高中物理物体平衡问题专题.doc

高中物理物体平衡问题专题
高中物理平衡问题是高考的一个重点，平衡问题的考查体现出对受力分析的重视。对平衡问题进行分类能够更好的应对考试和学****受力分析。根据教学实际和多年高考试题分析，将平衡问题分为以下几类，希望对考生有所帮助。
单个物体的平衡（三个力和三个以上力）
例题1、（三个力的平衡）如图所示，能承受最大拉力为10N的细绳OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细绳OB水平，细绳OC能承受足够大的拉力，为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？
解析：方法一、将绳子的拉力F1和F2合成，其合力必然与第三个力大小相等方向相反。
解析：当OC下端所悬挂物重不断增大时，细绳OA、OB所受的拉力同时增大，为了判断哪根细绳先断，可选O点为研究对象，其受力分析如图9，假设OB不会被拉断，且OA上的拉力先达到最大值，即，根据平衡条件有。
由于F2大于OB能承受的最大拉力，所以在物体重力不断增加时，OA被拉断前细绳OB先被拉断。
则假设OB绳上的拉力刚好达到最大值，处于被拉断的临界状态，根据平衡条件有，再选重物为研究对象，由平衡条件得以上三式联立解得。
方法二、正交分解法：受力分析如图所示，将F2沿水平方向和竖直方向政教分解为Fx和Fy，
列平衡方程得：F1=Fx G =Fy 当F2=10N时，F1=5N 超过最大值，所以当F1=5N时，G有最大值5N.
单体平衡问题见****题1、2、3、4、5、6、7、8、9、10（高考原题）
1、半球形容器固定在水平面上，O为球心，如图所示，一质量为m的物体静止在P点，OP与水平方向的夹角为θ。物体所受支持力为F，所受摩擦力为f。下列关系正确的是（    ）
A．     B． C．     D．
 2、如图，重量为Ｇ的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上。下列关于物体对斜面压力Ｎ大小的表达式，正确的是
Ａ．　Ｂ．Ｃ．　　D．
图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的．平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为
θ．AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是：
＝mgcosθ ＝mg/tanθ
＝mgsinθ ＝
两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为s，如图所示．已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳的长度不得短于 。
5、（2010年新课标卷选择题18.）如图所示，，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，，则物块与地面之间的动摩擦因数为
A、 B、 C、 D、1-
6、（2010卷）3、如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成角，则每根支架中承受的压力大小为
w w u .c om
（A）（B）（C）（D）
θ
F
7、（2011第1题）．一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块
A．仍处于静止状态
B．沿斜面加速下滑
C．受到的摩擦力不便
D．受到的合外力增大
8、（2011第4题）.如图，墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端得c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为
A. B. 2 C. D.
 9、如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为μ，要使物体沿墙匀速滑动，则外力F的大小可能是(       )
A.       B.   C.    D.
10、如图所示，两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0＝75°的V形槽，一球置于槽，用θ表示NO板与水平面之间的夹角．若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则θ值应该是                         （    ）
A．15°      B．30°      C．45°        D．60°
参考答案：1、C 2、A B D 3、B D 4、 5、B 6、D 7、A 8、C 9、C D 10、B
单体平衡之动态平衡：
例题2、如图，质量为m的