20xx滬科版高中物理必修一43共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用(存儲版)
【正文】 它的運(yùn)動狀態(tài)就要發(fā)生變化，在下一個瞬間就不再是靜止的了，所以物體是否處于平衡狀態(tài)要由物體所受的合外力和加速度判斷，而不能認(rèn)為物體某一時刻速度為零，就是處于平衡狀態(tài)，本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為 A、 C. 答案 ： AC 題后反思 ： 的狀態(tài)． 2．平衡狀態(tài)有兩種：靜止和勻速直線運(yùn)動． 物體在共點(diǎn)力作用下，下列說法中正確的是 ( ) A．物體的速度在某一時刻等于零，物體就一定處于平衡狀態(tài) B．物體相對另一物體保持靜止時，物體一定處于平衡狀態(tài) C．物體所受合力為零，就一定處于平衡狀態(tài) D．物體做勻加速運(yùn)動時，物體處于平衡狀態(tài) 解析 ：平衡狀態(tài)是指合力為零，加速度為零的狀態(tài)，包括靜止 (速度時刻為零且相對地面來說 )和勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，可知 A、 B、 D錯， C對． 答案 ： C 平衡條件的應(yīng)用 1．平衡條件：物體所受合力為零，即 F合 ＝ 0. 2．平衡條件的推論 (1)如果物體在兩個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，為一對平衡力． (2)如果物體在三個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相等、方向相反． (3)如果物體受多個力作用而處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其他力的合力大小相等、方向相反． (4)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，沿任意方向物體所受的合力均為零． (5)三力匯交原理：如果一個物體受到三個非平行力作用而平衡，這三個力的作用線必定在同一平面內(nèi)，而且必為共點(diǎn)力． 【 例 2】 物體受到三個共點(diǎn)力 F1＝ 7 N、 F2＝ 9 N及未知力 F作用而平衡，試討論 F的取值范圍；若物體受到四個共點(diǎn)力 F1＝ 7 N、 F2＝ 9 N、 F3＝ 3 N及未知力 F4作用而平衡，則 F4的取值范圍如何呢？ 解析 ：物體受到 F F F三共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)，因此三個力的合力為零，即 F與 F F2的合力等大、反向；而 F F2的合力大小范圍是 2 N≤ F合≤ 16 N，因此 F的取值范圍是 2 N≤ F≤ 16 N；同理，若物體受到四個共點(diǎn)力 F F F3及 F4作用而平衡，則 F4與 F F F3三力的合力等大反向．因 F F2的合力范圍是 2 N≤ F12≤ 16 N，當(dāng) F12取 3 N且方向與 F3反向時， F F F3三力的合力最小，為 0 N；當(dāng)F F F3三力在同一方向時，其合力最大，最大值為 19 N．因此 F4的取值范圍是 0 N≤ F4≤ 19 N. 答案 ： 2 N≤ F≤ 16 N 0 N≤ F4≤ 19 N 題后反思 ：已知三個共點(diǎn)力作用在物體上，只要滿足最小的兩個力之和大于或等于最大的那個力 (類似三角形兩邊之和大于第三邊 )，則此物體就可以處于平衡狀態(tài)，四個以上力作用時，方法類似． 圖 4－ 3－ 6為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式， A、 B點(diǎn)等高， O為結(jié)點(diǎn)，輕繩 AO、BO長度相等，拉力分別為 FA、 列表述正確的是 ( ) A． FA一定小于 G B． FA與 FB大小相等 C． FA與 FB是一對平衡力 圖 4－ 3－ 6 D． FA與 FB大小之和等于 G 解析 ：三力平衡問題，用正交分解法，設(shè) ∠ AOB＝ 2θ， O點(diǎn)受到 FA、 FB、F三力作用，其中 F＝ G，建立如圖所示的坐標(biāo)系，列平衡方程得： ????? F A sin θ ＝ F B sin θF A cos θ ＋ F B cos θ ＝ G 解出： F A ＝ F
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