《2022年高一物理寒假（补弱培优）作业》3.5共点力平衡（原卷版）

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3.5 共点力平衡——2022 年高一物理寒假（补弱培优）作业
1.理解平衡状态的运动特点，并熟练掌握运动状态与受力之间的关系.
2.理解共点力平衡的条件，应用条件解决实际问题.
3.掌握动态平衡的特征，熟练解决其问题.
4.掌握整体法与隔离法的应用．
一、共点力
几个力如果都作用在物体的 ，或者它们的作用线 ，这几个力叫作共点力．
二、共点力平衡的条件
1．平衡状态：
物体受到几个力作用时，保持 或 的状态．
2．在共点力作用下物体平衡的条件是 .
即F合＝0或，其中 Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后，在 x轴和 y轴上所受的合力．
三、正交分解法求解多力平衡问题
1．当物体受到不在同一条直线上的多个共点力时，一般要采用正交分解法．
2．用正交分解法解决平衡问题的一般步骤．
(1)对物体受力分析．
(2)建立坐标系：使尽可能多的力落在 x、y轴上，这样需要分解的力比较少，计算方便．
(3)根据共点力平衡的条件列方程：Fx＝0，Fy＝0.
例1.物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图 1所示，其中 F1大小为 10 N，方向水平向
右，求：
图1
(1)若撤去力 F1，而保持其余四个力不变，其余四个力的合力的大小和方向；
(2)若将 F1转过 90°，物体所受的合力大小．
例2.用三根轻绳将质量为 m的物块悬挂在空中，如图 2所示．已知 ac 和bc 与竖直方向的
夹角分别为 30°和60°，重力加速度为 g，则 ac 绳和 bc 绳中的拉力大小分别为(　　)
图2
A.mg，mg
B.mg，mg
C.mg，mg
D.mg，mg
例3.如图 3，一质量 m＝6 kg 的物块，置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数 μ＝，
为了使物块沿水平地面做匀速直线运动，现用一与水平方向夹角为 37°的力斜向上拉物体，
求此拉力的大小．(已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)
图3
例4.同学们都有过擦黑板的经历．如图 3所示，一黑板擦(可视为质点)的质量为 m＝0.2
kg，当手臂对黑板擦的作用力 F＝10 N 且F与黑板面所成角度为 53°时，黑板擦恰好沿黑
板表面缓慢竖直向上擦黑板．(取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)
图3
(1)求黑板擦与黑板间的动摩擦因数 μ；
(2)若作用力 F方向保持不变，当 F多大时能完成向下缓慢擦黑板的任务？
(3)比较以上两种情况，试判断哪次黑板擦得更干净，说明理由．
1.一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为 5 N，现将水平面内三个力同时
作用于物体的同一点，三个力的大小分别为 2 N、2 N、
3 N．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(　　)
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