高考物理共点力平衡问题的处理

许培喜

纵观近年高考题发现，受力分析和共点力平衡是常考题型。下面结合自己的教学实践系统总结这类题的解题步骤和方法。

一、确定研究对象

当我们拿到题目时，首先确定是哪类题，如运动学题、力学题、能量计算题等。如果是力学平衡题，就需要立即准确找到研究对象。研究对象一般有两种：一是整体，二是隔离。对于系统是两个或两个以上物体组成，系统内各物体运动状态相同（各物体加速度相同）且求系统的外力，我们一般选择整体法。也就是把各物体打包成一个物体来处理。

例如，如图1，将质量为m1和m2的物体分置于质量为M的物体两侧，均处于静止状态，m1>m2，α<β。求水平地面对M的摩擦力。分析：首先我们确定这是一道力学题，系统中三个物体，状态相同（三个加速度都等于零），而且求水平面给M的摩擦力，地面属于系统外的物体。由整体为研究对象，根据平衡条件可知，地面给M的摩擦力为零。

二、受力分析

所谓受力分析，就是把指定物体（研究对象）在特定物理情景中所受的所有外力找出来，并画出受力图，这就是受力分析。受力分析的一般顺序：按照各种性质力产生条件“苛刻”程度去找，即重力（有质量就有）→弹力（接触、挤压）→摩擦力（接触、挤压、有相对运动或相对运动趋势）→其他力等，并画出受力示意图。在受力分析的过程中，要边分析判断边画受力图。（注意：只画性质力，不能画效果力）。受力分析后，检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态。

三、平衡处理

1。平衡状态

平衡状态指物体处于禁止、匀速直线运动状态或缓慢移动状态。其中我们把物体处于禁止和匀速直线运动状态称为静态平衡。物体缓慢移动称为动态平衡。

2。平衡条件

处于平衡态的物体或系统，它的运动状态是不改变的，即△v=0，亦即a=0。根据牛顿第二定律可知，F合=0，或Fx=0和Fy=0。判断物体或系统是否平衡，我们的依据是物体或系统所受合外力为零。处于平衡态的物体合力都为零。

3。平衡问题求解方法

两个力平衡，我们直接列二力平衡方程。三个力平衡，我们一般采用“合成法”。因为物体如果在三个力作用下平衡，一定有任意两个力的合力与第三个力等大反向。这样，我们就可以把这三个力“转化”到一个“力学三角形”中。接下来，就是解力学三角形。

（1）如果是静态平衡，我们就直接解这个三角形。可以用正、余弦定理、勾股定理等解题。

（2）如果是动态平衡。我们根据三角形特点，可分为图解法和相似三角形法。

①如果在三个边中有两个边方向不变，有一个边大小和方向都变，（也就是有一个力是恒力，大小、方向都不变。有个力方向不变、大小在变。还有个力大小方向都变）我们用图解法解三角形。

图解法应用：如图2，小球用细绳系住放在倾角θ为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，球对斜面的压力将（ ）。

A。逐渐增大

B。逐渐减小

C。先增大后减小

D。先减小后增大

分析：小球始终静止在斜面上，以小球为对象，受重力mg、绳对球的拉力F和斜面对小球的支持力FN三个力。三力使小球处于平衡状态，三力个力合力为零，能组成一个矢量三角形。在此三角形中，mg大小和方向不变，FN方向不变，F大小方向都变，可以采用图解法。在细绳由水平方向逐渐向上偏移的过程中，矢量三角形的变化情况如图2，由图2可知：F先减小后增大，FN逐渐减小。所以D正确。

②如果三角形中有一个边大小方向都不变，另外两个边大小方向都在变，此时一般采用相似三角形法求解。即在实际环境中找个几何三角形与受力分析图中所画力学三角形相似，利用相似三角形对应边成比例求解。

总之，平衡问题很复杂，很难，种类很多。 本文只是对高考中力学平衡常见问题处理方法进行归纳与总结，望对您有益。