高一物理共点力平衡专题训练卷.doc

专题：共点力平衡

【知识梳理】

1、平衡状态：物体保持静止或保持匀速直线运动状态，称为物体处于平衡状态。

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在题目中的关键词：保持静止不动、做匀速直线运动、缓慢等。

2、平衡条件：处于平衡状态的物体，其所有受到的力的合力为零，即 F 合 =0.

3、平衡条件的具体理解：

（ 1）二力平衡：物体只受两个力而平衡，这两个力一定等大、反向、共线。

（ 2）三力平衡：物体只受三个力而平衡，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。

（ 3）多个力平衡：物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态时，其中任意某个力一定与

剩余其他力的合力等大、反向、共线。

（ 4）正交分解情况下平衡条件的理解：x 和 y 方向的合力均为0，即F x合 =0 且Fy 合 =0。

4、解共点力平衡问题的基本思路

（1）选定研究对象：研究对象可以是某物体、物体上的某个点，也可以是多个物体组成的整体。（隔离法和整体法）

（2）对研究对象做受力分析，并画出受力图。

（3）判断研究对象是否处于平衡状态。

（4）根据受力个数及受力特点，选择合适的方法处理力。

一般三力平衡且三个力中存在垂直关系，优先选合成法。

三力平衡且其中有两个力大小相等，优先选合成法。

三力平衡，但既无垂直关系，也无大小相等关系，可以考虑正交分解法或相似三角形法。

四力及以上平衡问题，一般选择正交分解法。

（ 5）应用共点力的平衡条件，列平衡方程求解。

【典例分析】

一、三力平衡：合成法

1、在倾角为α的斜面

上，有一块竖直挡板，在挡板和斜面间有一重为

G 的光滑圆球，如图所示。试求：这个球对挡板和斜面的压力。α

2、如图所示，如果篮球的重力为15N，α =30 °，求：细绳对球的拉力

和墙面对球的支持力各是多少？（墙壁视为光滑）

3.如图所示，悬挂在天花板下重 60N 的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向θ =30°，求风对小球的作用力和绳对小球的拉力。

4.用三根轻绳将质量为的夹角分别为30°和

10kg 的物块悬挂在空中，如图所示，已知

60°，求 ac 绳和 bc 绳上的拉力分别多大？

ac 绳和bc 绳与竖直方向

5.如图所示，长度为5cm 的细绳的两端分别系于竖立在地面上

的两根杆的顶端，两杆之间的水平距离为4cm。绳子上挂有一个光滑的轻质挂钩，其下端连着一个重12N 的物体，当物体静止时，绳子拉力多大？

6.如图所示，水平横梁一端 A 插在墙壁内，另一端装有小滑轮 B ，一轻绳一端 C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为 m ＝ 10 kg 的重物，∠ CBA ＝ 30°，则滑轮对绳子作用力多大。

7.如图所示，轻杆 OB 可绕 B 点处的铰链自由转动，轻杆的另一

端 O 点用细绳 OA OC 悬挂在支架上的连接系于墙上。质量为m=10 kg 的物体用细绳O 点，求细绳 OA 中拉力大小和轻杆OB 受到

的压力大小。

二、三力平衡：动态分析图解法

特点：一个力大小方向均恒定，一个力方向恒定，一个力方向和大小均变化。

8.如图所示，用两根绳子系住一 1kg 的重物，绳 OA 与天花板夹角θ =60 °不变，当用手拉住绳OB 的 B 端使绳由水平缓慢向竖直方向移动过程中，

（1）OA 绳上的拉力如何变化？ _______________________

（2）OB 绳上的拉力如何变化？ _______________________

（3）此过程中， OB 绳上的拉力最小为多少？

特点：一个力大小方向均恒定，另外两个力的方向均变化。

9.如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有

一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球．靠放在半球上的 A 点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止．现缓慢地拉绳，在使小

球沿球面由 A 到半球的顶点 B 的过程中，半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化情况是（）

A ．N C．N 变大，

变小，

T 变小

T 先变小后变大

B ． N

D． N

变小，

不变，

T 变大

T 变小

四、三力平衡：综合题

10.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m2的小球，当它们处于α＝ 60°两.小球的质量比

m2

m1为多少？

11.用弹簧秤称物块时，读数是 7.5N 。用弹簧称拉着该物块沿着倾角为 37°的斜面向上匀速滑动时，读数是 6N 。取 sin37 °=0.，6求物块与斜面间的动摩擦因数μ。

12.如图所示，质量为m 的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为()

A ．μ mg B．μ (mg+Fsinθ ) C．FcosθD．μ (mg+Fcos θ )

13．如图，位于水平地面上的质量为 M 的小木块，在大小为 F、方向与水

平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀速直线运动。求：(1)地面对物体的

支持力？ (2)木块与地面之间的动摩擦因数？

14．如图所示，弹簧 AB 原长为 35 cm，A 端挂一个重 50 N 的物体，手执

B 端，将物体置于倾角为 30°的斜面上，当物体沿斜面匀速下

滑时，弹簧长变为 40 cm，当物体匀速上滑时，弹簧长变为50 cm，

求弹簧的劲度系数和物体与斜面的动摩擦因数?

15．质量为 m=5kg 的物体，置于倾角为θ =37的°固定斜面上，刚好

匀速下滑。现对物体施加一沿斜面推力 F，使物体沿斜面匀速向上运

动，求推力 F 的大小。