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受力分析共点力平衡 新人教版必修一第三章第五节 无极中学朱巧娜 一 受力分析 受力分析的步骤 1 确定研究对象 2 按顺序 一二三四场力再其他力 重 弹 摩擦 二 共点力的平衡1 平衡状态 物体处于或状态 2 共点力的平衡条件 F合 或者 3 平衡条件的推论 1 二力平衡 这两个力必定大小 方向 0 静止 匀速直线运动 Fx Fy 0 0 相等 相反 2 三力平衡 其中任意两个力的一定与第三个力大小 方向 3 多力平衡 其中任何一个力与其余力的大小 方向 合力 相等 相反 合力 相等 相反 1 单个物体的平衡问题 方法 合成法 适用于三力平衡问题正交分解法 适用于多力平衡问题关键 找平衡关系 列平衡方程 考点一 共点力作用下物体的静态平衡 例1 如图 一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动 若保持F的大小不变 而方向与水平面成60 角 物块也恰好做匀速直线运动 物块与桌面间的动摩擦因数为 A B C D F 变式 如图所示 质量为m的小球系于轻质弹簧的一端 且套在光滑竖立的圆环上 弹簧的上端固定于环的最高点A 小球静止时处于圆环的B点 此时 AOB 60 弹簧伸长量为L 现用该弹簧沿水平方向拉住质量为2m的物体 系统静止时弹簧伸长量也为L 则此时物体所受的摩擦力 A 等于零B 大小为0 5mg 方向沿水平面向右C 大小为mg 方向沿水平面向左D 大小为2mg 方向沿水平面向右收起 2 多个物体的平衡问题 方法 整体隔离法关键 恰当选取研究对象原则 1 求外力用 求内力用 2 隔离时要先隔离 的物体 3 一般先考虑整体法 再用隔离法 两种方法交替使用 建立方程组求解 考点一 共点力作用下物体的静态平衡 整体法 隔离法 受力少 例2 如图所示 质量分别为M m的两个木块A B通过劲度系数为K的轻弹簧连接 木块A放在水平桌面上 木块B用轻绳通过定滑轮在力F的作用下整体处于静止状态 绳与水平方向成 角 不计滑轮与绳间的摩擦 则下列说法正确的是 A 木块A对桌面的压力为B 轻弹簧处于拉伸状态 弹簧的弹力大小为C 木块A对桌面的摩擦力大小为 方向向左D 木块A对桌面的摩擦力大小为 方向向右 变式 在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A A与竖直墙之间放一光滑半圆球B 整个装置处于平衡状态 已知A B两物体的质量分别为M和m 则下列说法正确的是 A A物体对地面的压力大小为MgB A物体对地面的压力大小为 M m gC B物体对A物体的压力小于mgD A物体对地面的摩擦力可能大于mg 例3 如图1 3 1所示 物体A靠在竖直墙面上 在力F作用下 A B保持静止 物体B的受力个数为 A 2B 3C 4D 5 变式 如图所示 斜面小车M静止在光滑水平面上 一边紧贴墙壁 若在小车上加一物体m 且M m相对静止 此时小车的受力个数为 A 3B 4C 5D 6 考点二 共点力作用下物体的动态平衡 1 图解法 矢量三角形 适合解决三力的动态平衡问题受力特点 三个力中一个恒力 一个方向不变的力 另一个力方向变化 例1 如右图 重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间 若挡板逆时针缓慢转到水平位置 在该过程中 斜面和挡板对小球的弹力大小F1 F2的变化情况正确的是A F1逐渐变大B F1先变小后变大C F2先变小后变大D F2逐渐变小 变式 如图 物体的重力为G 保持细绳AO的位置不变 让细绳BO的B端沿四分之一圆弧从D点缓慢向E点移动 在此过程中 A BO绳上的张力先增大后减小B BO绳上的张力先减小后增大C AO绳上的张力先减小后增大D AO绳上的张力先增大后减小 例2 固定在水平面上光滑半球 半径为R 球心O的正上方固定一个小定滑轮 细线一端拴一小球 置于半球面的A点 另一端绕过A点 现缓慢地将小球从A点拉到B点 则此过程中 小球对半球的压力大小N 细线的拉力大小F的变化情况是 A N变大 F不变B N变小 F变大C N不变 F变大D N不变 F变小 变式 一轻杆BO 其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上 B端挂一重物 且系一细绳 细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮 用力F拉住 如图6所示 现将细绳缓慢往左拉 使杆BO与杆AO间的夹角 逐渐减小 则在此过程中 拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是 A FN先减小 后增大B FN始终不变C F先减小 后增大D F逐渐不变 2 相似三角形 适合解决三力的动态平衡问题受力特点 三个力中一个恒力 两个方向变化的力关键 找到相似力的三角形和长度三角形 例3 如图所示 小船用绳索拉向岸边 设船在水中运动对所受水的阻力不变 那么小船在匀速靠岸过程中 下面说法哪些是正确的 A 绳子的拉力F不断增大B 绳子的拉力F不变C 船所受的浮力不断减小D 船所受的浮力不断增大 变式 如图所示 滑轮固定在天花板上 细绳跨过滑轮连接物体A和B 物体B静止于水平地面上 用Ff和FN分别表示地面对物体B的摩擦力和支持力 现将物体B向左移动一小段距离 仍静止 下列说法正确的是 A Ff和FN都增大B Ff和FN都减小C Ff增大 FN减小D Ff减小 FN增大 3 解析法 适合解决多力动态平衡的问题关键 1 列平衡方程求出未知量和已知量的关