2016版红对勾讲与练高三物理人教版总复习第二章相互作用3节受力分析物体平衡

第二章相互作用第3节 受力分析 物体的平衡课堂效果检测课前知识梳理课堂考点演练课前知识梳理01自主回顾·打基础受力分析2．受力分析的一般顺序先分析

(重力、电场力、磁场力)，再分析

(弹力、摩擦力)，最后分析其他力．3．受力分析的常用方法(1)整体法和隔离法当物理情景中涉及物体较多时，就要考虑采用

和

．①整体法研究外力对物体系统的作用各物体运动状态相同同时满足上述两个条件即可采用整体法．②隔离法分析系统内各物体(各部分)间相互作用各物体运动状态不相同物体必须从系统中

出来，独立地进行

分析，列出方程．(2)假设法在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在．答案1．外力 受力图

2.场力 接触力3．(1)整体法 隔离法 隔离 受力解析：设斜面倾角为θ，小球质量为m，假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg，则小球受二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mgsinθ，小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即四力平衡；小球只受单个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态．答案：A共点力作用下物体的平衡3．共点力的平衡条件

或Fx＝0、Fy＝04．平衡条件的推论二力平衡：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

，方向

．三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小

，方向

；并且这三个力的矢量可以形成一个矢量

．(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小

，方向

．答案匀速直线运动1．静止状态3．F合＝04．(1)相等相反

(2)相等

相反

三角形

(3)相等相反解析：本题考查受力分析，意在考查考生对力的平衡条件、隔离法和整体法的运用能力．根据力的平衡条件，可知木块受到的静摩擦力为mgsinα，木块对斜面的压力为

mgcosα，则A、B项错误；由整体法知，桌面对斜面体的摩擦力为0，支持力为(M＋m)g，则C项错误，D项正确．答案：D课堂考点演练02课堂互动·提能力受力分析画出受力示意图，标明各力的符号．检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态，防止发生漏力、添力或错力现象．2．受力分析应注意的五个问题不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆．对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．合力和分力不能重复考虑．区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解．总结提能关于受力分析的两点提醒特别注意运动状态的分析，物体的受力情况与物体的运动状态有关，分析物体受力时，要注意物体所处的状态.整体法与隔离法的灵活应用，一般先选取整体分析运动状态，再选取隔离体分析相互作用的内力，对于复杂问题整体法和隔离法要灵活交叉使用.A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用

C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力解析：本题考查物体的受力分析，意在考查考生的推理能力．若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝gtanα，则轻弹簧对小球无弹力，D正确．答案：D共点力的平衡方法内容合成法物体受到几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力，这两个力满足二力平衡条件：大小相等，方向相反正交分解法将处于平衡状态的物体所受的力，分解在互相垂直的两个方向上，每一个方向上的力都满足平衡条件方法内容矢量三角形法物体受到同一平面内三个互不平行的力的作用，若物体受力平衡，则这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；若三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必定为零，利用矢量三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力2.两类典型的平衡问题静态平衡问题①静态平衡：是指物体或物体系统处于静止状态的平衡；②解题步骤：应首先分析物体的受力情况，根据平衡条件列出平衡方程，解方程并对结果进行讨论．动态平衡问题①动态平衡：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述；②解题步骤：动态平衡问题一般应用图解法求解，步骤如下：a．选某一状态对物体进行受力分析；

b．根据平衡条件画出力的平行四边形或矢量三角形；

c．根据已知量的变化情况，画出平行四边形或矢量三角形的边角变化；d．确定未知量大小、方向的变化．总结提能关于图解法的两点提醒适用类型：图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化.最值分析：当大小方向均可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂直时，其中方向可变的分力存在最小值.若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变解析：设绳子长度为L，A、B间水平距离为d，绳子与竖直方向的夹角为α，绳子拉力为T，物块重力为G，根据平衡条件可得2Tcosα＝G，且由几何关系可得Lsinα＝d，左端绳子下移到A1点，重新平衡后，考虑到d不变，L不变，故依然满足Lsinα＝d，绳子与竖直方向的夹角不变，绳子上的拉力不变，故B对；右端绳子下移到B1点，重新平衡后，考虑到d变大，L不变，故绳子与竖直方向的夹角α将增大，根据力的合成知识可知，等大的两个分力的合力不变时，夹角越大分力越大，故C对．答案：BC共点力平衡的临界和极值问题2．极值问题平衡物体的极值，一般是指在力的变化过程中的最大值和最小值问题．球A

在竖直方向的平衡方程为GA＝FNsin45°三角形劈的平衡方程为Ffm＝FN′sin45°FNB＝G＋FN′cos45°N另有

F

′＝μG22

(1－μ)N

N，F

＝F

′A代入可得

G

＝μ1－μG总结提能解决临界极值问题时应注意的问题(1)求解平衡中的临界问题和极值问题时，首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点.(2)临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而是把某个物理量推向极端，即极大和极小，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论.在△OTBT中，∠TOTB＝90°－α又∠OTTB＝∠TOA＝β，故∠OTBT＝180°－(90°－α)－β＝90°＋α－βsinβ由正弦定理得TB

＝Tsin(90°＋α－β)②B联立①②解得T

＝

Gsinβ

cos(α－β)因β不变，故当α＝β＝30°时，TB最小，且TB＝Gsinβ＝G/2.答案：30°G22．整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．A．A对地面的压力等于(M＋m)gB．A对地面的摩擦力方向向左C．B对A的压力大小为R＋rRmgRD．细线对小球的拉力大小为r

mg名师点睛整体法和隔离法的选用技巧当物理情境中涉及物体较多时，就要考虑采用整体法和隔离法．(1)整体法研究外力对物体系统的作用各物体运动状态相同同时满足上述两个条件即可采用整体法．(2)隔离法分析系统内各物体、各部分间的相互作用各物体的运动状态同或不同均可必须将物体从系统中隔离出来，单独地进行受力分析，列出方程．(3)整体法和隔离法的交替运用对于一些复杂问题，比如连接体问题，通常需要多次选用研究对象，这样整体法和隔离法要交替使用.A．A

与B

之间一定存在摩擦力B．B与地面之间一定存在摩擦力C．B

对A

的支持力一定小于mgD．地面对B

的支持力的大小一定等于(M＋m)g解析：以A

为研究对象，若力F

沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力，则A

与B

之间不存在摩擦力，选项

A

错误．若力F

和A

的重力mg

在垂直斜面方向的分力之和大于mg，则由牛顿第