高中物理-活用八法解决平衡问题.docx

高中化学-活用八法解决平衡问题 、合成分解法 求解时有两种思路：一是将某力沿两个力的反方向进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力；二是将 某二力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力. 总体而言，分解不是目的，“分解是为了更好的合成. 将弹力沿水平方向和竖直方向分解，由竖直方向受力平衡可得mg= 2Fcos(90— 将弹力沿水平方向和竖直方向分解，由竖直方向受力平衡可得 mg= 2Fcos(90 —a，解得f = mg 2cos(90° 如图所示，石拱桥的 正中央有一质量为 如图所示，石拱桥的 正中央有一质量 为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为 a重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧 面所受弹力的大小为（） A_^ B-m_ 2sin a 2cos a = -m^，故本题答案为A. 2s in a ［答案］A 二、对称法 某些物理问题具有空间中的对称性，在考虑问题时，可以从一个单方面分析然后扩展或类比到全部，这样可 以避开繁琐的计算，迅速的解决问题. 1 1 CQmgtan a D. qmgcot a ［思路点拨］因对称，两侧的弹力大小相等，石块受重力和两个侧面的弹力，共三个力的作用，且处于静止 状态. ［解析］楔形石块受力如图 （2016广州综合测试）如图是悬绳对称且长度可调的自制降落 伞?用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验，悬绳的长度I1V 12,匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为 F1、 F2，则（ ） A . Fa一定小于运动员的重力 G B . Fa与Fb的合力大小始终不变 C . Fa的大小保持不变 D . Fb的大小保持不变 ［解析］将人受到的重力分解为沿两手臂方向的 Fa和Fb （Fa= Fa、 Fb）,如图，由图可知，在手臂0A沿由水平方向缓慢移到 A位置过程中，Fa 增大或一直减小（与A的位置有关），Fb —直减小，故C、D错误；由于A、 不确定，故Fa与重力G的大小不确定，但Fa与Fb的合力始终大小不变等于 正确，A错误. ［答案］B Fb =先减小后B Fb = 先减小后 B的位置 G,故B A . Fi v F2 C. Fi= F2V G B. Fi F2 D . Fi = F2 G g ［解析］物体受重力和悬绳拉力作用处于平衡状态，由对称性可知，每条悬绳拉力的竖直分力为 -，设绳与 竖直方向的夹角为e,则有Fcos e= J，解得F=盒，由于无法确定ncos e是否大于1,故无法确定拉力 重力G的关系，C、D错误；悬绳较长时，夹角 e较小，故拉力较小，即 Fi F2, A错误，B正确. ［答案］B 三、图解法（或三角形法） 在共点力平衡中，在对物体进行受力分析的基础上，通过合成或分解可画出三个力的封闭矢量三角形.对物 如图所示，一根粗细均匀的金属体的变化特点进行分析，然后在三角形内观察各边的变化情况，进而分析各力的变化情况，常用于分析临界和极 值问题. 如图所示，一根 粗细均匀的金属 B端施加水平拉力F使金属棒处于静止状棒AB，棒的 B端施加水平拉力F使金属棒处于静止状 TOC \o 1-5 \h \z 态，轻绳与竖直方向的夹角为 a金属棒与竖直方向的夹角为 3下列说法正确的是（ ） A . sin 3= 2sin aC A . sin 3= 2sin a C. tan 3= 2tan a D. cot 3= 2cot a ［解析］金属棒受重力G、水平拉力F和轻绳拉力T三个力而平衡，则这三个力的矢量线段必相交于一点 0、 如图所示.0点为棒的重心，即 AB的中点，/ CAO = a,由几何关系得tan a=, tan 3=-TC，其中BC= AC AC 2C0 ，因此 tan 3= 2tan a 握紧竖直放置的如图，运动员的双手 握紧竖直放置的 圆形器械，在手臂 0A沿由水平方向缓慢移到 A位置过程中，若手臂 OA、0B的拉力分别为Fa和Fb,下列表述 正确的是（ ） ［答案］C 五、整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节?若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题，在选取研 究对象时，要灵活运用整体法和隔离法. 对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力， 我们优先采用整体法, 这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法. （多选）（2016临汾模拟） 如图所示，在一根 粗糙的水平直杆上套有两个质量均为 m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为 M的小球，两铁 环与小球都处于静止状态?现想办法使得两铁环间距离增大稍许而仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持 力Fn和摩擦力Ff的可能变化是（ ） A ? Fn不变 B ? Fn增大 C. Ff增大 D ? Ff不变 ［解析］