高考物理复习中三力平衡问题的处理浅探

张广宇

在高考物理中，三力平衡问题是重点考查的一个考点，而且很多以选择题的形式出现。由于三力平衡问题题型多、方法灵活，对力学知识要求比较高，学生学习起来比较困难。经过实践摸索，笔者总结出一些典型题型以及相应的处理方法与大家分享。

典型题型一：物体受三个力的作用处于平衡状态，其中有两个力相应垂直。这类问题的主要处理方法是力的合成与分解。即应用“物体在三个力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力和第三个力等大反向”这个结论，然后通过各力所形成的矢量三角形就可以求解，这是合成方法；或者把某个力沿另外两个力的反方向分解，分解出来的两个分立和其他两个力等大反向，利用二力平衡知识求解，这是分解的方法。

图1【例1】（2009年浙江省物理题）如图1所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（）。

A.32mg和12mg

B.12mg和32mg

C.12mg和12μmg

D.32mg和32μmg

图2解析：物体受力如图2所示，物体受三个力的作用处于平衡状态，其中支持力FN和静摩擦力f两个力相互垂直，利用合成或分解的方法就可以很容易解决。由FN=mgcos30°=32mg，f=mgsin30°=12mg。故选A。

典型题型二：物体受三个力的作用处于平衡状态，三力中不存在垂直关系，但受力方向已知（即角度已知）。此类问题的主要处理方法是正交分解。

【例2】如图3所示，物体在AO、BO绳共同拉力作用下处于静止状态，AO绳与水平方向的夹角为45°，BO绳与水平方向夹角是60°，求两根绳上的拉力。

解析：分析小球受力如图6所示，小球受重力G、斜面的支持力F2和挡板的支持力F1，在三个力的作用下处于平衡状态，这三个力可构成力的矢量三角形，挡板绕O点缓慢移动，可视为动态平衡。因挡板对小球的支持力F1的方向与水平方向之间的夹角由90°缓慢变小，重力的大小和方向都不变，斜面的支持力F2的方向也不变，由矢量三角形知斜面的支持力F2必将变小，而挡板的支持力F1将先变小后变大。

以上是三力平衡问题的三类典型题型，经过教学实践笔者发现按题型归类讲解效果很好，学生分析问题、解决问题的能力也迅速得到了提升。

（责任编辑黄春香）endprint

在高考物理中，三力平衡问题是重点考查的一个考点，而且很多以选择题的形式出现。由于三力平衡问题题型多、方法灵活，对力学知识要求比较高，学生学习起来比较困难。经过实践摸索，笔者总结出一些典型题型以及相应的处理方法与大家分享。

典型题型一：物体受三个力的作用处于平衡状态，其中有两个力相应垂直。这类问题的主要处理方法是力的合成与分解。即应用“物体在三个力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力和第三个力等大反向”这个结论，然后通过各力所形成的矢量三角形就可以求解，这是合成方法；或者把某个力沿另外两个力的反方向分解，分解出来的两个分立和其他两个力等大反向，利用二力平衡知识求解，这是分解的方法。

图1【例1】（2009年浙江省物理题）如图1所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（）。

A.32mg和12mg

B.12mg和32mg

C.12mg和12μmg

D.32mg和32μmg

图2解析：物体受力如图2所示，物体受三个力的作用处于平衡状态，其中支持力FN和静摩擦力f两个力相互垂直，利用合成或分解的方法就可以很容易解决。由FN=mgcos30°=32mg，f=mgsin30°=12mg。故选A。

典型题型二：物体受三个力的作用处于平衡状态，三力中不存在垂直关系，但受力方向已知（即角度已知）。此类问题的主要处理方法是正交分解。

【例2】如图3所示，物体在AO、BO绳共同拉力作用下处于静止状态，AO绳与水平方向的夹角为45°，BO绳与水平方向夹角是60°，求两根绳上的拉力。

解析：分析小球受力如图6所示，小球受重力G、斜面的支持力F2和挡板的支持力F1，在三个力的作用下处于平衡状态，这三个力可构成力的矢量三角形，挡板绕O点缓慢移动，可视为动态平衡。因挡板对小球的支持力F1的方向与水平方向之间的夹角由90°缓慢变小，重力的大小和方向都不变，斜面的支持力F2的方向也不变，由矢量三角形知斜面的支持力F2必将变小，而挡板的支持力F1将先变小后变大。

以上是三力平衡问题的三类典型题型，经过教学实践笔者发现按题型归类讲解效果很好，学生分析问题、解决问题的能力也迅速得到了提升。

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在高考物理中，三力平衡问题是重点考查的一个考点，而且很多以选择题的形式出现。由于三力平衡问题题型多、方法灵活，对力学知识要求比较高，学生学习起来比较困难。经过实践摸索，笔者总结出一些典型题型以及相应的处理方法与大家分享。

典型题型一：物体受三个力的作用处于平衡状态，其中有两个力相应垂直。这类问题的主要处理方法是力的合成与分解。即应用“物体在三个力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力和第三个力等大反向”这个结论，然后通过各力所形成的矢量三角形就可以求解，这是合成方法；或者把某个力沿另外两个力的反方向分解，分解出来的两个分立和其他两个力等大反向，利用二力平衡知识求解，这是分解的方法。

图1【例1】（2009年浙江省物理题）如图1所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（）。

A.32mg和12mg

B.12mg和32mg

C.12mg和12μmg

D.32mg和32μmg

图2解析：物体受力如图2所示，物体受三个力的作用处于平衡状态，其中支持力FN和静摩擦力f两个力相互垂直，利用合成或分解的方法就可以很容易解决。由FN=mgcos30°=32mg，f=mgsin30°=12mg。故选A。

典型题型二：物体受三个力的作用处于平衡状态，三力中不存在垂直关系，但受力方向已知（即角度已知）。此类问题的主要处理方法是正交分解。

【例2】如图3所示，物体在AO、BO绳共同拉力作用下处于静止状态，AO绳与水平方向的夹角为45°，BO绳与水平方向夹角是60°，求两根绳上的拉力。

解析：分析小球受力如图6所示，小球受重力G、斜面的支持力F2和挡板的支持力F1，在三个力的作用下处于平衡状态，这三个力可构成力的矢量三角形，挡板绕O点缓慢移动，可视为动态平衡。因挡板对小球的支持力F1的方向与水平方向之间的夹角由90°缓慢变小，重力的大小和方向都不变，斜面的支持力F2的方向也不变，由矢量三角形知斜面的支持力F2必将变小，而挡板的支持力F1将先变小后变大。

以上是三力平衡问题的三类典型题型，经过教学实践笔者发现按题型归类讲解效果很好，学生分析问题、解决问题的能力也迅速得到了提升。

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