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5．平衡概念的理解及平衡條件的歸納

(1)對平衡概念的準確理解：平衡是相對于運動提出的概念；有一種運動相應就有一種平衡與之對應；平衡實際上是運動在某種特殊的條件下所達到的某種特殊的狀態(tài)；而某種運動處于平衡狀態(tài)實際上是意味著這種運動的狀態(tài)保持不變，或描述這種運動的狀態(tài)參量恒定。

(2)關(guān)于平衡條件的歸納。

①在共點力作用下的物體的平衡條件。

　　　　　　 =0.

②有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡條件★

轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài)是靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)；其共同的物理本質(zhì)是描述轉(zhuǎn)動狀態(tài)的角速度這一物理量保持恒定；而能夠迫使物體轉(zhuǎn)動角速度發(fā)生變化的只有力矩，所以在有固定轉(zhuǎn)動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

我們可以用一個力取代幾個力(合成)，也可以用幾個力取代某一個力(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下，通常實驗可總結(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力分解為兩個分力，則可以得到無數(shù)種分解的方式，這是毫無意義的。通常作力的分解時所加的限制有兩種：按照力的作用效果進行分解，按照所建立的直角坐標將力作正交分解。

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

2．三種常見力的產(chǎn)生條件及方向特征：

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

知識方法·要點

Ⅰ]物體的平衡條件：

此類題的關(guān)鍵，在于對物體的正確的受力分析，列出平衡方程組。

Ⅱ]物體的動態(tài)平衡

　 ①有些物體在運動中合力始終為零，稱動態(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

知識方法·難點

1．關(guān)于力的基本特性

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

　 (1)物質(zhì)性：　 (2)矢量性：　 (3)瞬時性： (4)獨立性：　 (5)相互性：

15.(04·全國卷Ⅱ·18)如下圖所示,四個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彈簧的左端固定在左墻上;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;④彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動.若認為彈簧的質(zhì)量都為零,以l₁、l₂、l₃、l₄依次表示四個彈簧的伸長量,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向上做勻減速運動時　　　　　 　　　　　　　 　(　 )　

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

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°,又因為四邊形內(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)對如圖所示的皮帶傳動裝置,下列說法中正確的是　 (　 )　

A.A輪帶動B輪沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)　　　　　　　

B.B輪帶動A輪沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)　

?　 C.C輪帶動D輪沿順時針方向旋轉(zhuǎn)　　　　　　　

D.D輪帶動C輪沿順時針方向旋轉(zhuǎn)

　答案 ?BD?　

解析　 皮帶撐緊的一側(cè),說明有張力作用,轉(zhuǎn)動的方向是在這一側(cè),由從動輪指向主動輪.

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用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止狀態(tài).當

用水平向左的恒力推Q時,P、Q靜止不動,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法判斷,當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選項錯誤,物塊P處于靜止狀態(tài),則繩上拉力等于物塊P的重力,不發(fā)生變化,所以D選項正確.