力与物体的平衡.doc

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力与物体的平衡问题求解方法小结
一、各种性质的力和物体的平衡
（一）、各种性质的力：
1．重力：
下列关于重力的一些说法正确的是( )
A．地球对物体的吸引力就是物体的重力
B．重力的方向总是垂直向下的，所以在空中向上运动的物体不受重力作用
C．物体放在水平桌面上，它对桌面压力的大小和物体重力大小相等
D．物体的重心就是物体上最重的一点
小结：重力的大小、方向及作用点
（1）大小: G = mg (g为重力加速度，它的数值在地球上的 最大， 最小；在同一地理位置，离地面越高，g值 。一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力。
（2）方向: 。
（3）作用点—重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的 ，物体的重心 物体上（填一定或不一定）。
质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用 粗略确定。
2．弹力：
例1、关于弹力产生的条件，下列说法中正确的是( )
A．直接接触的物体间一定会产生弹力
B．不直接接触的物体间一定不会产生弹力
C．只有发生弹性形变的物体间才会产生弹力
D．发生挤压的物体间一定会产生弹力
例2、下列关于弹力说法正确的是( )
A．静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力
B．支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体
C．弹力的大小与物体的形变程度有关，在弹性限度内形变程度越大，弹力越大
D．弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同
例3、下列关于弹力方向的说法中正确的是( )
A．放在水平桌面上的物体受到弹力的方向是竖直向下的
B．放在斜面上的物体受斜面给的弹力方向是竖直向上的
C．将物体用绳吊在天花板上，绳受物体给的弹力方向是向上的
D．用水平直杆固定路灯时，直杆对路灯的弹力方向一定在直杆所在直线上
小结：弹力的产生条件、大小、方向的判断
（1）产生条件
a ；b 。
（2）大小：
a与形变有关，一般用平衡条件或动力学规律求出。
b弹簧弹力大小胡克定律： f = kx
式中的k被称为 ，它的单位是 ，它由 决定；式中的x是弹簧的 。
（3）方向：与形变方向相反。
a轻绳只能产生拉力，方向沿绳子且指向 的方向；
b坚硬物体的面与面，点与面接触时，弹力方向 接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。
c球面与球面之间的弹力沿半径方向，且指向受力物体。
3．摩擦力
例4、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，如图所示，则此时（ ）
A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F
B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零
C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零
D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F
例5、关于静摩擦力的说法，下列正确的是（ ）
A．产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止 B．正压力越大，静摩擦力越大
C．静摩擦力的大小可以用公式直接计算 D．静摩擦力一定是阻力
例6、关于弹力和摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．有弹力一定有摩擦力 B．有摩擦力一定有弹力
C．摩擦力的大小和弹力大小成正比 D．弹力的方向一定和摩擦力方向垂直
例7、如图所示，以水平力F压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于（ ）
A．μmg　 B．mg C．F D．μF
小结：摩擦力产生条件、方向判断及大小的计算
（1）产生条件：
a两物体接触面 ；
b两物体间存在 ；
c接触物体间有相对运动（ 摩擦力）或相对运动趋势（ 摩擦力）。
例8、如图所示，C为固定在地面上的斜面体，A、B是两个长方形物体，F是作用在物体B上沿斜面向上的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数和B、C间的动摩擦因数有可能是( )
A．=0，=0 B．=0，≠0
C．≠0，=0 D．≠0，≠0
(2)方向：
a滑动摩擦力的方向沿接触面和 相反，与物体运动方向 相同。
b静摩擦力方向沿接触面与物体的 相反。可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断。
(3)大小：
a滑动摩擦力的大小: f = μN 式中的N是指 ，不一定等于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由 决定。
b静摩擦力的大小: 0< f静 ≤ fm 除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力 关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成 比；静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算。
（二）、平衡状态：
1．力的平衡：
共点力作用下平衡状态：①静止（V=0，a=0）②匀速直线运动（V≠0，a=0）；
物体的平衡条件：所受合外力为零即åF=0（或正交分解后åFx=0 åFy=0）；
推论：（1）非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。
（2）几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向
2．平衡思想：静态平衡、动态平衡；
例9、杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均为120° 张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）
A．F　　　B.　　　C．2F＋mg　　　D.
M
m
例10、如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ）
A．地面对人的摩擦力减小
B．地面对人的摩擦力增大
C．人对地面的作用力不变
D．人对地面的作用力增大
（三）、力学中物体平衡的分析方法：
方法1．力的合成与分解法（正交分解法）
力的合成法
例11、如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受的摩擦力与拉力F的合力方向应该是( )
A．水平向右 B．竖直向上 C．向右偏上 D．向东偏上
例12、（江苏省示范高中2012届高三百校大联考）如图所示，一个重为30N的物体，放在倾角的斜面上静止不动，若用F=5N的竖直向下的力压物体，物体仍静止，下述结论正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力增大5N
B．物体对斜面的作用力增大5N
C．斜面受到的压力增大5N
D．物体受到的合外力增大5N
力的分解法
例13、(2007广东)如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
例14、如图所示，用一个与水平成某一角度α=300的力，拉一个质量30Kg的木箱，在水平地面上匀速前进，木箱与地面间动摩擦系数为 ，取g = 10m/s2 。求能拉木箱匀速运动的拉力的大小。

例15、（南京市2012届高三年级第二次模拟考试）如图所示，高空滑索是一项勇敢者的运动，一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角θ=30°的钢索上运动，在下滑过程中轻绳始终保持竖直，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．人做匀变速运动
B．人做匀速运动
C．钢索对轻环无摩擦力
D．钢索对轻环的作用力小于人的重力
方法2．拉密定理
例16、（2011南京一模）如图所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点，现用另一 轻绳将一物体系于。点，设轻绳A0、BO相互垂直，a>β，且两绳中 的拉力分别为FA、FB物体受到的重力为G．下列表述正确的是（ ）
A．FA一定大于G
B．FA一定大于FB
C．FA一定小于FB
D．FA一定大于FB一大小之和一定等于G
例17、（2003理综）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为a=60°，两小球的质量比为（ ）
A． B． C． D．
方法3．整体与隔离法
例18、（苏北四市2012届高三第三次调研测试）如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环B套在固定竖直杆MN上，一水平力F作用在绳上的O点，整个装置处于静止状态。现将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大。下列说法正确的是（ ）
A．水平力F逐渐增大
B．O点能到达与圆环B等高处
C．杆对圆环B的摩擦力增大
D．杆对圆环B的弹力不变
方法4．图解法
例19、如图所示，物体悬于两墙之间，轻绳之一OA为水平，当更换OA绳，使A点上移，但保持O点位置不动，则A点上移到A′的过程中，绳AO的拉力（ ）
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先变小后变大
D．先变大后变小
例20、如图所示，将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬挂在半圆形的架子上，B点固定不动，悬点A由位置C向位置D移动，在这个过程中，重物对OA绳的拉力大小的变化情况是（ ）
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．OA跟OC成30°角时，拉力最小
D．OA跟OC成60°角时，拉力最小