步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 专题02受力分析 共点力的平衡

步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 专题02受力分析 共点力的平衡内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 受力分析共点力的平衡考纲解读 会用图解法分析动态平衡问题和极值问题1对平衡状态的理解(2014北京 101 中学上学期阶段考 )下列说法正确的是()A被竖直上抛的物体到达最高点时，物体处于平衡状态B电梯匀速上升时，电梯中的人不处于平衡状态C在小车的水平光滑表面上静置一小木块，当小车加速运动时，小物块仍处于平衡状态D竖直弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡后，用力 F 将它再拉一段距离后停止，当突然撤去力 F 时，重物仍处于平衡状态答案体被竖直上抛到达最高点时，速度为 0，但由于合力不为 0，物体并没有处于平衡状态，A 选项错误；电梯匀速上升时，电梯中的人所受 2、合力为 0，人处于平衡状态，B 选项错误；由于小车表面光滑，当小车加速时，木块在水平方向上的合力依然为 0，木块处于平衡状态，C 选项正确；重物处于平衡状态，即 FG，当用力将重物下拉后突然撤去外力，则有 FG，合力向上，重物此时并不处于平衡状态，D 选项错误2对物体受力分析如图 1 所示，两个等大、反向的水平力 F 分别作用在物体 A 和 B 上，A、B 两物体均处于静止状态若各接触面与水平地面平行，则 A、B 两物体各受几个力()图 1A3 个、4 个 B4 个、4 个C4 个、5 个 D4 个、6 个答案 由于 A 静止，A 受重力、B 的支持力、拉力 F 及 B 对 A 向左的静摩擦力 3、，共 4个力把 A、B 看做一个整体可知，两个力 F 的效果抵消，地面对 B 没有静摩擦力作用，故B 受重力、拉力 F、地面的支持力、A 对 B 的压力和 A 对 B 向右的静摩擦力，共 5 个力的作用选项 C 正确3受力分析和平衡条件的应用如图 2 所示，质量为 m 的物体 A 处于水平地面上，在斜向下的推力 F 的作用下，向右做匀加速运动，则下列说法中正确的是()图 2A物体 A 可能只受到三个力的作用B物体 A 一定受到四个力的作用C物体 A 受到的滑动摩擦力大小为 D物体 A 对水平地面的压力的大小等于 4整体法和隔离法的应用如图 3 所示，质量分别为 m1、m 2 的两个物体通过轻弹 4、簧连接，在力 F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1 在地面上， 空中)，力 F 与水平方向成 角则 受支持力 摩擦力 确的是 ()图 3AF N BF Nm 1gm 2gCF fF DF f答案 m1、m 2和弹簧看做整体，受力分析如图所示光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 F (m 1m 2)N( m1m 2)g故选项 A、C 正确1共点力作用下物体的平衡(1)平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态(2)共点力的平衡条件：F 合 0 或者共点力平衡的几条重要推论(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反(2)三力平衡：如果物体在 5、三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反(3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反考点一物体的受力分析1定义：把指定物体(研究对象 )在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析2受力分析的一般顺序：先分析场力(重力、电场力、磁场力) ，再分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力例 1如图 4 所示，木块 A 和 B 接触面水平，在水平力 F 作用下，木块 A、B 保持静止，则木块 B 受力的个数可能是()图 4A3 个 B4 个光世昌老师高中物理精品资源免费 6、下载地址 5 个 D6 个解析根据整体法，把 A、B 作为一个整体，整体受重力、水平向左的推力 F，斜面的支持力 面对整体的摩擦力可有可无，即斜面对 B 物体的摩擦力无法判断将 A 隔离，B 对 A 有向右的静摩擦力，故 A 对 B 有向左的静摩擦力，所以 B 受力分析如图，所以 B 物体受力可能是 4 个也有可能是 5 个答案如图 5 所示，在恒力 F 作用下，a、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是()图 5Aa 一定受到 4 个力Bb 可能受到 4 个力Ca 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力Da 与 b 之间一定有摩擦力答案 a、b 看成整体，其受力图如 7、图甲所示，说明 a 与墙壁之间没有弹力和摩擦力光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ；对物体 b 进行受力分析，如图乙所示，b 受到 3 个力作用，所以 a 受到 4 个力作用甲乙考点二平衡条件的应用方法1处理平衡问题的常用方法方法 内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三个力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾 8、依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力2处理平衡问题的两点说明(1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单(2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法例 2如图 6 所示，质量为 M 的斜面体 A 置于粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为 m 的小球B 置于斜面上，整个系统处于静止状态已知斜面倾角 30，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 斜面体对小球的作用力大小为 绳对小球的作用力大小为 面体对水平 9、面的压力大小为(Mm )面体与水平面间的摩擦力大小为 小球为研究对象，对其受力分析如图因小球保持静止，所以由共点力的平衡条件可得：F T0FNmg 0由两式可得 mg 力 )为 面对小球的作用力(支持力)为 ，2对把小球和斜面体作为一个整体进行研究，其受重力(M m)g，水平面的支持力 摩擦力 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，所以由平衡条件可得：0F (Mm) g0联立式可得： f 4由牛顿第三定律可知斜面体对水平面的压力为 ，D 对34答案如图 7 所示，质量为 m 的小球通过轻绳吊在天花上，在大小为 F 的水平向右的力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为 表达式，正确的是() 10、图 7AF TBF TCF T DF T 答案 用图解法进行动态平衡的分析1动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题2基本思路：化“动”为“静” ， “静”中求“动” 3基本方法：图解法和解析法例 3如图 8 所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力 F 作用下处于静止状态当 F 逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能()图 8A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大解析因为初始状态拉力 F 的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在 F 逐渐增大的过程中，斜面对物体的作 11、用力的变化存在多种可能斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力 G 与拉力 F 的合力是平衡力因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力 G 和拉力 F 的合力的变化物体的重力 G 和拉力F 的合力的变化如图所示，由图可知，F 合 可能先减小后增大，也可能逐渐增大答案)平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采用不同的方法：若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系；若给定条件中有长度条件，常用力组成的三角形(矢量三角形) 与长度组成的三角形光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (几何三角形) 的 12、相似比求解(2)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：若已知 F 合 的方向、大小及一个分力 另一分力 2；若已知 F 合 的方向及一个分力 向，则另一分力 合突破训练 3如图 9 所示，将球用细绳系住放在倾角为 的光滑斜面上，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将()图 9A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大答案的重力有两个效果，即拉细绳和压斜面，用图解法分析该题，作出力的分解图示如图所示由图可知，当细绳由水平方向逐渐向上偏移至竖直方向时，细绳上的拉力 1的方向垂直时，F 2有极小值；而球压斜面的力 选项 D 正确考点四平衡中的临界与极值问题1临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现” ，在问题的描述中常用“刚好” 、 “刚能” 、 “恰好”等语言叙述光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址。