3.5 共点力的平衡(2)—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册学案

学案11 共点力的平衡（2）

[目标定位]1．掌握常见的连接体问题的受力分析．2．会用整体法和隔离法分析连接体的平衡问题．3．掌握动态平衡问题的分析方法．

一、连接体的平衡

1．连接体：所谓连接体是指物体间通过、、、或产生相互作用力．（注意：在一个连接体系统中，系统中物体之间的作用力叫________，

系统之外的其他物体对系统或系统中某个物体的作用力叫__________．）

2．分析多物体的平衡问题，关键是_____________的选取，若一个系统中涉及两个或两个以上的物体，在选取研究对象时，要灵活运用_________和_____________。对于多物体问题，如果不求物体间的_________，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。

二、动态平衡

1．动态平衡问题的特点

所谓动态平衡问题，是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生_______，而在这个过程中物体又始终处于一系列的__________．

2．分析动态平衡问题的方法

(2)确定未知量大小的变化情况

典型例题

例1(单选）如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是()

A．A一定受到四个力作用

B．B可能受到四个力作用

C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D．A与B之间一定有摩擦力

例2如图所示，粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态。已知A、B的质量分别为m和M，半圆球B与柱状物体A半径均为R，半圆球B的球心到水平地面的竖直距离为2R，重力加速度为g。求：

(1)物体A对地面的压力大小；

(2)物体A对地面的摩擦力。

例3用绳AO、BO悬挂一个重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上。悬点A固定不动，将悬点B从图中所示位置缓慢移动到C点的过程中，分析绳OA和OB上的拉力的大小变化情况。

例4(多选)如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，一轻绳一端系在球心正上方的天花板上，另一端系一小球，靠放在半球上，小球处于静止状态．现缓慢减小半球的半径，半球的圆心位置不变，在这个过程中，小球始终与半球接触，且绳不竖直，则半球对小球的支持力F1和绳对小球的拉力F2的大小变化情况是()

A．F1变大，F2变小

B．F1变小，F2变大

C．F1变小，F2不变

D．F1先变小后变大，F2变小

当堂自测

1．（多选）如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间，处于静止状态．若不计一切摩擦，则()

A．水平面对正方体的弹力大小为(M＋m)g

B．墙面对正方体的弹力大小为

mg tan α

C．正方体对直角劈的弹力大小为mg cosα

D．直角劈对墙面的弹力大小为mg sinα

2．（单选）

如图所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。已知墙面光滑，水平地面粗糙，现将A球向下移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来

的平衡状态比较，地面对B球的支持力N和地面对B的摩擦力f的变化情况是( )

A．N不变

B．N变大

C．f不变

D．f变小

3．（单选）在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内，果农用图示支架悬挂葡萄．OA、OB为承重的轻杆，A、O、B始终在同一竖直平面内，OA可绕A点自由转动，OB与OA通过铰链连接，可绕O点自由转动，且OB的长度可调节．现将新鲜葡萄用细线悬挂于O点，保持OA不动，调节OB的长度让B 端沿地面上的AB连线向左缓慢移动，OA杆所受作用力大小为F1，OB杆所受作用力大小为F2，∠AOB 由锐角变为钝角的过程中，下列判断正确的是()

A．F1逐渐变大，F2先变小后变大

B．F1先变小后变大，F2逐渐变大

C．F1逐渐变小，F2逐渐变小

D．F1逐渐变大，F2逐渐变大

4．(单选）如图所示，轻杆A端用铰链固定在墙上，B端吊一重物。通过轻绳跨过定滑轮用拉力F 将B端缓慢上拉，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均不计)，且OA>AB，在AB杆达到竖直位置前()

A．拉力F增大B．拉力F大小不变

C．杆的弹力增大D．杆的弹力大小不变

课后巩固

题组一对连接体平衡的理解

1．(多选）

如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止。若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0。则关于木块B的受力个数，可能是( )

A．3个或4个B．3个或5个

C．4个或5个D．4个或6个

2．(多选）如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”示意图。使用时，用撑竿推着粘有涂料的“涂料滚”沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重力和墙壁的摩擦

均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推“涂料滚”，设

该过程中撑竿对“涂料滚”的推力为F1，“涂料滚”对墙壁的压力为F2，则()

A．F1增大B．F1减小

C．F2增大D．F2减小

题组二对动态平衡问题的理解

3．如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中( )

A．小球对薄板的压力增大

B．小球对墙的压力减小

C．小球对墙的压力先减小后增大

D．小球对薄板的压力不可能小于球的重力

4．光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中，试分析绳的拉力F 及半球面对小球的支持力F N的变化情况(如图所示)。