2020高中物理 牛頓定律應(yīng)用專題 7 應(yīng)用矢量的合成與分解法則解決共點(diǎn)力平衡問題學(xué)案 新人教版必修1

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1、應(yīng)用矢量的合成與分解法則解決共點(diǎn)力平衡問題 一、 考點(diǎn)突破 知識點(diǎn) 考綱要求 題型 分值 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用 會求解共點(diǎn)力的平衡問題 選擇題、解答題 4～6分 二、重難點(diǎn)提示 多力平衡時問題如何簡化處理。 一、共點(diǎn)力作用下物體的平衡 （1）平衡狀態(tài) 物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)。 （2）共點(diǎn)力的平衡條件：F合＝0或者 二、共點(diǎn)力平衡的幾條重要推論 （1）二力平衡：如果物體在兩個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反； （2）三力平衡：如果物體在三個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小

2、相等，方向相反； （3）多力平衡：如果物體受多個力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余力的合力大小相等，方向相反。 例題1 如圖所示，在傾角為α的斜面上，放一質(zhì)量為m的小球，小球被豎直的木板擋住，不計(jì)摩擦，則球?qū)醢宓膲毫κ牵ā　。? A. mgcos α B. mgtan α C. D. mg 思路分析：解法一?。Φ暮铣煞ǎ? 如圖所示，小球處于平衡狀態(tài)，合力為零，與的合力一定與mg平衡，即等大反向，解三角形可得：＝mgtan α，所以，球?qū)醢宓膲毫Γ剑絤gtan α，所以B正確。 解法二?。ㄈ切畏▌t） 如圖所示，小球處于平衡狀態(tài)，合力

3、為零，所受三個力經(jīng)平移首尾順次相接，一定能構(gòu)成封閉三角形，根據(jù)三個矢量的位置關(guān)系可解得：＝mgtan α，故球?qū)醢宓膲毫Γ剑絤gtan α。所以B正確。 答案：B 例題2 如圖所示，一直桿傾斜固定，并與水平方向成30°的夾角；直桿上套有一個質(zhì)量為0.5 kg的圓環(huán)，圓環(huán)與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小F＝10 N的力，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動摩擦因數(shù)為0.7，g＝10 m/s2，下列說法正確的是（　　） A. 圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向上 B. 圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5 N C. 圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上 D.

4、圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于2.5 N 思路分析：對小環(huán)受力分析如圖所示 由于F＝10 N>mg＝5 N，所以桿對環(huán)的彈力FN垂直桿向下，桿對環(huán)還有沿桿向下的靜摩擦力Ff，則FN與Ff的合力應(yīng)豎直向下，大小為F合＝F－mg＝5 N，所以FN＝F合cos 30°＝N，F(xiàn)f＝F合sin 30°＝2.5 N。綜上可知選項(xiàng)D正確。 答案：D 【方法提煉】多力平衡問題 物體在四個或四個以上的力作用下的平衡問題叫多力平衡問題．處理多力平衡問題的思路有以下兩種： 化多力為三力 求桿對地面的壓力 如果將某些力先合成，考慮其合力與剩余力之間的關(guān)系，即可將多力問題轉(zhuǎn)化為三力問題，用我們前面討論的方法加以分析和研究。 利用正交分解法分析求解 現(xiàn)有一個水平力F作用在A上，物體A恰能沿斜面勻速向上運(yùn)動。 利用合成法需要幾次合成才能得出結(jié)論，分析起來較繁瑣。最常見的多力平衡問題就是直接建立正交坐標(biāo)系，在分析物體受力后，利用正交分析法求解。