第3讲 共点力的平衡条件和应用
知识排查
受力分析
1.受力分析:把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来,并画出受力示意图的过程。
2.受力分析的一般顺序
(1)画出已知力。
(2)分析场力(重力、电场力、磁场力)。
(3)分析弹力。
(4)分析摩擦力。
共点力的平衡条件
1.平衡状态
物体处于静止或匀速直线运动的状态,即a=0。
2.平衡条件
F合=0或
如图甲所示,小球静止不动,如图乙所示,物块匀速运动。
则:小球F合=0 FNsin θ=F推,FNcos θ=mg。
物块Fx=F1-Ff=0,Fy=F2+FN-mg=0。
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:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反。
3.多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。
小题速练
1.思考判断
(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)若三个力F1、F2、F3平衡,若将F1转动90°时,三个力的合力大小为F1。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.(多选)如图1所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受的外力可能有( )
图1
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
解析 若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg,则MN对P没有力的作用,如图甲所示,P受到2个力,A项正确;若弹簧弹力大于P的重力,则MN对P有压力FN,只有压力FN,则P不能平衡,一定存在一个向右的力,只能是MN对P的摩擦力Ff,P此时受到4个力,如图乙所示,C项正确。
答案 AC