2009年河北衡水重点中学高考秘籍系列之物体平衡（4）中学学科网特约编辑组稿【2009高考考纲解读】从2009高考考纲来看，物体的平衡依然为高考命题的热点之一。通过历年高考试题的分析，不难发现：平衡问题大多以力学背景呈现，涉及力学、热学、电学等部分知识。按照考纲的要求，本专题内容可以分成三部分，即：力的概念、三个性质力；力的合成和分解；共点力作用下物体的平衡。其中重点是对摩擦力和弹力的理解、熟练运用平行四边形定则进行力的合成和分解。难点是受力分析。（1）定义：发生了形变的物体，由于要反抗形变，恢复原状，从而对与它接触并使它发生形变的物体而产生的力。（2）产生条件：两物体相互接触且发生了形变。（3）方向：与物体形变的方向相反。常见弹力的方向：①压力、支持力的方向总垂直于接触面，指向被压或被支持的物体；②绳子的拉力方向总是沿着绳子并指向绳子收缩的方向；③杆子的弹力可沿任意方向，其具体的方向要根据平衡条件或牛顿定律确定。（4）大小：①弹簧的弹力：对于弹簧，在弹簧的弹性限度内，弹力的大小与形变量成正比，即F=kx。这就是胡克定律。由F=kx可得，∆F=k∆x，要注意弹簧有拉伸与压缩两种情况。②其它弹力：其它弹力的大小要结合物体的运动情况用平衡条件或牛顿运动定律求解。（1）电场：能够对放入其中的电荷有力的作用的一种物质。这也是它的基本性质，电场力的性质。（2）电场强度5、磁场对电流的作用————安培力(1)安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力．I1I2图1-7(2)安培力的计算公式：F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝900，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0N;00＜B＜900时，安培力F介于0和最大值之间.(3)安培力公式的适用条件:①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用．如图1-7所示，电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力F＝BI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥．②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力．两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律．另一种是动态平衡，此时，物体运动的速度，物体的加速度．(3)共点力作用下物体的平衡条件：从牛顿第二定律知道，当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，因此，在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合=0．(4)平衡条件的推论①若干力作用于物体使物体平衡，则其中任意一个力必与其他的力的合力等大、反向。②三个力作用于物体使物体平衡，若三个力彼此不平行。则这三个力必共点（作用线交【高考链接】例1、如图1-4所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都μ，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使做匀速运动，则F的大小为（）A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．μmgFQP图1-4例2、木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上。如图1-5所示.。力F作用后（）ABF图1-5A.木块A所受摩擦力大小是12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N图1-6例3、两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图1-6所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速率向下V2匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是()A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋B．cd杆所受摩擦力为零C.回路中的电流强度为D．μ与大小的关系为μ＝【经典分类解析】1．静平衡问题的分析方法【例1】如图甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的