1、高三物理一轮复习导学案二、相互作用（3）【导学目标】1、知道共点力作用下物体的平衡条件2、学会解决准平衡问题和临界、极值等问题【知识要点】一、共点力的平衡1力的作用点在物体上的同一点或力的作用线相交于一点的几个力叫做共点力能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。2平衡状态：物体处于静止或匀速运动状态，叫做平衡状态。3平衡条件物体所受到的合外力为零，即F合=0利用正交分解法，可写成，推论：当物体平衡时，其中任意n-1个力的合力必定与第n个力的合力等值反向二、平衡物体的临界与极值问题1、临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现成“恰好不出现”，在问
2、题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述 解决这类问题的基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后再根据平衡条件及有关知识进行论证、求解2、极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题解决这类问题的方法常用解析法，即根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值另外，图解法也是常用的一种方法，即根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析、确定最大值或最小值3、连结体的平衡，应使每一个物体和整个系统所受的合力都为零由于物体间的相互作用力总是成对出现的，从整体出发就可以不必考虑各局部的相
3、互作用了，因此整体法较容易得出结果用整体法时常与隔离法结合起来，有合有分，相得益彰【典型剖析】例1如图所示，质量为M的斜面静置在粗糙的水平地面上，斜面的倾角为，粗糙的斜面上有一质量为m的小物块，用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑。在小物块匀速运动的过程中，斜面始终保持静止，地面对斜面的支持力为 （ ）A、（Mm）g B、（Mm）gFC、（Mm）gFsin D、（Mm）gFsin例2 如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向则 （ ） A环只受三个力作用 B环一定受四个力作用 C物体做匀加速运
4、动 D悬绳对物体的拉力小于物体的重力例3如图所示，两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的O点，并用长度相同的细线连接A、B两个小球然后用一水平方向的力F作用在小球A上此时三根线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为 （ ）A、0 B、mg C、 D、例4如图所示，轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况
5、是（ ） AF1保持不变，F2逐渐增大 BF1保持不变，F2逐渐减小CF1逐渐增大，F2保持不变 DF1逐渐减小，F2保持不变例5 一质量为m的铁球在水平推力F的作用下，静止在倾角为的斜面和竖直墙壁之间，铁球与斜面的接触点为A，推力F的作用线通过球心O，如图所示，假设斜面、墙壁均光滑。若水平推力缓慢增大，则在此过程中：（ ）FAA铁球对斜面的作用力缓慢增大；B斜面对铁球的支持力大小为mg/cos；C墙对铁球的作用力大小始终等于推力F；D墙对铁球的作用力大小始终小于推力F。 450300例6 如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为4
6、50，斜面倾角300，整个装置处于静止状态,（g取10m/s2）；求：(所有结果均保留三位有效数字)(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力的大小。【训练设计】1、重为50N的物体放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，现用方向相反的水平力F1和F2拉物体，其中F1=15N，如图所示。要使物体做匀加速运动，则F2的大小可能为 （ ）A4N B10NC20N D30N2、如图所示，两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且点OA之间的距离恰为L，系统平衡时绳子所受的拉力为
7、F1现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小之间的关系为 （ ） AF1F2 BF1=F2 CF1F2 D无法确定F3、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4、如图所示，用轻绳吊一个重为G的小球，欲施一力F使小球在图示位置平衡（30）， 下列说法正确的是（ ）A力F最小值为GsinB若力F与绳拉力大小相等，力F方向与竖直方向必成角C若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成角D若力F与G大小相等，力F
8、方向与竖直方向可能成2角5、如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮，A静止在倾角为30的斜面上，B被悬挂着。已知质量mA2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30增大到50，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的 （ ）A绳子的张力将不变B绳子的张力将增大C物体A对斜面的压力将减小D物体A受到的静摩擦力先增大后减小6、 在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F使甲沿斜面方向缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2，在此过程中 （ ） A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B.F1缓慢增大,F2缓慢减小C.F1缓慢减小,F2缓慢增大 D.F1缓慢减小,F2保持不变7、如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为=0.5，拉力F1与水平面夹角为=45，g=10m/s2。求：（1）绳子的拉力F1为多少？（2）该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最小值。若不能，请说明理由。