第三章 第五节 共点力的平衡 同步练习（含答案）

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第三章 第五节 共点力的平衡
1 共点力
知识点 1．定义：如果几个力共同作用在①____上，或者虽不作用在同一点上，但它们的②____，这样的一组力叫作共点力。
2.力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。
知识点 2 平衡状态
1.平衡状态：物体保持③____或④____状态。
2.平衡状态的特征
(1)静止状态特征：v=⑤____、a=⑥____。
(2)匀速直线运动状态特征：v≠0，a=⑦____。
知识点 3 共点力平衡的条件
1．二力平衡
如图甲所示，N、G两力大小⑧____，方向⑨____，合力为零。
2．三力平衡：如图乙所示，由平行四边形定则，可求出F?、F?的合力F，则转化为⑩____问题，即F与F?的合力为零。
3．结论：物体在多个?____作用下平衡时，合力总?____。
知识点 4 共点力平衡条件的应用
1．解题的一般步骤
(1)找研究对象；
(2)进行受力分析；
(3)选取研究方法；
(4)利用平衡条件建立方程；
(5)解方程求结果。
2．方法
(1)整体法；
(2)隔离法。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，
1.将石块竖直上抛至最高点时v=0，是平衡状态。 ( )
2．物体的加速度a=0，则物体一定处于静止状态。 ( )
3．物体的速度很大，则很大。 ( )
4．只要物体做直线运动，物体就处于平衡状态。 ( )
5．“神舟”七号的返回舱打开降落伞后减速下降时处于平衡状态。 ( )
破疑典例
1．在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示。仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力。那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角之间有什么样的关系呢？（重力加速度为g）
2．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、、、由大到小的排列顺序是 ( )
A.＞＞＞
B.＞＞＞
C.＞＞＞
D.＞＞＞
答案
①同一点②延长线交于一点 ③静止④匀速直线运动⑤0⑥0⑦0⑧相等⑨相反
⑩二力平衡?共点力?等于零
1．× 2．× 3．× 4．× 5．×
破疑典例
1．F=mg tan
解析 选取金属球为研究对象，它受到三个力的作用，如图甲所示。金属球处于平衡状态，这三个力的合力为零。可用以下四种方法求解。
法一 力的合成法
如图乙所示，风力F和拉力的合力与重力等大反向，由平行四边形定则可得F=mg tan。
法二 力的分解法
重力有两个作用效果：使金属球抵抗风的吹力和使金属丝拉紧，所以可以将重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解，如图丙所示，由几何关系可得F=F?= mg tan。
法三 正交分解法
以金属球为坐标原点，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立坐标系，如图丁所示。由水平方向的合力和竖直方向的合力分别等于零，即
解得F=mg tan。
法四 三角形法
三个力的示意图首尾相连构成一个直角三角形，如图戊所示，由三角函数可求得F=mg tan。
由所得结果可见，当金属球的质量m一定时，风力F只跟偏角有关。因此，偏角的大小就可以指示出风力的大小。
2．C由平衡条件知，，，＞mg，所以选项C正确。

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