物理·必修1(粤教版)
共点力的平衡条件
1．物体在共点力的作用下的下列说法中正确的是( )
A．物体的速度在某一时刻等于零时，就一定处于平衡状态
B．物体相对另一个物体保持静止时，就一定处于平衡状态
C．物体所受合外力为零时，就处于平衡状态
D．物体做匀加速直线运动时，就处于平衡状态
答案：C
2. 有两个共点力，一个是40 N，另一个是F，它们的合力是100 N，则F的大小有可能是( )
A．20 N B．40 N C．80 N D．160 N
解析：根据力的合成知|40－F|≤100≤40＋F，可得C正确．
答案：C
3.
一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列说法错误的是( )
A．铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板
B．铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力：互相吸引的磁力和互相排斥的弹力
C．铁块受到的磁力和弹力是互相平衡的力
D．铁块受到的磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动
解析：铁块受四个力的作用，分别是铁块的重力、黑板的吸引力、黑板的支持力及黑板的摩擦力，铁块的重力与黑板的摩擦力是平衡力，黑板的吸引力与黑板的支持力是平衡力．选D.
答案：D
4．两个共点力大小相等，当它们之间的夹角为90°时，其合力为F，当它们之间夹角为120°时，其合力的大小为( )
A．2F B.F C.F D.F
解析：两个共点力F1＝F2，它们的夹角为90°时F＝F1，夹角为120°时，它们的合力F′＝2F1cos 60°＝F1，选B.
答案：B
5．
如图所示，一物块沿固定斜面匀速下滑，下列说法正确的是( )
A．物块受重力和斜面对它的支持力
B．物块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力
C．物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力
D．物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力
答案：B
6．如图AB杆通过悬线悬于O点，处于静止状态，则杆上B点对地面的摩擦力方向为( )
A．水平向右 B．无摩擦力
C．水平向左 D．无法确定
解析： 杆在水平方向上是平衡状态，由于绳子的拉力在水平方向有向右的分力，故地面对杆有向左的摩擦力，因此B点对地面的摩擦力方向向右．
答案：A
7．(双选)一物体受三个共点力的作用，下面组合可能使物体处于平衡状态的是( )
A．F1＝7 N、F2＝8 N、F3＝9 N
B．F1＝8 N、F2＝2 N、F3＝11 N
C．F1＝7 N、F2＝1 N、F3＝5 N
D．F1＝10 N、F2＝10 N、F3＝1 N
解析：三个力的合力为零的条件是两个较小的力的代数和大于或等于较大的一个力．
答案：AD
8．(双选)水平地面上的物体受到一个水平方向上的拉力F和地面对它的摩擦力f的共同作用， 在物体处于静止状态时，下面说法中正确的是( )
A．当F增大时，f也随之增大
B．当F增大时，f保持不变
C．F与f是一对作用力与反作用力
D．F与f是一对平衡力
答案：AD
9．(双选)如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，拉力F与水平面夹角为θ.下列说法中正确的是( )
A．物体A一定受到四个力的作用
B．物体A受到的摩擦力大小为Fsin θ
C．拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上
D．物体A受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
解析：物体处于平衡状态，所受合外力为零，滑块受到的拉力和摩擦力的合力与重力和支持力的合力是一对平衡力，所以C对，水平方向合力为零，Fcos θ＝f，B错．
答案：AC
10．如图所示，—物块C用两根无弹性的轻绳悬在空中，现保持绳OA的位置不变，让绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的拉力大小变化情况是( )
A．—直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
解析：物体在重力、两段绳的拉力共三个力作用处于平衡状态，三力的合力为零，两根绳的拉力的合力与重力为平衡力，作出下图，从右图可知，当TB处于P位置时，TB最小，故选D.
答案：D
11．一木块静止在水平桌面上，已知木块重10 N，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为2.1 N，求：
(1)用1.5 N的力水平拉木块时，木块受摩擦力的多大？
(2)要使木块由静止开始运动，至少要用多大的水平拉力？
(3)木块在桌面上滑动后，使水平拉力大小变为1.5 N，此时木块受摩擦力多大？
解析：用1.5 N的拉力拉物体，拉力小于最大静摩擦力，由平衡条件得f＝1.5 N；要使木块由静止运动，拉力要超过最大静摩擦力，即2.1 N；木块滑动以后，与地面之间的摩擦力为滑动摩擦力，f＝μN＝μmg＝0.2×10 N＝2 N.
答案：见解析
课件32张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第五节 共点力的平衡条件 栏目链接D1．了解共点力作用下物体平衡的概念．
2．理解共点力平衡的条件．
3．能正确对物体进行受力分析画出受力图．
4．会用共点力平衡条件分析问题和解决问题．
重点：实验探究受共点力作用下物体的平衡条件．
难点：用共点力的合成和分解定量计算共点力平衡的实际问题．
栏目链接 栏目链接1．几个力共同作用于一点，或力的作用线相交于一点，这几个力称为________．
2．物体处于________或____________________称为平衡状态．
3．二力平衡的条件：物体所受的两个力的大小________________、方向 __________________、作用在__________________________．
4．共点力的平衡条件：物体在共点力的作用下的平衡条件是所受的合外力________________．
共点力 静止 匀速直线运动状态 相等 相反 同一直线上 等于零 栏目链接 栏目链接考点1 三个力平衡若物体在三个力的作用下处于平衡状态，则物体所受的合外力合力为零．三力平衡问题是物体平衡问题中最重要、最典型也是最基本的平衡问题．
栏目链接例1 如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B两点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G，下列表述正确的是( ) 栏目链接A．FA一定小于G
B．FA与FB大小相等
C．FA与FB是一对平衡力
D．FA与FB大小之和等于G
栏目链接解析：取结点O为研究对象，受力分析如图所示，
栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习1．如下图，质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上，求：
(1)斜面对物块的支持力；
(2)斜面对物体的摩擦力．
栏目链接变 式
练 习解析：求斜面对物块的支持力时，取物块为研究对象，并将其视为质点，作出其受力分析图如图所示，将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解，并利用平衡条件不难求出：
N＝mgcos θ，f＝mgsin θ
栏目链接变 式
练 习答案：(1)mgcos θ (2)mgsin θ 栏目链接考点2 四力或多力平衡问题四个力或多个力的平衡问题主要采用正交分解法．正交分解法是建立直角坐标系，将所有的力分解到直角坐标系的两个坐标上，再根据分别在两坐标上的合力为零列方程，可求出题设问题．
栏目链接例2 如图所示，不计滑轮摩擦，A、B两物体均处于静止状态．现加一水平力F作用在B上使B缓慢右移，试分析B所受力F的变化情况． 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习2．如图所示，物块的质量为m，物块与水平面间的摩擦因素为μ.现用与水平成θ角的恒定推力F作用在物块上，物块沿水平面做匀速直线运动．求：
(1)物块受到地面的支持力．
(2)物块受到的摩擦力的大小和方向.
栏目链接变 式
练 习答案：(1)mg＋Fsin θ (2)Fcos θ，方向水平向左
栏目链接考点3 动态平衡问题在共点力的平衡问题中，有些题目中常有“缓慢”一词，则物体处于动态平衡状态．解决动态平衡类问题常用图解法，图解法就是在对物体进行受力分析(一般受三个力)的基础上，若满足有一个力大小、方向均不变，另有一个力方向不变时，可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法．
栏目链接例3 如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( ) 栏目链接A．F1先增大后减小，F2一直减小
B．F1先减小后增大，F2一直减小
C．F1和F2都一直减小
D．F1和F2都一直增大
栏目链接解析：小球受力分析如图甲所示，因挡板是缓慢转动，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知B对．
栏目链接答案：B 栏目链接变 式
练 习3．固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方C处固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮．如图所示．现将小球缓慢地从A点拉向B点，则此过程中小球对半球的压力大小FN、细绳的拉力大小FT的变化情况是 ( )
栏目链接变 式
练 习 栏目链接变 式
练 习A．FN不变，FT不变
B．FN不变，FT变大
C．FN不变，FT变小
D．FN变大，FT变小
栏目链接变 式
练 习 栏目链接变 式
练 习答案：C 栏目链接
