高中物理必修一共點(diǎn)力平衡問題歸納

1、共點(diǎn)力平衡問題歸納一知識要點(diǎn)：1、平衡狀態(tài)：靜止或勻速直線運(yùn)動，“緩慢”意味著每個過程可以看作平衡狀態(tài)。2、規(guī)律：F合=0。3、推論：兩個力處于平衡狀態(tài)則這兩個力等大反向。三個力處于平衡狀態(tài)則其中任意兩個力的合力與第三個力等大反向。N個力處于平衡狀態(tài)則其中任意一個力與剩余（N -1）個力的合力等大反向。4、解法：力的合成法力的正交分解法正弦定理（拉米定理）法相似三角形法矢量三角形圖解法二三力靜態(tài)平衡題型分類1、三個力中，有兩個力互相垂直，第三個力角度（方向）已知。方法：力的合成與分解?！纠}】如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為 m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)。設(shè)

2、滑塊所受支持力為 Fn。OF與水平方向的夾角為 日。下 列關(guān)系正確的是F 二 mg.tan fC.mgtan -F = mg tan -D . Fn =mgtan2、三個力互相不垂直，但夾角（方向）已知 方法：正交分解法或正弦定理【例題】如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m和m的小球.當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m的小球與 O點(diǎn)的連線與水平線的夾 角為=60兩小球的質(zhì)量比為B 2D.33、三個力互相不垂直，且夾角（方向）未知但存在幾何邊長的變化關(guān)系。方法：相似三角形法【例題】如圖所示，表面光滑為 R的

3、半球固定在水平地面上，球心O的正上方O,處有一個無摩擦定滑輪，輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一個小球掛在定滑輪上，兩小球平衡時，若滑輪兩側(cè)細(xì)繩的長度分別為l2=2.4R, l1 =2.5R.則這兩個小球的質(zhì)量之比 m1 ： m2為（不計(jì)小千大?。〢. 24 ： 1B. 25 ： 1C. 24 : 25D. 25 : 24三三力動態(tài)平衡題型分類題型一特點(diǎn)：1、三個力中，有一個力為恒力（大小方向均不變）2、另一個力方向不變，大小可變,3、第三個力大小方向均可變，方法：矢量三角形法分析第三個力的方向變化引起的物體受力的動態(tài)變化情況。例題1如圖所示，一小球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對球的壓力大小為FN1,球?qū)?/p>

4、木板的壓力大小為FN2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計(jì)摩擦，在此過程中（）FN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大Fn2始終減小，F(xiàn)n2始終減小FN1先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小FN1先增大后減小，F(xiàn)N2先減小后增大【例題2】如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn).現(xiàn)用水平力F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)， 當(dāng)小球升到接近斜面頂端時細(xì)繩接近水平，此過程中斜面對小球的支持力Fn以及繩對小球的拉力Ft的變化情況是（）Fn保持不變，F(xiàn)t不斷增大Fn不斷增大，F(xiàn)t不斷減小C.Fn保持不變,Ft先增大后減小D.Fn不斷增

5、大,Ft先減小后增大題型二 特點(diǎn)：1、三個力中，有一個力為恒力（大小方向均不變）2、其余兩個力方向、大小均在變3、有明顯長度變化關(guān)系方法：相似三角形法【例題1】如圖所示，輕桿 BC一端用錢鏈固定于墻上，另一端有一小滑輪 C,重物系一繩 經(jīng)C固定在墻上的A點(diǎn)，河輪與組的質(zhì)量及摩擦均不計(jì) 若將純一端從A點(diǎn)沿墻稍向上移， 系統(tǒng)再次平衡后，則（）A.川|工：豎口由壁內(nèi)2減.小B.那T：a力鹿人川氣到的.G成小C.純的。力不變，洋*卜受向因力戒小D.繩的拉力不變，輕桿受的壓力不變【例題2】如圖所示，光滑大球固定不動，它的正上方有一個定滑輪，放在大球上的光滑小F緩慢拉動細(xì)繩時，小球所受支持球（可視為質(zhì)點(diǎn)）

6、用細(xì)繩連接，并繞過定滑輪，當(dāng)人用力力為N,則N, F的變化情況是：（）A.都變大；B. N不變，F(xiàn)變小；C.都變?。籇. N變小，F(xiàn)不變。題型三特點(diǎn)：1、三個力中，有一個力為恒力（大小方向均不變）4、其余兩個力方向、大小均在變5、有一個角恒定不變【例題1】如圖，柔軟車5繩ON的一端O固定,其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N。初始時，OM豎直且 MN被拉直，OM與MN之間的夾角為口 （口 0）。現(xiàn)將重物向右01上方緩慢拉起，并保持夾角a不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中（）MN上的張力逐漸增大MN上的張力先增大后減小OM上的張力逐漸增大OM上的張力先增大后減小【例題2】如圖所示，細(xì)線一

7、端固定，另一端栓一小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一始終與細(xì)線垂直的力F緩慢拉著小球沿圓弧運(yùn)動，直到細(xì)線水平。在小球運(yùn)動的整個過程中，F(xiàn)和細(xì)線拉力的變化情況為A.F先增大后減小B.F不斷增大C細(xì)線的拉力先增大后減小D.細(xì)線的拉力不斷增大【例題3】如右圖所示，一圓環(huán)位于豎直平面內(nèi)，圓環(huán)圓心處的一小球， OP 0或兩根細(xì)繩,一端與球相連另一端固定在圓環(huán)上。0P呈水平，OQT豎直方向成30o角，現(xiàn)保持小球位置不動，將圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)過90o角，則在此過程中OP期所受拉力增大OP期所受拉力先增大后減小OQ期所受拉力先減小后增大OQ期所受拉力先增大后減小fA（2016 全國卷）質(zhì)量為m的物體用輕繩 AB懸

8、掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點(diǎn) O,如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動的過程中（）A.F逐漸變大,T逐漸變大B.F逐漸變大,T逐漸變小C.F逐漸變小，T逐漸變大D.F逐漸變小，T逐漸變小四連接體模型 題型一疊加體問題方法：整體法與隔離法【例題1】如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A（A、B接觸面豎直），此時A恰好不滑動,B剛好不下滑。已知 A與B間的動摩擦因數(shù)為邛,A與地面間的動摩擦因數(shù)為 科2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦標(biāo) 力力。A與B的質(zhì)量之比為（）L 1 1 -i J JA.錯誤！未找到引用源。B.錯誤！未找到引用源。-一C. 1一

9、二錯1 21 21 2, 2 - 誤！未找到引用源。D. 2一二錯誤！未找到引用源。1 2題型二衣鉤、滑環(huán)模型【例題1】如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿 M N上的a、b兩點(diǎn)，懸 掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個條件 ，當(dāng)衣架靜止時,下列說法正確的是（）A.繩的右端上移到b,繩子拉力不變B.將桿N向右移一些，繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移【解析】選A、B。設(shè)兩桿間距離為 d,繩長為l ,Oa Ob段長度分別為1a和lb ,則l = la + lb ,兩部分繩子與豎直方向夾角分別為“和

10、3，受力分析如圖所示。繩子各部分張力相等,Fa=Fb=F,則 “ =3 。滿足 2F cost = mg , d = la sinot + lb sinot ,即since = d , F = mg , d和l均不變，則since為定值,&為定l2 cos：值，cosot為定值，繩子的拉力保持不變，故A正確，C、D錯誤;將桿N 向右移一些，d增大則sina增大，cosx減小，繩子的拉力增大，故B正確。【例題2】如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于豎直墻壁上的O點(diǎn)，另一端跨過大小可忽略不計(jì)摩擦的定滑輪 P懸掛物塊B, OP段的繩子水平，長度為 L。現(xiàn)將一帶掛鉤的物塊 A 掛到OP段的繩子上，A、B物塊

11、最終靜止。已知 A （包括掛鉤）、B的質(zhì)量比為mA = 8 ,則此過程中物塊B上升的高度為 mB5B.A. LC 5lD. 2L3（2016 全國卷）如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩 OO懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸 掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊bo外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則（）A.繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化（2016 全國卷III）如圖，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上：一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。平衡時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為（）3