(
课件网) 第1讲 物体的平衡 题型1 静态平衡问题 题型2 动态平衡问题 网络构建 备用习题 【关键能力】 理解力和力的运算法则,会正确受力分析,熟练运用力的平衡的各种表达形 式.灵活选取研究对象、会根据实际情况构建平衡模型,同时掌握临界法、 函数法、图像法、整体法、隔离法等解题方法,联系生活实际,培养学生的 物理观念和科学思维. 题型1 静态平衡问题 例1 [2024·浙江1月选考] 如图所示，在同一竖直 平面内，小球、上系有不可伸长的细线 、 、和，其中 的上端悬挂于竖直固定的支架 上，跨过左侧定滑轮、 跨过右侧定滑轮分别与 相同配重、 相连，调节左、右两侧定滑轮高度 达到平衡.已知小球、和配重、 质量均为 A.、 B.、 C.、 D.、 ，细线、平行且与水平面成 角 不计摩擦,取 ， 则细线、 的拉力分别为( ) √ [解析] 对A、B整体受力分析，如图甲所示，根据平衡条件可知 ；对B球受力分析，设与水平方向夹角为 ，如图乙所示，根据平衡条件可知 ， ，联立解得 ， ，选项D正确. 甲 乙 技法点拨 定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，在分析细绳
的拉力时，宜采 用整体受力分析；当分析
、
球之间的拉力时，既可以对
球受力分析， 也可以对
球受力分析. 例2 [2020·浙江1月选考] 如图所示，在倾角为 的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接 一根劲度系数为 的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端 A. B.弹簧伸长量为 C.球受到的库仑力大小为 D.相邻两小球间距为 与球连接.、、三小球的质量均为，， ，当系 统处于静止状态时，三小球等间距排列.已知静电力常量为 ，重力加速度 为 ，则( ) √ [解析] 假设小球C带负电，相邻两小球间距为 ， 对小球C受力分析如图甲所示，根据库仑定律有 , ，显然小球C无法处于静 止，因此小球C应该带正电，根据平衡条件得 , 则 ， 对B球受力分析如图乙所示，根据平衡条件得 ，联立解得 ， 甲 乙 ,选项A正确， D错误.A所受B、C的库仑力的合力为 ,方向 沿斜面向下，选项C错误.将三个小球看作整体分 析，受到重力、支持力、 弹簧弹力，根据平衡条件得 ，弹簧 伸长量为 , 选项B错误. 甲 乙 技法点拨 1.解决电磁学中平衡问题，要理清知识体系 2.本例在分析球时，采用假设法结合平衡知识进行讨论，也可以先求 处 电场方向，电场力又必须沿斜面向上，从而求得 球电性.与电场力相关的 平衡问题可以直接用电场力分析，也可以通过电场强度进行分析. 【迁移拓展】 1.[2022·浙江1月选考] 如图所示，学校门口水平地面上有一质量为 的石 墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为 ，工作人员用轻绳按图示方式匀 速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为 ，重力加速度为 ， 则下列说法正确的是( ) A.轻绳的合拉力大小为 B.轻绳的合拉力大小为 C.减小夹角 ，轻绳的合拉力一定减小 D.轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小 √ [解析] 对石墩受力分析，如图所示，设 两根轻绳的拉力均为 ,根据平衡条件， 有， ， 且， ，联立解得 ，选项A错误，B正确； ，其中 ，，即 是一个常数， 根据三角函数知识知，减小夹角 ， 可能减小，轻绳的合拉力 可能增大，选项C错误;根据 的表达式 可知，当 时，合拉力最小，而 摩擦力 ,当 时，摩擦力最小，即合拉力最小和 摩擦力最小对应的 取值不同，所以合 拉力最小时，摩擦力不是最小，选项D 错误. 2.[2024·温州模拟] 如图所示，质量为、半径为 的圆环状光滑绝缘细杆 用三根交于 点的等长细线悬挂于水平面内，每根细线与竖直方向均成 角，杆上套有三个可视为质点的带正电小球，每个小球的质量均为 、 电荷量均为，小球间的距离相等，球和杆均静止.重力加速度大小为 ， 静电力常量为 ， ... ...
