5.3 力的平衡 学案 (3)

5.3
力的平衡
学案3
【学习目标
细解考纲】
1．知道什么是共点力作用下的平衡状态，理解共点力作用下物体的平衡条件。
【知识梳理
双基再现】
共点力平衡
（1）共点力：______作用于同一点的力或力的作用线相交于一点的力
___。
（2）在共点力的作用下，如果物体保持___静止状态____或做____匀速运动状态__，这个物体就处于平衡状态。
【例题】
例1
2008年9月25日，神舟七号飞船运用我国自行研制的长征系列火箭发射成功，28日载人舱成功着陆。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用，有一段匀速下落的过程。若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度大小为_________。
提示：载人舱受空气阻力f
=
kυ2和重力mg作用而处于平衡状态，由平衡条件有kυ2
=
mg，得υ
=
。
答案：
例2
如图5
–
1a所示装置，两物体质量分别为m1、m2，悬点a和b之间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦。若装置处于静止状态，则
（
）
A．m2可以大小m1
B．m2一定大于
EQ
\A(
)m1
C．m2可能等于
EQ
\A(
)m1
D．θ2一定等于θ1
提示：如图5
–
2b所示，由于F1
=
F2
=
m2g，所以θ2
=
θ1，D选项对；由
“悬点a和b之间的距离远大于滑轮的直径”可知θ1
≠
0，再由m2g
=
知m2
>
EQ
\A(
)m1，所以A、B选项对，C错。
答案：ABD。
【名师小结
感悟反思】
1．物体在共点力的作用下，合外力为零，则物体处于平衡状态及物体保持静止或做匀速直线运动。
2．在处理共点力的平衡问题时，经常用力的合成与分解成正交分解来列力的平衡方程。
【小试身手
轻松过关】
1．若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是（
）
A．静止
B．匀速直线运动
C．速度为零
D．各共点力的合力为零
2．大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组中可使小球平衡的是（
）
A．2
N，3
N，6
N
B．1
N，4
N，6
N
C．35
N，15
N，25
N
D．5
N，15
N，25
N
3．某物体受到四个力的作用而处于静止状态，保持其中三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力方向转过90°，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力（
）
A．F
B．F
C．2F
D．3F
4．如图所示，在倾角为的斜面上放着一个质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对木板的压力大小为（
）
A．mgcos
B．mgtan
C．
D．
5．一个质量m=10
kg的圆球被沿水平方向的绳索拉着，处于光滑的斜面上，已知斜面倾角为30°，如图所示，求绳索的拉力。（g取10
m/s2）
答案：
1．D
2．C
4．B
5．解析：以圆球为研究对象，受力如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，则
FNcos300=mg，FNsin300=F
联立解得
答案：57.7N
【反思】
收获
疑问
a
b
θ1
θ2
m1
m2
（图5
–
1a）
（图5
–
2b）
F1
F2
m1g
θ
mg
F
FN