专题一受力分析物体的平衡(高考定位+方法提炼+突破训练)(共42张PPT)

1、第一部分 专题复习篇受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题，在高受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题，在高考中是考中是级要求，主要考查力的产生条件、力的大小级要求，主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断方向的判断( (难点：弹力、摩擦力难点：弹力、摩擦力) )、力的合成与分解、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析，涉及的思想方法有：整体法与隔离法、假设的分析，涉及的思想方法有：整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等高考法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等高考试题命题特点：这部分知识单

2、独考查一个知识点的试试题命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核高考定位目录索引考题1 对物体受力分析的考查考题2 对静态平衡问题的考查考题3 对动态平衡问题的考查考题4 应用平衡条件解决电学平衡问题考题1对物体受力分析的考查 (多选多选)如图如图1所示，质量为所示，质量为m的木块的木块A放在质量为放在质量为M的三角形斜面的

3、三角形斜面B上，现用大小均为上，现用大小均为F，方向相反的水平力分，方向相反的水平力分别推别推A和和B，它们均静止不动，则，它们均静止不动，则() A.A与与B之间不一定存在摩擦力之间不一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力与地面之间可能存在摩擦力C.B对对A的支持力一定大于的支持力一定大于mgD.地面对地面对B的支持力的大小一定等于的支持力的大小一定等于(Mm)g图图1审题突破审题突破B、D选项考察地面对选项考察地面对B的作用力故可以：的作用力故可以：先对物体先对物体A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；面对整体的支持力和摩擦力

4、；A、C选项考察物体选项考察物体A、B之间的受力，应当隔离，物体之间的受力，应当隔离，物体A受力少，故：隔离受力少，故：隔离物体物体A受力分析，根据平衡条件求解受力分析，根据平衡条件求解B对对A的支持力和的支持力和摩擦力摩擦力.解析解析对对A、B整体受力分析，如图，整体受力分析，如图，受到重力受到重力(Mm)g、支持力、支持力FN和已和已知的两个推力，水平方向：由于两知的两个推力，水平方向：由于两个推力的合力为零，故整体与地面个推力的合力为零，故整体与地面间没有摩擦力；竖直方向：有间没有摩擦力；竖直方向：有FN(Mm)g，故，故B错误，错误，D正确；正确；再对物体再对物体A受力分析，受重力受力

5、分析，受重力mg、推力、推力F、斜面体、斜面体B对对A的支的支持力持力FN和摩擦力和摩擦力Ff，在沿斜面方向：，在沿斜面方向：当推力当推力F沿斜面分沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，当当推力推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上斜面向上，当推力当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，设斜面倾斜角为摩擦力为零，设斜面倾斜角为，在垂直斜面方向：，在垂直斜面方向：FNmgcos Fsin ，所以，所以B对对A的支持力不一

6、定大于的支持力不一定大于mg，故，故A正确，正确，C错误错误.故选择故选择A、D.答案答案AD1. (单选单选)(2014广东广东14)如图如图2所示，水平地所示，水平地面上堆放着原木，关于原木面上堆放着原木，关于原木P在支撑点在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是处受力的方向，下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿处受到的静摩擦力沿MN方向方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向处受到的静摩擦力沿水平方向图图2解析解析M处支持力方向与支持面处支持力方向与支持面(地面地面)垂直，即竖垂直

7、，即竖直向上，选项直向上，选项A正确；正确；N处支持力方向与支持面处支持力方向与支持面(原木接触面原木接触面)垂直，即垂直垂直，即垂直MN向上，故选项向上，故选项B错误；错误；摩擦力与接触面平行，故选项摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误错误.答案答案 A2. (单选单选)如图如图3所示，一根轻杆的两端固所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为定两个质量均为m的相同小球的相同小球A、B，用，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，线，30，60，求轻杆对，求轻杆对A球的作用力球的作用力()图图3解析解析对对A球受力分析如下图，细绳对小球球受力分析如下图，细绳对小球

8、A的力为的力为F1，杆对杆对A的力为的力为F2，把，把F1和和mg合成，由几何知识可得组合成，由几何知识可得组成的三角形为等腰三角形，故成的三角形为等腰三角形，故F2mg.答案答案A3. (单选单选)如图如图4所示，用质量为所示，用质量为M的吸铁石，的吸铁石，将一张质量为将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁的白纸压在竖直固定的磁性黑板上某同学沿着黑板面，用水平向性黑板上某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为黑板对白纸的摩擦力的大小为()图图4 1.合理的选取研究对象合理的选取研究对象如果题目中给出的物体不止

9、一个，在分析物体受力情如果题目中给出的物体不止一个，在分析物体受力情况时，往往不能直接判断它与其接触的物体间是否有况时，往往不能直接判断它与其接触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力，这时可以采用隔离法相互作用的弹力和摩擦力，这时可以采用隔离法(或整或整体法体法)，先分析其他物体，先分析其他物体(或整体或整体)的受力情况，再分析的受力情况，再分析被研究物体的受力情况被研究物体的受力情况.2.结合运动状态及时修正结合运动状态及时修正由于弹力和摩擦力都是被动力，它们的方向和大小与由于弹力和摩擦力都是被动力，它们的方向和大小与物体的运动状态有密切的关系，所以分析物体的受力物体的运动状态有密切的关系，

10、所以分析物体的受力情况时，除了根据力产生的条件判断外，还必须根据情况时，除了根据力产生的条件判断外，还必须根据物体的运动状态，结合牛顿第二定律及时进行修正物体的运动状态，结合牛顿第二定律及时进行修正. 考题2对静态平衡问题的考查图图5 5. (单选单选)在如图所示的在如图所示的A、B、C、D四幅图中，滑轮本身的重力忽四幅图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆安装在一根轻木杆P上，一根轻绳上，一根轻绳ab绕过滑轮，绕过滑轮，a端固定在墙上，端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重的重物，当滑轮和重物都静止不动时，图物都静止不动

11、时，图A、C、D中杆中杆P与竖直方向夹角均为与竖直方向夹角均为，图，图B中杆中杆P在竖直方向上，假设在竖直方向上，假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是，则以下判断中正确的是() 6. (单选单选)倾角为倾角为45的斜面固定在墙角，一质量分的斜面固定在墙角，一质量分布均匀的光滑球体在大小为布均匀的光滑球体在大小为F的水平推力作用下静的水平推力作用下静止在如图止在如图7所示的位置，所示的位置，F的作用线通过球心，设球的作用线通过球心，设球所受重力大小为所受重力大小为G，竖直墙对球的弹力大小为，竖直墙对

12、球的弹力大小为F1，斜面对球的弹力大小为斜面对球的弹力大小为F2，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A.F1一定大于一定大于F B.F2一定大于一定大于GC.F2一定大于一定大于F D.F2一定大于一定大于F1图图7解析解析以球为研究对象，受力分析，如图所示，以球为研究对象，受力分析，如图所示，根据平衡条件可得：根据平衡条件可得：F2sin GFF1F2cos 所以所以F2一定大于一定大于G，F1一定小于一定小于F，F2与与F的大小关系不确定，的大小关系不确定，F1和和F2的大小关系也不确定，所以的大小关系也不确定，所以B正确，正确，A、C、D错误错误.答案答案B共点力平衡问题的求解思

13、路和方法共点力平衡问题的求解思路和方法1.求解共点力平衡问题的一般思路求解共点力平衡问题的一般思路2.常用求解方法常用求解方法(1)正交分解法正交分解法(2)合成法合成法 (多选多选)如图如图8所示，倾角为所示，倾角为的斜面体的斜面体c置于水平地面上，小物块置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接连接，连接b的一段的一段细绳与斜面平行细绳与斜面平行.在在a中的沙子缓慢流出的过程中，中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则都处于静止状态，则()A.b对对c的摩擦力一定减小的摩擦力一定减小B.b对对c的摩

14、擦力方向可能平行斜面向上的摩擦力方向可能平行斜面向上C.地面对地面对c的摩擦力方向一定向右的摩擦力方向一定向右D.地面对地面对c的摩擦力一定减小的摩擦力一定减小考题3对动态平衡问题的考查 图图8审题突破审题突破b受到受到c的摩擦力不一定为零，与两物体的重力、斜的摩擦力不一定为零，与两物体的重力、斜面的倾角有关面的倾角有关.对对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦的摩擦力方向和支持力的大小力方向和支持力的大小.解析解析设设a、b的重力分别为的重力分别为Ga、Gb.若若GaGbsin ，b受到受到c的摩擦力为零；若的摩擦力为零；若GaGbsin ，b受到受到

15、c的摩的摩擦力不为零擦力不为零.若若GaGbsin ，b受到受到c的摩擦力沿斜面的摩擦力沿斜面向上，故向上，故A错误，错误，B正确正确.对对b、c整体，水平面对整体，水平面对c的摩擦力的摩擦力FfFTcos Gacos ，方向水，方向水平向左平向左.在在a中的沙子缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小，故中的沙子缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小，故C错误，错误，D正确正确.答案答案BD7. (单选单选)如图如图9甲，手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来甲，手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度调节角度.某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒

16、适度，由原卡位适度，由原卡位4缓慢地调至卡位缓慢地调至卡位1(如图乙如图乙)，电脑始终静止在，电脑始终静止在底座上，则底座上，则()图图9A.电脑受到的支持力变大电脑受到的支持力变大B.电脑受到的摩擦力变小电脑受到的摩擦力变小C.散热底座对电脑的作用力变大散热底座对电脑的作用力变大D.散热底座对电脑的作用力不变散热底座对电脑的作用力不变解析解析对笔记本电脑受力分析如图所示，有：对笔记本电脑受力分析如图所示，有：FNmgcos 、Ffmgsin .由原卡位由原卡位1调至卡位调至卡位4，减小，减小，静摩擦力静摩擦力Ff减小、支持力减小、支持力FN增加；散热底座对电脑增加；散热底座对电脑的作用力的合

17、力是支持力和静摩擦力的合力，与电的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力，与电脑的重力平衡，始终是不变的，故脑的重力平衡，始终是不变的，故D正确正确.答案答案D8. (单选单选)如图如图10将两个质量均为将两个质量均为m的小球的小球a、b用细用细线相连悬挂于线相连悬挂于O点，用力点，用力F拉小球拉小球a，使整个装置处，使整个装置处于静止状态，且悬线于静止状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为与竖直方向的夹角为30，则，则F的最小值为的最小值为()图图10解析解析以以a、b两球为一整体进行受力分析：受重两球为一整体进行受力分析：受重力力2mg，绳子的拉力，绳子的拉力FT，拉力，拉力F，其中重力是恒，其

18、中重力是恒力，绳子拉力力，绳子拉力FT方向恒定，根据平衡条件，整体方向恒定，根据平衡条件，整体所受合外力为零，所以当所受合外力为零，所以当F的方向与绳子垂直时的方向与绳子垂直时最小，如图所示，根据几何关系可得：最小，如图所示，根据几何关系可得：F2mgsin 30mg，所以所以B正确，正确，A、C、D错误错误.答案答案B9. (单选单选) (2014山东山东14)如图如图11所示，用两根等长所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂

19、点不变但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时，木板静止时，F1表示表示木板所受合力的大小，木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后力的大小，则维修后()A.F1不变，不变，F2变大变大B.F1不变，不变，F2变小变小C.F1变大，变大，F2变大变大D.F1变小，变小，F2变小变小图图11解析解析木板静止时，木板受重力木板静止时，木板受重力G以及两根轻绳的拉力以及两根轻绳的拉力F2，根据平衡条件，木板受到的合力，根据平衡条件，木板受到的合力F10，保持不变，保持不变.两根轻绳的拉力两根轻绳的拉力F2的合力大小等于重力的合力大小等于重力G，保持不变，保持不变

20、，当两轻绳剪去一段后，两根轻绳的拉力当两轻绳剪去一段后，两根轻绳的拉力F2与竖直方向的与竖直方向的夹角变大，因其合力不变，故夹角变大，因其合力不变，故F2变大变大.选项选项A正确，选项正确，选项B、C、D错误错误.答案答案A1.当受力物体的状态发生当受力物体的状态发生“缓慢缓慢”变化时，物体所处的状态仍变化时，物体所处的状态仍为平衡状态，分析此类问题的方法有解析法和矢量三角形法为平衡状态，分析此类问题的方法有解析法和矢量三角形法.2.分析动态平衡问题时需注意以下两个方面：分析动态平衡问题时需注意以下两个方面：(1)在动态平衡问题中，一定要抓住不变的量在动态平衡问题中，一定要抓住不变的量(大小或

21、方向大小或方向)，此，此题中不变的量是力题中不变的量是力F3和和F1的合力的大小和方向，然后分析其的合力的大小和方向，然后分析其他量的变化他量的变化.(2)当物体受到一个大小和方向都不变、一个方向不变、一个大当物体受到一个大小和方向都不变、一个方向不变、一个大小和方向都变化的三个力作用，且题目只要求定性讨论力的大小和方向都变化的三个力作用，且题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时，首先考虑用图解法小而不必进行定量计算时，首先考虑用图解法. (多多选选) (6分分)如图如图12所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，放置在水平面上，CAB30

22、，斜面内部，斜面内部O点点(与斜面无任与斜面无任何连接何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在分别静止在M、P、N点，点，P为为MN的中点，的中点，OMON，OMAB，则下列判断正确的是则下列判断正确的是()A.小物体在小物体在M、P、N点静止时一定都是受点静止时一定都是受4个力个力B.小物体静止在小物体静止在P点时受到的摩擦力最大点时受到的摩擦力最大C.小物体静止在小物体静止在P点时受到的支持力最大点时受到的支持力最大D.小物体静止在小物体静止在M、N点时受到的支持力相等点时受到的支持力相等考题4应用平衡条件解决电学平

23、衡问题审题破题真题演练图图12解析解析对小物体分别在三处静止时进行对小物体分别在三处静止时进行受力分析，如图：结合平衡条件小物体受力分析，如图：结合平衡条件小物体在在P、N两点时一定受四个力的作用，两点时一定受四个力的作用，而在而在M处不一定，故处不一定，故A错误；错误；小物体静止在小物体静止在P点时，摩擦力点时，摩擦力Ffmgsin 30，设小物体静，设小物体静止在止在M、N点时，库仑力为点时，库仑力为F，则小物体静止在，则小物体静止在N点时点时Ffmgsin 30Fcos 30，小物体静止在，小物体静止在M点时点时Ffmgsin 30Fcos 30，可见小物体静止在，可见小物体静止在N点时所受摩点时所受摩擦力最大，故擦力最大，故B错误；错误；小物体静止在小物体静止在