5．平衡概念的理解及平衡條件的歸納

(1)對(duì)平衡概念的準(zhǔn)確理解：平衡是相對(duì)于運(yùn)動(dòng)提出的概念；有一種運(yùn)動(dòng)相應(yīng)就有一種平衡與之對(duì)應(yīng)；平衡實(shí)際上是運(yùn)動(dòng)在某種特殊的條件下所達(dá)到的某種特殊的狀態(tài)；而某種運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)實(shí)際上是意味著這種運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)保持不變，或描述這種運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)參量恒定。

(2)關(guān)于平衡條件的歸納。

①在共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件。

　　　　　　 =0.

②有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件★

轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)是靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；其共同的物理本質(zhì)是描述轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的角速度這一物理量保持恒定；而能夠迫使物體轉(zhuǎn)動(dòng)角速度發(fā)生變化的只有力矩，所以在有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件是：物體所受到的合力矩為零，即

　　　　　 =0.

4．力的合成與分解的原則，定則與特征

我們可以用一個(gè)力取代幾個(gè)力(合成)，也可以用幾個(gè)力取代某一個(gè)力(分解)，所有這些代換，都不能違背等效的原則。而在等效原則的指導(dǎo)下，通常實(shí)驗(yàn)可總結(jié)出力的合成與分解所遵循的共同定則：平行四邊形定則。由力的合成所遵循的平行四邊形定則可知：兩個(gè)大小分別為F₁和F₂的力的合力大小F的取值范圍為

　　　 ≤F≤F₁+F₂.

同樣，由力的分解所遵循的平行四邊形定則可知：如不加任何限制而將某個(gè)力分解為兩個(gè)分力，則可以得到無(wú)數(shù)種分解的方式，這是毫無(wú)意義的。通常作力的分解時(shí)所加的限制有兩種：按照力的作用效果進(jìn)行分解，按照所建立的直角坐標(biāo)將力作正交分解。

3．物體受力情況的分析　 方法：為了不使被研究對(duì)象所受到的力與所施出的力混淆起來(lái)，通常需要采用“隔離法”，把所研究的對(duì)象從所處的物理環(huán)境中隔離出來(lái)；為了不使被研究對(duì)象所受到的力在分析過(guò)程中發(fā)生遺漏或重復(fù)，通常需要按照某種順序逐一進(jìn)行受力情況分析，而相對(duì)合理的順序則是按重力、彈力，摩擦力的次序來(lái)進(jìn)行。

2．三種常見(jiàn)力的產(chǎn)生條件及方向特征：

力學(xué)范圍內(nèi)的三種常見(jiàn)力指的是重力、彈力和摩擦力。這三種常見(jiàn)的產(chǎn)生條件及方向特征如下表所示：

知識(shí)方法·要點(diǎn)

Ⅰ]物體的平衡條件：

此類題的關(guān)鍵，在于對(duì)物體的正確的受力分析，列出平衡方程組。

Ⅱ]物體的動(dòng)態(tài)平衡

　 ①有些物體在運(yùn)動(dòng)中合力始終為零，稱動(dòng)態(tài)平衡；

　 ②此類題的常用解法：受力圖分析法。

Ⅲ]處理常用方法：

　 ①正交分析　　 ②整體分析法　　 ③隔離分析法　　 ④力三角圖分析法

知識(shí)方法·難點(diǎn)

1．關(guān)于力的基本特性

力是物體對(duì)物體的作用。力作用于物體可以使受力物體形狀發(fā)生改變；可以使受力物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度)發(fā)生改變。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

　 (1)物質(zhì)性：　 (2)矢量性：　 (3)瞬時(shí)性： (4)獨(dú)立性：　 (5)相互性：

15.(04·全國(guó)卷Ⅱ·18)如下圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①?gòu)椈傻淖蠖斯潭ㄔ谧髩ι?②彈簧的左端受大小也為F的拉力作用;③彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng);④彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng).若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以l₁、l₂、l₃、l₄依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量,則有　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

?

A.l₂ ＞ l₁　　　　　　　　

B.l₄ ＞ l₃　　　　　　　　　

C.l₁ ＞ l₃　　　　　　　　　　

D.l₂ = l₄　

答案　 ?D

解析　 　四種形式拉彈簧過(guò)程中,由于彈力大小都為F,由胡克定律x = ,得l₁ = l₂ = l₃ =l₄.　

14.(04·上�！�5)物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行(如圖),當(dāng)兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)　　　　　 　　　　　　　 　(　 )　

A. A受到B的摩擦力沿斜面方向向上　　　　　　　　

B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下　

?　 C.A、B之間的摩擦力為零　　　　　　　　　　

D.A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)

　 答案　 C?　

解析　 對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律(m_A+m_B)gsinθ=(m_A+m_B)a_共,a_共=gsinθ,對(duì)B應(yīng)用牛頓第二定律:假設(shè)有摩擦力,m_Bgsinθ- f =m_Ba當(dāng)f =0時(shí)a相同,所以假設(shè)不成立,A、B間摩擦力為零,故C對(duì).

13.(05·遼寧大綜合·36)兩光滑平板MO、NO構(gòu)成一具有固定的夾角θ₀=75°的V形槽,

一球置于槽內(nèi),用θ表示NO板與水平面之間的夾角,如圖所示.若球?qū)Π錘O壓力的

大小正好等于球所受重力的大小,則下列θ值中哪個(gè)是正確的 　　　　　 (　 ) 　

? A.15°　　　　　　　 B.30°　　　　　　　　　 C.45°　　　　　　　　　 D.60°?　

答案　 B

解析　 圓球受重力mg和兩個(gè)擋板給它的支持力F_N、F_M,由于球?qū)Π錘O壓力的

大小等于球的重力,所以板對(duì)小球的支持力F_N=mg,三力平衡,則必構(gòu)成如圖所示

首尾相接的矢量三角形,由于F_N=mg,此三角形為等腰三角形,設(shè)底角為β,則

α+2β=180°,又因?yàn)樗倪呅蝺?nèi)角和為360°,則α+β+θ₀=180°,θ₀=75°,

解得α=30°,由幾何關(guān)系得θ=α=30°.　

12.(05·上�！�8)對(duì)如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置,下列說(shuō)法中正確的是　 (　 )　

A.A輪帶動(dòng)B輪沿逆時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)　　　　　　　

B.B輪帶動(dòng)A輪沿逆時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)　

?　 C.C輪帶動(dòng)D輪沿順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)　　　　　　　

D.D輪帶動(dòng)C輪沿順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)

　答案 ?BD?　

解析　 皮帶撐緊的一側(cè),說(shuō)明有張力作用,轉(zhuǎn)動(dòng)的方向是在這一側(cè),由從動(dòng)輪指向主動(dòng)輪.

11.(05·天津理綜·15)如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)

用水平向左的恒力推Q時(shí),P、Q靜止不動(dòng),則　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 )

A.Q受到的摩擦力一定變小　　　　　　　　　　　

B.Q受到的摩擦力一定變大　

? C.輕繩上拉力一定變小　　　　　　　　　　　　

D.輕繩上拉力一定不變

　 答案　 D?　

解析　 　由于物塊Q所受的靜摩擦力的方向無(wú)法判斷,當(dāng)加一水平向左的恒力后,Q所受的靜摩擦力可能變大,也可能變小,A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤,物塊P處于靜止?fàn)顟B(tài),則繩上拉力等于物塊P的重力,不發(fā)生變化,所以D選項(xiàng)正確.