初高物理衔接第19讲 共点力的平衡 (PDF版)

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初高物理衔接第19讲 共点力的平衡 (PDF版)

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参考答案
2.答案:C
由数学知识可知AB的延长线能平分2灯与绳BC之间
解析:根据题意,作出分力和合力,如图
的夹角,且有FTs:FTe=√3mg:mg=√3:1,
所示。根据几何关系,有F2=√/F十F
故B错误,D正确:
=√/1802+2402N=300N,故C正确。
设MA绳与竖直方向成夹角为2:对
3.答案:CD
灯笼1受力分析可知FTa sin2=FTmn
解析:力的示意图如图所示。当F
sin
Fsin0=24N时,分力和合力不能
FTu cos2=FTucos1十mg,
构成三角形,无解:当F1=Fsin0=
的方的
24N时,两分力和合力恰好构成直
解得tan=5
5
角三角形,有唯一解;当F>F1>Fsin0=24N时,根据平
行四边形定则,有两组解;若F1>F时,只有一组解,故
FT4=√7mg:
由数学知识可知MA的延长线不能平分1灯与绳AB之
C、D正确。
4.答案:AB
间的夹角,且有FT:FTa=√7mg:V3mg=√7:V3,故
解析:如图所示,当
A、C错误
F2=Fsin30°=20N
4,答案:BC
时,F2、F1有旋一确
定的值。当F2>20
030m
解析:对0点受力分析如因1:则有F01=mgos37-青mg,
N时,如图中AD=
故A错误:对轻杆OA,OB及重物所组成的系统进行受
AC表示力F2的大小,则F1必有两解,即OC和OD分别
力分析可知,该系统受到三个外力,分别是坚直墙对A、B
为F1的对应值:当F2增大到F2≥F时,则F1只有一解,
两点较链的作用力及重物重力,由三力平衡可知竖直墙
所以F2的取值范国是20N对A,B两点较链的总作用力方向竖直向上,大小等于
的,故选AB。
mg,故B正确;若在O点施加从零缓慢增大且水平向左
5.答案:(1)Fc=40N,FB=50N
的外力,则O点受力情况如图2,沿两杆方向将mg和F
(2)1=40
正交分解可得FcB=mgcos53°-Fcos37°,Fa4=mngsin53
2
cm,FBc=24 N
十Fsin37°,F缓慢增大时Fa1一直增大,FOg先减小后反
解析:(1)B点受力如图,设∠BAC为日
向增大,故C正确;若在O点苑加从零缓授增大且水平向
水平方向FAB sin0=FC
右的外力,则O点受力情况如图3,沿两杆方向将mg和
竖直方向FABC0s=mg
F正交分解可得F0B=Fc0s37°十mgcos53°,Fa4=
解得FAB=50N,FCc=40N.
mgsin53°-Fsin37°,故F缓慢增大时FoA先减小后反向
(2)当BC绳与AB杆垂直时受到的拉
增大,FO吧一直增大,故D错误。
力最小,如图所示。
闭2
团3
5.答案:AD
0g
解析:设弓弦的拉力大小为T,以秤钩与弦接触点为对
此时细绳BC长度为L=ABtan0
象,根据受力平衡可得2Tc0s
=F,解得T=F
解得L=
3 cm
2c082
细绳拉力Fc=mgsin 0
可知0-一定,F越大,弓力越大:F一定,0越大,0s号越
解得FC=24N。
小,弓力越大。故选AD。
第19讲
共点力的平衡
第20讲多力平衡和动态平衡
达标训练
1.答案:D
达标训练
解析:对光滑圆柱体受力分析如图
1.答案:C
解析:对篮球受力分析如图所示。
所示。
由题意有F。=Gsin37°=0.6G,F6
=Gc0s37°=0.8G,故D正确。
2.答案:C
解析:瓜子处于平衡状态,若仅增大A,B距离,A、B对瓜
.me
子的弹力方向始终垂直于接触面,大小也不变,A、B错
设篮球质量m,由于篮球处于静止状态,所以F1和g的
误:若A、B距离不变,顶角日越大,则A、B对瓜子压力的
G
夹角减小,合力不变,瓜子对圆柱体B的压力越小,C正
合力大小等于P,则有F=gF=mgtan9=
确,D错误。
Gtan0:故F2>F1,F2>G,故A、B错
3.答案:D
误:对篮球进行受力分析如图所示。
解析:对灯笼3受力分析可知FT=FTm2 FTwcos之
挡板绕O鍰慢把挡板绕其与坡面的接
触轴逆时针转一个较小角度,图中得
mg,解得FT=mg;
B缓慢下移,即F1=F1,F,=F2,则
设AB绳与竖直方向成夹角为01,对灯
.
F,减小,F2也减小,故C正确,D
笼2受力分析如图可知
A
错误。
FT sin 01-FT sin 2
2.答案:B
多以T
解析:对钢管受力分析,钢管受重力G、
F=FI号+mg
mg
绳子的拉力FT、地面对钢常竖直向上
的支持力FN、水平向右的摩擦力F:。
解得=30°,FT=3mg·
FN=mg,F:=FT,可认为钢管受到重
87衔接必刷题
物理
第19讲
共点力的平衡
知识清单
ZHISHIQINGD AN
[初中物理知识储备】
③多力平衡:若物体在多个共点力作用下处于平
平衡态和平衡条件
衡状态,则其中任意一个力与其余所有力的合力
1.物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀
等大、反向、共线。
速直线运动状态,我们就说这几个力平衡或物体
(3)当物体受三个力平衡,将表示这三个力的有
处于平衡状态,二力平衡是最简单的平衡状态。
向线段依次首尾相连,则会构成一个矢量三角
2.物体在非平衡力作用下运动状态将改变。
形,表示合力为0。
3.二力平衡条件:作用在一个物体上的两个力,如
初高中物理衔接点]
果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线
1.同学们,在初中阶段对平衡问题已经有了初步了
上,这两个力就彼此平衡。
解,但仅限于二力平衡,也不涉及共点力的概念,
[高中物理新知学习]
一般物体的平衡问题相对复杂,高中阶段只限于
一、共点力
探讨共点力作用下物体的平衡条件。高中阶段
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的
学习的主要内容包括:什么是共点力;依据二力
作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。
平衡条件和力的合成,推理得出共点力平衡条
二、共点力平衡的条件
件;应用平衡条件解决实际问题。
1.平衡状态
2.共点力平衡的条件是本节的重点。主要是因为:
物体受到几个力作用时,保持静止或匀速直线运
第一,共点力平衡是形成运动与相互作用观念的
动的状态。
重要知识载体,物体平衡是一种特殊条件(合力
2.在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0
为0)下的特殊运动(加速度为0)。第二共点力
即F合=0或
Fx合=0
平衡的条件在运动与相互作用观念形成过程中
F合=0
,其中Fx合和Fy合分别是将
具有承上启下的作用。承上,是指该内容是在初
力进行正交分解后,在x轴和y轴上所受的合力。
中二力平衡基础上得出的,是二力平衡的进一步
三、共点力平衡的条件的理解
拓展和延伸;启下,是指共点力平衡是后续学习
1.平衡状态
中深入研究“物体所受合力不为0时,运动状态
(1)物体处于静止或匀速直线运动的状态。
如何变化”的认识基础。
(2)对“平衡状态”的理解
3.学习共点力平衡的思路是这样的:首先回忆初中
不管是静止还是匀速直线运动,速度保持不变,
学习的二力平衡,从合力的角度认识二力平衡,
所以△u=0,a=A=0。
即合力为0时物体处于平衡状态:然后通过问题
△t
注意:速度为零时,4不一定为零,例如汽车刚启
拓展到物体受多个共点力作用的情况,同学们通
动瞬间或竖直上抛运动的最高点。
过力的合成可以把多个力合成两个力,最终结合
2.共点力平衡的条件
二力平衡得出结论:在共点力作用下物体平衡的
(1)共点力平衡的条件是合力为0
条件是合力为0。
(2)表示为:F合=0:或将各力分解到x轴和y轴
4.分析平衡问题的基本思路
上,满足Fx合=0,且Fy合=0。
(1)明确平衡状态(合力为零)。
①二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状
(2)巧选研究对象。
态,则这两个力一定等大、反向、共线。
(3)受力分析(画出规范的受力分析图)。
②三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平
(4)列平衡方程(灵活运用力的合成法、效果分解
衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个力等
法、正交分解法)。
大、反向、共线。
(5)求解或讨论(解的结果及物理意义)。
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