高中物理物体的平衡的知识点
1、平衡状态：物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕固定的转轴匀速转动状态，这时我们说物体处于平衡状态，简称平衡。
在力学中，平衡有两种情况，一种是在共点力作用下物体的平衡;另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。
2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。
平衡状态指的是物体的运动状态，即静止匀速直线运动或匀速转动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力和力矩要满足的条件。至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体，当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。它是研究物体振动规律时的重要概念，简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零，所以也不一定是平衡状态。例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。
3、共点力的平衡
⑴共点力：物体同时受几个共面力的作用，如果这几个力都作用在物体的同一点，或这几个力的作用线都相交于同一点，这几个力就叫做共点力。
⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。
⑶三力平衡原理：物体在三个力作用下，处于平衡状态，如果三力不平行，它们的作用线必交于一点，例如图1所示，不均匀细杆ab长1米，用两根细绳悬挂起来，当ab在水平方向平衡时，二绳与ab夹角分别为30°和60°，求ab重心位置?
根据三力平衡原理，杆受三力平衡，ta、tb、g必交于点o只要过o作ab垂线，它与ab交点c就是ab杆的重心。由三角函数关系可知重心c到a距离为0.25米。
⑷具体问题的处理
①二力平衡问题，一个物体只受两个力而平衡，这两个力必然大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这也就是平常所说的平衡力。平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础，其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。
②三力平衡问题：往往先把两个加合成，这个合力与第三个力就转化成了二力平衡问题，即三力平衡中任意两个力的合力与第三个力的大小相等，方各相反，作用在一条直线上。
1 高中物理 共点力动态平衡问题常见题型总结
一、共点力平衡的概念
所谓共点力平衡，讲的就是在共点力的作用下，物体处于静止或者匀速直线运动的状态，当物体处于静止状态的时候，叫做静态平衡，而当物体处于匀速直线运动状态的时候，叫做动态平衡。这两种状态都是平衡状态，所以物体受到的合外力都是零。
共点力平衡的题型也可以分为静态平衡和动态平衡两类。其中静态平衡主要是通过力的合成和分解进行求解，这里不多赘述；而动态平衡问题是学生普遍错的比较多，也比较难以理解的，接下来将主要分析这类问题的题型和解法。
二、共点力动态平衡问题的解法一：解析法
解析法是对研究对象进行受力分析，画出受力分析图，并根据物体的平衡条件列出方程，得到力与力之间的函数关系，一般会涉及到一个变化角度的三角函数。
解析法比较适合题目中有明显角度变化的题型，比如：
【例1】如图所示，小船用绳牵引靠岸，设水的阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中，有（ ）
A．绳子的拉力不断减小
B．绳子的拉力不断增大
C．船受的浮力减小
D．船受的浮力不变
这个题是比较常见的拉小船的问题，解题的时候可以先对小船进行受力分析，
小船受到重力mg，水的浮力Fn，拉力F以及水的阻力f，在这四个力中，重力mg和水的阻力f是不变的，Fn方向不变，大小改变，F大小和方向都在变。由于小船处于匀速直 2 线运动中，所以受力平衡，设拉力与水平方向的夹角为θ，有：
Fcosθ=f ①；
Fn+Fsinθ=mg ②；
再根据小船在靠岸过程中θ增大，则cosθ减小，sinθ增大，由①得F=f/cosθ，F增大；由②得Fn=mg-Fsinθ，F和sinθ都在增大，所以Fn减小。最后答案选BC。
三、共点力动态平衡问题的解法二：图解法
图解法是对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形法则或是三角形定则画出不同情况下的矢量图，然后根据有向线段的长度与方向变化，判断各个力的大小和方向的变化。
第1页 共10页 力 物体的平衡
[典例必研]
[例1] 如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是 （ ）
A．小车静止时，F＝mgsinθ，方向沿杆向上
B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上
C．小车向右匀速运动时，一定有F＜mg，方向竖直向上
D．小车向右匀加速运动时，一定有F>mg，方向可能沿杆向上
[冲关必试]
1.如图所示，一倾角为45°的斜面固
定于墙角，为使一光滑且质量分布均匀的
铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，
下列说法正确的是 ( )
A．球一定受墙水平向左的弹力
B．球可能受墙水平向左的弹力
C．球一定受斜面竖直向上的弹力
D．球不一定受斜面的弹力作用
考点二：摩擦力有无的判断
[知识笔记]
1．摩擦力
(1)定义：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
(2)产生条件：接触面粗糙；接触面处有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势。
(3)大小：滑动摩擦力F＝μFN，静摩擦力：0≤F≤Fm。
(4)方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反。
(5)作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。
2．静摩擦力的判断
(1)假设法：
利用假设法判断静摩擦力的有无及方向
(2)反推法：
从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断静摩擦力的有无及方向了。
(3)利用牛顿第三定律来判断：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
德化一中2006届高三物理总复习资料——力学部分
第1页 第一部分 力 物体的平衡
一、高考趋势
从近年高考试题可以看出，本章的核心内容即高考热点主要有三个：一是有关摩擦力问题，二是物体平衡问题，三是共点的两个力的合成问题．预计这些热点随高考题的难度、区分度的稳定将不会改变．值得注意的是，近年高考多是多方面的综合，考查更细、更全面，特别是高考提出的考查学生的多种能力．更重要的是学生的创新意识和能力，经常是这部分知识和牛顿定律、功和能、气体的性质、电磁学等内容综合考查，以难度较大的题目出现高考中，考查本章内容的试题多以解答题出现．单纯考查本章内容的题型多以选择为主．占分4%，难度适中．
二、知识结构
三、夯实基础知识
考点一：力、重力、弹力
1．力的物质性是各种形式的力所具有的共同属性，它反映了任何一个力必定和两个物体发生联系．而且，这两个物体问的力的作用是“相互”的．力的物质世要求我们在认识一个力时，首先要稿清该力的施力物体和受力物体，没有受力物体(或施力物体)的力是不存在的．
2．力的作用总是要产生一定的效果，它只能从受力物体上体现出来，且这个效果与德化一中2006届高三物理总复习资料——力学部分
第2页 力的大小、方向作用点相联系，力的图示就准确简洁地反映了某一个力的三要素情况．
3．地球周围的物体，总是要受到地球的吸引而产生重力，它与该物体的运动状况及所处的周边环境无关．
4．物体的各个部分都应受到重力的作用，而从效果上看，这与作用在某一点是相同的，这个点相当于整个物体重力的作用点，即物体的重心．上述处理是“等效原理”的应用．用悬挂法貌重心，要注意它的局限性，它只适用于薄板状物体．
5．从力的物质性来认识弹力，它存在于两个直接接触且发生弹性形变的两个物体之间．弹力的大小情况由形变的程度决定，而物体的形变程度主要由外部条件决定，因此弹力随外部条件的变化而改变，属于被动力．
