物体的平衡3剖析.ppt

　力 物体的平衡 2010高考物理专题复习 题型一 三力平衡问题的基本解法 首先根据共点力平衡条件的推论按比例认真做出物体的受力分析示意图，然后再利用解直角三角形（勾股定理或三角函数）、解斜三角形（正弦定理或余弦定理）或相似三角形的数学方法求解。 例1质点m在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，各力的方向所在直线如图所示，图上表示各力的矢量起点均为O点，终点未画，则各力大小关系可能为（ ） A．F1F2F3 B．F1F3F2 C．F3F1F2 D．F2F1F3 C 600 F1 F2 F3 1350 450 600 共点力平衡条件的推论：当物体受三个力平衡时，任意一个力必定与两个力的合力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。（把三力平衡问题转化为两力平衡问题） 例2匀质杆AB一端由悬绳连接到天花板，绳与天花板间的夹角为θ，另一端支撑在地面上，如图所示．若绳对A点的拉力为T，则地面对杆的摩擦力为_________；在图上准确地画出地面对B点的作用力F的方向．? A θ B Tcosθ 三力汇交原理：物体在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三个的作用线必交于一点。（把共面力平衡问题转化为共点力的平衡问题） T F G O 例3三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳 （ ） A．必定是OA B．必定是OB C．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC A B O C 解析：根据共点力的平衡条件可知，细绳OA和细绳OB对O点作用力的合力与细绳OC对O点的作用力等大、反向、共线，如图所示。由图可知，三条细绳中，OA细绳的张力FOA最大，故逐渐增加C端所挂物体的质量，OA绳最先断。因此选项A正确。 FOA FOB FOC A 根据共点力平衡条件的推论按比例认真做出物体的受力分析示意图是解决三力平衡问题的第一步，然后利用解直角三角形（勾股定理或三角函数）、解斜三角形（正弦定理或余弦定理）或相似三角形的数学方法求解。 例4如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B。当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2， θ分别为30°和45°。则q2/q1为（ ） A θ B 绝缘手柄 O T G FAB C A 2 B 3 C D 例5.如图所示，重为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，轻绳与水平方向成θ角。试求（1）绳子的拉力；（2）链条在最低点的相互拉力的大小。 解析：（1）先用整体法，以整个链条为研究对象，链条受重力G和两端轻绳的拉力F1、F2作用，根据三力汇交原理，此三力必相交于一点O。则有 。 （2）再用隔离法，以链条的左半部为研究对象，左半部链条受重力G/2，绳的拉力F1，和右半部链条的拉力F的作用，此三力必相交于一点O’，则有 θ θ G F1 F2 θ θ O G/2 F1 F θ O’ 例6 .两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，如图所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列θ值中哪个是正确的？（ ） A．15° B．30° C．45° D．60° θ0 M N O θ B FNO FMO G G θ0 θ θ0 例7．如图所示，两个质量分别为m、4m的质点A、B之间用轻杆固结，并通过长为L的轻绳挂在光滑的定滑轮上，求系统平衡时，OA、OB段绳长各为多少？ O A B 解：先对B球进行受力分析，根据平衡条件和相似三角形的性质定理得 同理对A有 联立①②两式得 因此 4mg 4mg T F C ① ② ③ ④ ⑤ 会用整体法和隔离法灵活择研究对象，求各部分加速度相同的联接体中的加速度或合外力时，优先考虑“整体法”； 如果还要求物体间的作用力，再用“隔离法”。并对研究对象正确受力分析，熟练运用力的合成分解法、图解法和正交分解法等常用方法解决平衡类问题。 题型二 利用整体法和隔离法解物体的平衡问题 整体法的优点是研究对象少，未知量少，方程数少，求解简洁