第12讲 　　共点力的平衡-【暑假自学课】2022年新高一物理暑假精品课（人教版）

第12讲　共点力的平衡

       【学习目标】

1.理解平衡状态的运动特点，并熟练掌握运动状态与受力之间的关系．

2.理解共点力平衡的条件，应用条件解决实际问题．

3.掌握动态平衡的特征，熟练解决其问题．

4.掌握整体法与隔离法的应用.

        【基础知识】

1．对平衡状态的理解

(1)两种平衡状态：共点力作用下的平衡状态包括            状态和            状态．

(2)“静止”和“v＝0”的区别与联系

v＝0

总之，平衡状态是指a＝0的状态．

2．共点力平衡的条件

表达式：             ．

   【考点剖析】

考点一：共点力平衡条件的理解

例1．物体受共点力作用，下列说法正确的是(　　)

A．物体的速度等于零，物体就一定处于平衡状态

B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态

C．物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态

D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态

考点二：解决平衡问题常用方法

例2．.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(　　)

A．F＝ B．F＝mgtan θ

C．FN＝ D．FN＝mgtan θ

考点三：动态平衡问题

例3．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(　　)

A．FN保持不变，FT不断增大

B．FN不断增大，FT不断减小

C．FN保持不变，FT先增大后减小

D．FN不断增大，FT先减小后增大

        【真题演练】

1．　关于共点力，下列说法中正确的有(　　)

A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，那么这两个力是共点力

B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，那么这两个力是共点力

C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，那么这几个力也可能是共点力

D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，那么这几个力是共点力

2．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是(　　)

A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变

B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大

C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移

3.如图所示是一个简易起吊设施的示意图，AC是质量不计的撑杆，A端与竖直墙用铰链连接，一滑轮固定在A点正上方，C端吊一重物．现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉，在AC杆达到竖直前(　　)

A．BC绳中的拉力FT越来越大

B．BC绳中的拉力FT越来越小

C．AC杆中的支撑力FN越来越大

D．AC杆中的支撑力FN越来越小

4.如图所示，某同学通过绳子绕过滑轮组A、B将一重物缓慢吊起的过程中(滑轮与绳的重力及摩擦均不计)，下列说法正确的是(　　)

A．地面受到的压力先变小后变大

B．地面受到的压力越来越大

C．人对绳的拉力越来越大

D．动滑轮A对绳子的压力先变大后变小

5．如图所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是(　　)

A．(F－mg)cos θ　　 B．μ(F－mg)sin θ

C．μ(F－mg)cos θ　　 D．μ(F－mg)

6．如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为2R的一段圆弧．二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好在等高处平衡．已知θ＝37°，不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为(　　)

A．3∶4　　 B．3∶5

C．4∶5　　 D．1∶2

7．(多选)如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙壁之间放一光滑球B，整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则(　　)

A．B对墙的压力减小

B．A与B之间的作用力增大

C．地面对A的摩擦力减小

D．A对地面的压力不变

8．用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示．已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为(　　)

A．mg，mg　　 B．mg，mg

C．mg，mg　　 D．mg，mg

       【过关检测】

1．如图，弹性杆的B端固定在墙上，A端固定一个质量为m的小球，现用测力计沿竖直方向缓慢拉动小球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向(　　)

A．向左下方　　　　 B．向右下方

C．始终水平　　 D．始终竖直

2．如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为7 cm，图乙中斜挎包的宽度约为21 cm，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，下列措施正确的是(　　)

A．随意挂在一个钩子上

B．使背包带跨过两个挂钩

C．使背包带跨过三个挂钩

D．使背包带跨过四个挂钩

3．如图所示，用三根等长的轻质细链悬拉花盆(花盆与墙壁未接触)，连接处间距相等，已知花盆的重力为G，每根轻质细链和竖直方向都成30°角，则每根轻质细链对花盆的拉力大小为(　　)

A．G　　 B．G

C．G　　 D．G

4．如图，将一个球放在两块光滑斜面板AB和AC之间，两板与水平面的夹角都是60°现将两板与水平面的夹角以大小相等的角速度同时缓慢地均匀地减小到30°，则在此过程中，球对两板的压力　　

A．先增大后减小　　 B．逐渐减小

C．先减小后增大　　 D．逐渐增大

．

5．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示．弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(　　)

A．FB＞FD＞FA＞FC

B．FD＞FC＞FB＞FA

C．FD＞FB＞FA＞FC

D．FC＞FD＞FB＞FA

6．如图所示，水平横杆BC的B端固定，C端有一定滑轮，跨在定滑轮上的绳子一端悬一质量为m的物体，另一端固定在A点，当物体静止时，∠ACB=30°，不计定滑摩擦和绳子的质量，这时，定滑轮作用于绳子的力等于（ ）

A．mg    B．    C．    D．

7．如图所示 ，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为(　　)

A．－1　　　 B．2－

C．－　　 D．1－

8．如图所示，重物的质量为m，轻细绳的A与B端是固定的，平衡时AO水平，BO与竖直方向的夹角为θ，绳AO的拉力大小是(　　)

A．F＝mgcos θ　　 B．F＝mgtan θ

C．F＝mgsin θ　　 D．F＝

9．如图所示，质量为m的木块，被水平力F紧压在倾角为θ＝60°的墙角上静止．则关于木块的受力情况、墙面对木块的作用力(压力与摩擦力的合力)，重力加速度为g，下列说法不正确的是(　　)

A．墙面对木块一定有压力

B．墙面对木块一定有摩擦力

C．墙面对木块的作用力大小为F

D．墙面对木块的作用力大小为

10如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同。下列说法正确的有(　　)

A．三条绳中的张力都相等

B．杆对地面的压力大于自身重力

C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零

D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

11．如图所示，一只小鸟沿着较粗且均匀的树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从运动到的过程中（    ）

A．树枝对小鸟的作用力先减小后增大

B．树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大

C．树枝对小鸟的弹力先减小后增大

D．树枝对小鸟的弹力保持不变

12．物体的质量为m＝10 kg，拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如图所示)，物体与地面间为滑动摩擦力．动摩擦因数为μ＝0.2，物体都做匀速运动．试分别求出F1、F2的大小并通过计算说明哪种方式省力．(sin 37°取0.6，cos 37°取0.8，g取10 m/s2)