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2014届高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密第3讲共点力作用下物体的平衡含解析) 新人教版


第3讲 共点力作用下物体的平衡 对应学生 用书P32 共点力作用下物体的平衡 Ⅰ(考纲要求) 【思维驱动】 (单选)(2013·杭州质检)小张将吊床用绳子拴在两棵树上等高的位置,如图 2-3-1 所示.他先坐在吊床上,后躺在吊床上,两次均处于静止状态.则( ). 图 2-3-1 A.吊床对他的作用力,坐着时更大 B.吊床对他的作用力,躺着时更大 C.吊床对他的作用力,坐着与躺着时一定等大 D.吊床两端绳的张力,坐着与躺着时一定等大 解析 因坐着和躺着时皆处于静止状态,故吊床对他的作用力大小等于重力,坐着和躺 着时一定等大,则选项 C 正确,A、B 错误.坐着和躺着使吊床两端的绳与竖直方向的夹 角不同,所以张力也不同,D 错误. 答案 C 【知识存盘】 1.共点力的平衡 力的作用点在物体上的同一点或力的延长线交于一点的几个力叫做共点 共点力 力. 物体处于静止状态或匀速直线运动状态, 叫做平衡状态. (该状态下物体 平衡状态 的加速度为零) 平衡条件 ?∑Fx=0 ? 物体受到的合外力为零,即 F 合=0 或? ? ?∑Fy=0 1 2.平衡条件的推论 (1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等, 方向相反,为一对平衡力. (2)三力平衡: 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态, 其中任意两个力的合力一 定与第三个力大小相等、方向相反. (3)多力平衡: 如果物体受多个力作用处于平衡状态, 其中任何一个力与其余力的合力大 小相等,方向相反. 对应学生 用书P32 考点一 共点力的平衡问题 【典例 1】 (单选)(2012·广东卷,16) 图 2-3-2 如图 2-3-2 所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角 都为 45°,日光灯保持水平,所受重力为 G,左右两绳的拉力大小分别为( A.G 和 G B. 1 3 C. G 和 G 2 2 2 2 G和 G 2 2 1 1 D. G 和 G 2 2 ). 解析 法一:(正交分解法)对日光灯进行受力分析建立坐标系,将 F1 和 F2 进行分解,如 图所示,由平衡条件知 水平方向:F1 sin 45°=F2sin 45°① 2 竖直方向:F1 cos 45°+F2cos 45°=G② 由①②解得 F1=F2= 答案 B 法二:(合成法)我来解答 【变式跟踪 1】 (单选)如图 2-3-3 所示, 2 G,选项 B 正确. 2 图 2-3-3 一个质量为 m 的小物体静止在固定的、半径为 R 的半圆形槽内,距最低点高为 处,则它 2 受到的摩擦力大小为( 1 3 A. mg B. mg 2 2 C.?1- ). 2 3? ?mg D. 2 mg 2? R ? ? 解析 物体的受力情况如图所示,由平衡条件可知:Ff=mgcos 30°= 确. 答案 B 3 mg,所以 B 正 2 ,以题说法 1.求解平衡问题的方法 (1)力的合成与分解运用了等效的思想观点, 满足平行四边形定则. 利用力的合成与分解 可解决三力平衡的问题. ①分解:将其中一个力沿另外两个力的反方向分解,将三力变四力构成两对平衡力; ②合成:将某两个力进行合成,三力变二力,组成一对平衡力. (2)物体受多个(三个以上)作用力平衡时,常用正交分解法. 2.共点力作用下物体平衡的一般解题思路 3 考点二 动态平衡问题的分析 “动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力, 是动态力, 力的大小和方向均要发生变 化,但变化过程中的每一个定态均可

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