＝ 0 ，且 F y 合 ＝ 0. 【变式 2 】 ( 单选 ) 如图 3 － 5 － 2 所示，将质量为 m 的物体置于固定的光滑斜面上，斜面的倾角为 θ ，水平恒力 F 作用在物体上，物体处于静止状态．则物体对斜面的压力大小不可以表示为 ( 重力加速度为 g )( ) ． 图 3 － 5 － 2 A ． mg c os θ B ． F / sin θ C. F 2 ＋  mg  2 D ． mg c os θ ＋ F sin θ 解析 物体受力如右图所示，分解 FN 可得 FNsin θ ＝ FFNc os θ ＝ G 有： FN＝Fsin θ 分解 F 、 G 可得： FN＝ F sin θ ＋ mg c os θ 利用力的三角形可得： FN＝ F2＋  mg 2，故选项 B 、 C 、 D 是可以表示的．故选 A 答案 A 【典例 3 】 ( 单选 ) 一轻杆 BO ，其 O 端用光滑铰链铰于固定竖直杆 AO 上， B 端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶 A 处的光滑小滑轮，用力 F 拉住，如图 3 － 5 － 3 所示．现将细绳缓慢往左拉，使轻杆 BO 与杆 AO 间的夹角 θ 逐渐减小，则在 此过程中，拉力 F 及轻杆 BO 所受压力 F N 的大小变化情况是 ( ) ． 图 3 － 5 － 3 A ． F N 先减小，后增大 B ． F N 始终不变 C ． F 先减小，后增大 D ． F 始终不变 解析 取 BO 杆的 B 端为研究对象，受到绳子拉力 ( 大小为F ) 、 BO 杆的支持力 F N 和悬挂重物的绳子的拉力 ( 大小为 G ) ，如图所示，得到一个力三角形 ( 如图中画斜线部分 ) ，此力三角形与几何三角形 OBA 相似，可利用相似三角形对应边成比例来解． 如图所示，力三角形与几何三角形 OB A相似，设 AO 高为 H ， BO 长为 L ，绳长为 l，则由对应边成比例可得： GH＝FNL＝Fl 式中 G 、 H 、 L 均不变， l逐渐变小，所以可知 FN不变， F 逐渐变小．故选 B. 答案 B 借题发挥 分析物体受三个力作用，但这三个力并不满足图解法的要求，并且如用正交分解法时运算量会很大，这时用相似三角形法就显得格外容易了．本方法所适用的基本上都是“ 三力平衡 ” 问题，且物体所受三个力中有一个恒力，另外两个力的大小和方向均可能变化． 【变式 3 】 ( 单选 ) 如图 3 － 5 － 4 所示，固定在水平面上的光滑半球，球心 O 的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的 A 点，另一端绕过定滑轮，如图所示．今缓慢拉绳使小球从 A 点滑到半球顶点，则此过程中，小球对半球的压力大小 F N 及细绳的拉力 F 大小的变化情况是 ( ) ． 图 3 － 5 － 4 A。