第3节 共点力的平衡
一、物体的受力分析
1.定义
把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。
2.受力分析的一般顺序
(1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力)。
(2)其次分析接触力(弹力、摩擦力)。
(3)最后分析其他力。
(4)画出受力分析示意图(选填“示意图”或“图示”)。
二、共点力的平衡
1.平衡状态
物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
2.平衡条件
F合=0或者
如图甲所示,小球静止不动,如图乙所示,物体匀速运动。
甲 乙
则小球F合=0;物块Fx=0,Fy=0。
3.平衡条件的推论
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。
(2)三力平衡:物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
(3)多力平衡:物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等,方向相反。
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在该物体上。 (√)
(2)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。 (×)
(3)加速度等于零的物体一定处于平衡状态。 (√)
(4)速度等于零的物体一定处于平衡状态。 (×)
(5)若物体受三个力F1、F2、F3处于平衡状态,若将F1转动90°时,三个力的合力大小为F1。 (√)
2.(人教版必修2P91T1改编)如图所示,质量为m的光滑圆球,在细线和墙壁的作用下处于静止状态,重力加速度为g,细线与竖直墙壁的夹角为30°,则细线对小球的拉力大小为( )
A. B.
C.mg D.
[答案] A
3.(鲁科版必修1P97T2,改编)(多选)如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A可能只受到三个力的作用
B.物体A一定受到四个力的作用
C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos θ
D.物体A对水平面的压力大小可能为Fsin θ
BCD [物体水平向右做匀速运动,合力必为零,所以必受水平向左的摩擦力,且有f=Fcos θ,因滑动摩擦力存在,地面一定对物体A有竖直向上的支持力,且有N=mg-Fsin θ,若重力mg=2Fsin θ,则A对水平面的压力大小为Fsin θ,所以选项B、C、D正确,A错误。]