例析共点力军衡问题的几种解法

刘鹏

物体保持匀速直线运动状态或静止状态，称为平衡状态.其力学特征是合外力为零.共点力平衡是高中物理的力学基础问题.本文分类例析有关解题方法.

一、单一物体静态平衡

例1 如图1所示，硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可以忽略，如果悬挂物的重量是G，已知角0，求钢索O对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？

【点评】对于单一物体的静态平衡问题，通常可采用三种方法.如果三力共点平衡，通常优先选用力的合成或力的分解;如果三力以上平衡，通常选用正交分解更为简单.

二、單一物体动态平衡

例2 如图4所示，一个重力为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态.今使板与斜面的夹角β缓慢增大，在此过程中，挡板对球的压力F，和斜面对球的支持力F，变化情况为（    ）

A.F1、F2都是先减小后增加

B.F1先增加后减小F2一直减小

C.F1先减小后增加，F2一直减小

D.F1一直减小，F2先减小后增加

解析 如图5所示，小球受重力G、挡板对球的弹力F1和斜面对球的弹力F2，一直处于平衡状态，三个力中F1和F2合成的合力F一定与重力G等值、反向、共线.从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1先变小，后增大;F2 -直变小.故选C.

【点评】在此题的动态平衡中，受力分析后，发现物体受三个力，其中一个力为恒力，一个力的方向不变，一个力的方向变化.然后结合共点力平衡条件作……