高中物理 第21点“二力平衡”在合成与分解中的应用精讲精练 沪科版必修1

第21点“二力平衡”在合成与分解中的应用当一个物体受到大小相等、方向相反且作用在一条直线上的两个力作用时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态，此时我们称为二力平衡根据力的分解，若将其中一个力分解为两个或若干个力，那么，这两个或若干个力的合力就与原来的另一个力大小相等、方向相反且作用在一条直线上同理，我们可以得出这样的结论：当物体受到n个力处于静止状态或匀速直线运动状态时，其中任意m个力的合力与另外nm个力的合力大小相等、方向相反且作用在同一直线上对点例题一个物体受到同一平面的几个共点力作用处于静止状态，若将其中水平向右的力F大小不变而将其方向逆时针转过，其余的力不变，则此时物体所受的合力的大小为()A.F B2FC.F DF解题指导由题意可知，F与另外所有力的合力等大、反向，所以F大小不变，逆时针转过后，与另外所有力的合力应垂直，则此时物体受到的合力为F，故C选项正确答案C技巧点评当物体受到多个力作用平衡时，可把多力平衡问题等效为“二力平衡”问题，应用此法可使思路清晰1如图1所示，一物块在拉力T作用下沿水平方向做匀速运动则拉力T与摩擦力f的合力的方向为()图1A可能向上偏右B可能向上偏左C一定竖直向上D无法判定答案C解析物体做匀速运动，则拉力T与摩擦力f的合力和重力与支持力的合力大小相等、方向相反，所以拉力T与摩擦力f的合力方向一定竖直向上正确答案为C项2已知物体受到F1、F2、F3三个力作用处于平衡状态，如图2所示其中F1沿y轴正方向，大小恒定且已知，F2与x轴负方向的夹角为，求F3的最小值和此时的方向图2答案F1cos ，方向垂直于F2，与y轴负方向夹角为.解析根据平衡条件可知，F3与F1、F2的合力大小相等、方向相反所以首先应求F1、F2合力的大小和方向，根据本题的特点(F2的方向确定，大小不确定)，可将F1分解在沿F2的作用线的方向上和垂直于F2作用线的方向上，如图所示当沿F2作用线方向上合力为零(即F2F1sin )时F1、F2合力最小，大小等于F1cos ，方向与F1的夹角为.所以F3的最小值为F1cos ，方向垂直于F2，与y轴负方向夹角为.