第19讲 共点力的平衡 试卷及答案.docx

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1、第19讲共点力的平衡温故知新（初中平衡态和平衡条件:1 .物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡或物体处于平衡状态，二力平衡最是简单的平衡状态.2 .物体在非平衡力作用下运动状态将改变。3 .二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。新知挑成（高中【初高中变化】初中物理主要讲的是二力平衡问题，但高中物理更多的是对多力作用下的物体平衡问题，所用的的方法也更多比如合成法、分解法、正交分解法、三角形法等，同时平衡问题也是高考的一个高频考点和热点。一、平衡状态和平衡条件1 .平衡状态：物体受到几个

2、力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态。我们就说这个物体处于平衡状态。2 .平衡条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。3 .平衡条件的表达式：介=04 .由平衡条件得出的三个结论二力平叭二力等大、反向.是一对平衡力上髓丘而机任两力的合力与第三个力等大、反向多力平题）、任一个力与其他所有力的合力等大、反向分析思路：多力技强三力及色二力【例1】水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。快艇开动后，拖在快艇后面的空中飞伞，在风力和绳子牵引力的作用下升起，游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。下列各图中的。点均表示游客，能正确反映飞伞载着游客在空中匀速飞行的是（）【例2】以下关于平衡状态的说法中，

3、错误的是（）A.如果物体处于平衡状态，则一定处于静止状态B.处于静止状态的物体，所受合外力一定为零C.如果物体受到三个共点力作用而平衡，其中任何一个力必定与其余两个力的合力大小相等，方向相反D.如果物体受到三个非平行力的作用而平衡，则这三个力必能相交于一点二、处理平衡问题的常用方法和步骤1 .方法：合成法物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反分解法物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，将某个力按作用效果分解，则其分力与其他两个力分别平衡正交分解法物体在多个共点力作用下处于平衡状态，应用正交分解法，则有f=Fx+Fu+尸3+.Fm=0,Fy=Fiv+F

4、2y+Fyy+.+Frtv=O矢量三角形法如果三个力首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力为零。矢量三角形法可以充分利用几何边角关系求解平衡问题2 .步骤：(1)明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)。(2)分析研究对象所处的运动状态，判定其是否处于平衡状态。(3)对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。(4)建立合适的坐标系，应用共点力的平衡条件，选择恰当的方法列出平衡方程。(5)求解方程，并讨论结果。【例3】(合成法)用一根长为21的轻质细绳将一个重量为G的薄画框对称地悬挂在墙壁上，两个挂钉在同一水平线上且间距为1。细绳对画框的作用力大小为()A.叵B.叵C.CD.G232【例4】(分

5、解法)滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，贝J()A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小不相等D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等【例5】（正交分解法）节日里悬挂灯笼的一种方式如图所示，A、8两点等高，。为结点，轻绳AO、80长度相等，拉力分别为阴、FB,灯笼受到的重力为G。下列表述正确的是（）A.FA一定小于GB.以与尸8大小相等C.刚与尸8大小不相等D.四与尸8大小之和等于G【例6】（矢量三角形法）如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳

6、04使连接点A向上移动而保持。点1 的位置不变，则A点向上移动时（）A.绳OA的拉力逐渐增大B.绳OA的拉力逐渐减小3 .如图所示，轻质弹簧连接4、4两物体，A放在水平地面上，8的上端通过细线悬挂在天花板上；已知A的重力为8N、8的重力为6N、弹簧的弹力为4N。则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是（）/A. 18N和IONB.4N和IONC.12N和2ND.14N和2N2 .如图所示，一个物体在四个共点力作用下处于平衡状态，当尸/、F2、尸3三个力保持不变，居的大小不变,方向顺时针转过90。时，物体所受合力的大小是（）D.-J-尸43 .一物块在拉力尸的作用下沿着水平方向做匀速运动，

7、则拉力尸与摩擦力/的合力方向正确的是（）D.无法确定A.可能向上偏右B,可能向上偏左C.一定向上4 .将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30,石块间的摩擦力可以忽略不计。则第1块对第2块的弹力B和第1块对第3块的弹力用的大小之比为（）A.3B.在C.3D.I5 .如图所示，AO.BO、Co三根轻绳系于同一点O,A、8固定在水平天花板上，C处挂一质量为机的物体，Ao与水平方向成30角，80与竖直方向成30角。若轻绳A。、BO、C。对。点的拉力分别为。、Tb、Tc则（）A.。的大小为立mg2B. 的大

8、小为gMgC.北、7在水平方向的分力大小不相等D.Ta,加在竖直方向的分力大小不相等6.如图，物体在水平力尸作用下静止在斜面上。若稍许增大凡仍使物体静止在斜面上，则斜面对物体的静摩擦力K、支持力Fn以及耳和Fn的合力F变化情况是（）A. Ff不一定增大，FN一定增大，尸一定增大B. K一定增大，尸N一定增大，F不变C.耳、稣、尸均增大D.、&不一定增大，P一定增大7.如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为Q的斜面体置于光滑水平面上，用水平力尸推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高。当线拉力最小时，推力尸等于（）A.W1gSinaB.；/gsinaC.m

9、gsn2aD.zsin28 .如图所示，质量为m的物体在恒力广的作用下沿天花板匀速滑动，尸与水平方向的夹角为物体与天花板之间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力大小是（）A.Fsin9 B.FCOSe10 .如图所示，一灯笼悬挂于两墙壁之间，绳OA水平。若使悬挂点A向上移动并适当将绳OA延长，以保持O点的位置不变,则A点向上移动的过程中,绳OA的拉力大小B和绳OB的拉力小B的变化可能是（）A.B逐渐增大C.B逐渐减小B.F/先减小后增大D.尸2逐渐增大第19讲共点力的平衡故知新（初中平衡态和平衡条件:1物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡或物体处于平衡状

10、态，二力平衡最是简单的平衡状态.2 .物体在非平衡力作用下运动状态将改变。.二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。【初高中变化】初中物理主要讲的是二力平衡问题，但高中物理更多的是对多力作用下的物体平衡问题，所用的的方法也更多比如合成法、分解法、正交分解法、三角形法等，同时平衡问题也是高考的一个高频考点和热点。一、平衡状态和平衡条件1 .平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态。我们就说这个物体处于平衡状态。2 .平衡条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。3 .平衡条件的表达式：户台=04 .由平

11、衡条件得出的三个结论/二力平筋、二力等大、反向.是一对平衡力糕Xg布碗、任两力的合力与第三个力等大、反向二多力平衡）、任一个力与其他所有力的合力等大、反向分析思路：多力皿三力维二力【例1】水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。快艇开动后，拖在快艇后面的空中飞伞，在风力和绳子牵引力的作用下升起，游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。下列各图中的。点均表示游客，能正确反映飞伞载着游客在空中匀速飞行的是（）【答案】A【详解】乘客在空中受重力7g,绳子牵引力B,飞伞的拉力尸2,受力分析如下图:游客在空中匀速飞行，能正确反映游客受力处于平衡状态的是A图，故A正确，BCD错误。故选Ao【例2】以下关于平衡状

12、态的说法中，错误的是（）A.如果物体处于平衡状态，则一定处于静止状态B.处于静止状态的物体，所受合外力一定为零C.如果物体受到三个共点力作用而平衡，其中任何一个力必定与其余两个力的合力大小相等，方向相反D.如果物体受到三个非平行力的作用而平衡，则这三个力必能相交于一点【答案】A【详解】AB.如果物体处于平衡状态，则物体的合外力为0,物体可能处于静止状态或匀速直线运动状态，所以A错误，符合题意；B正确，不符合题意：C.如果物体受到三个共点力作用而平衡，其中任何一个力必定与其余两个力的合力大小相等，方向相反，所以C正确，不符合题意；D.如果物体受到三个非平行力的作用而平衡，则这三个力必能相交于一点

13、，所以D正确,不符合题意；故选Ao二、处理平衡问题的常用方法和步骤1方法:合成法物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反分解法物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，将某个力按作用效果分解，则其分力与其他两个力分别平衡正交分解法物体在多个共点力作用下处于平衡状态，应用正交分解法，则有=Fa+&+&+.F,v=0,Fv=F1y+F2y+尸3y+.+By=O矢量三角形法如果三个力首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力为零。矢量三角形法可以充分利用几何边角关系求解平衡问题2.步骤:(1)明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)。(2)分析研究对象所处的运动状态

14、，判定其是否处于平衡状态。(3)对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。(4)建立合适的坐标系，应用共点力的平衡条件，选择恰当的方法列出平衡方程。(5)求解方程，并讨论结果。【例3】(合成法)用一根长为21的轻质细绳将一个重量为G的薄画框对称地悬挂在墙壁上,两个挂钉在同一水平线上且间距为1。细绳对画框的作用力大小为()3Gr3GG232【答案】D【详解】一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，由题意知两绳子的夹角为60。，画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图。绳子与竖直方向的夹角为小30。，则仃G=2Pcos得到尸=一=立G细绳对画框的作用2cos3003力和重力等大反向，大小为G,方向竖直向上。故选D。【例4】(分解法)滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则()A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小不相等D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等【答案】D【详解】AB.设滑梯与水平面的夹角为仇小孩匀速下滑，则受到的重力，摩擦力和滑梯的弹力,三者合力为零，故A=ZWgSin尸N=mgcos6故AB错误；CD.因为三力的合力为零，所以重力和弹力的合力大小与摩擦力大小等大，弹力与摩擦