2024年高考物理一轮总复习第二章相互作用-力第3讲受力分析共点力的平衡课件

第3讲受力分析共点力的平衡课

程

标

准能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题．素

养

目

标物理观念：知道什么是受力分析，知道平衡状态和平衡条件．科学思维：(1)熟练应用整体法、隔离法进行受力分析，画出受力示意图．(2)能应用共点力的平衡条件结合数学知识，分析平衡问题．必备知识·自主落实关键能力·精准突破必备知识·自主落实一、受力分析1．受力分析的定义把指定物体(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________，这个过程就是受力分析．2．受力分析的注意事项(1)养成按照一定顺序进行受力分析的习惯．(2)涉及弹簧弹力时，要注意拉伸或压缩可能性分析．(3)分析摩擦力时要特别注意摩擦力的方向．(4)对于不能确定的力可以采用假设法分析．示意图二、共点力作用下物体的平衡1．平衡状态(1)静止．(2)匀速直线运动．2．平衡条件(1)物体所受合外力为零，即F合＝0.(2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx＝0，Fy＝0.3．物体平衡条件的相关推论(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________，方向________．若不共线，则三力首尾相连，可构成封闭三角形(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的________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．相等相反合力走进生活如图所示为一滑梯的实物图，为保证小朋友的安全，在水平地面铺设安全地垫．水平段与斜面段平滑连接．某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上．(1)对小朋友进行受力分析时不用区分外力与内力，两者都要同时分析．(

)(2)小朋友沿粗糙的滑梯下滑时，受到重力、支持力、下滑力和摩擦力的作用．(

)(3)小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下的瞬间，速度为零，处于平衡状态．(

)(4)小朋友静止在水平面上时，速度为零，所受合力为零，处于平衡状态．(

)×××√关键能力·精准突破考点一受力分析1．受力分析的一般步骤2．整体法与隔离法

整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或求系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力针

对

训

练1.(多选)如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，始终处于静止状态，A、B之间的接触面倾斜．A通过轻弹簧连接竖直墙面，轻弹簧处于水平拉伸状态．关于两木块的受力，下列说法正确的是(

)A．A受到B的摩擦力沿接触面向上B．木块A可能受三个力作用C．木块A一定受四个力作用D．木块B受到地面施加的水平向右的摩擦力答案：ACD解析：对A受力分析知，A受到重力、弹簧拉力、B对A的支持力，根据平衡条件知，一定还有B对A的沿接触面向上的摩擦力，A、C正确，B错误；将A、B作为一个整体，因为整体受到弹簧水平向左的拉力，地面一定给木块B一个向右的摩擦力，D正确．

答案：C

3.[2023·湖南师范大学附属中学高三月考]如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是(

)A．a一定受到4个力的作用B．b只可能受到2个力的作用C．绳子对a的拉力有可能等于mgD．a的质量一定为mtanθ答案：C

考点二共点力的平衡条件及应用1．共点力平衡的常用处理方法合成法三个共点力任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反正交分解法三个或三个以上共点力将物体所受的力分解为相互垂直的两组力，每组力都满足平衡条件力的三角形法三个共点力对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾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.解答静态平衡问题的思路考向1合成法例1如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连，甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β，若α＝70°，则β等于(

)A．45°B．55°C．60°D．70°答案：B解析：取O点为研究对象，O点在三力的作用下处于平衡状态，对其受力分析如图所示，FT1＝FT2，两力的合力与F等大反向，根据几何关系可得2β＋α＝180°，所以β＝55°，故选B.

答案：B

答案：AB

答案：D

典例2如图甲所示，空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，图乙为简化示意图，若空调外机的重心恰好与横梁AO和斜梁BO连接点O在同一竖直平面内，且两支架各承担一半空调重力，空调重力大小为240N，AO水平，BO与AO的夹角为37°.假定横梁对O点的拉力总沿OA方向，斜梁对O点的支持力总沿BO方向．下列判断正确的是(

)A.横梁对O点的拉力为320N