高考物理总复习专题2受力分析共点力的平衡市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

高三一轮总复习物理1/53必修一第二章相互作用2/53专题二受力分析共点力平衡3/53栏目导航123基础知识整合热门考点研析方法技巧归纳4/53基础知识整合5/53(多项选择)如图所表示，一条细线一端与地板上物体B相连，另一端绕过质量不计定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则(

)A．假如将物体B在地板上向右移动稍许，α角将增大B．不论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，α角将不变C．增大小球A质量，α角一定减小D．悬挂定滑轮细线弹力不可能等于小球A重力6/53【思绪引导】

1.物体处于动态平衡状态．依据共点力平衡知识求解．2．一根绳子上力大小是相等，细线OO′拉力是否在∠AOB角平分线上？【解析】

本题属于共点力作用下平衡问题，关键是研究对象选取，先对小球A受力分析，依据平衡条件求解细线拉力；再对滑轮受力分析，结合平衡条件进行分析即可．7/53分析O点受力，一根绳子上力是相同，故细线OO′拉力一定在∠AOB角平分线上，如图所表示：物体B向右移动稍许，∠AOB变大，α角将增大，A选项正确，B选项错误；增大小球A质量，∠AOB不变，α角不变，C选项错误；当∠AOB＝120°时，悬挂定滑轮细线弹力等于小球A重力，物体B不论在地板上移动多远，∠AOB都不可能到达120°，故悬挂定滑轮细线弹力不可能等于小球A重力，D选项正确．8/53受力分析1．定义：把研究对象在特定物理环境中受到全部外力都找出来，并画出_____________过程．2．受力分析次序场力(重力、电场力、磁场力)→接触力(弹力、______力)→其它力知识点1力示意图摩擦9/53共点力平衡1．平衡状态物体处于______状态或__________________状态．2．平衡条件：协力为______．3．平衡条件推论(1)二力平衡物体在两个共点力作用下处于平衡状态，这两个力一定大小______，方向______．(2)三力平衡物体在三个共点力作用下处于平衡状态，任意两个力协力一定与第三个力大小______，方向______，三个力矢量形成______矢量三角形．知识点2静止匀速直线运动零相等相反相等相反封闭10/53尤其提醒物体处于平衡状态条件是协力为零，加速度为零，并不是速度为零，物体速度为零并不等于静止，如物体竖直上抛运动到最高点时，火箭静止开启时，速度均等于零，但加速度不等于零，没有处于平衡状态．11/53热门考点研析12/531.受力分析步骤(1)确定研究对象：能够是单个物体，也能够是多个物体组成系统，还能够是一个结点．(2)受力分析次序：按照重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等次序分析，不要添力，不要漏力．(3)画出力示意图．受力分析考点

113/532．受力分析方法(1)状态法受力分析时，一些力大小、方向不能确定时，能够依据物体所处运动状态判断．(2)力相互性力是相互，依据牛顿第三定律分析作用力和反作用力，依据作用力大小、方向确定反作用力大小和方向．(3)整体隔离法分析系统外部作用时看整体，分析系统间相互作用时要隔离．整体法：当研究问题不包括物体之间相互作用时，能够不考虑内力，优先选取整体法；隔离法：当研究问题包括到物体之间相互作用时，必须应用隔离法．14/53如图所表示，小球C置于内壁光滑半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．现迟缓减小木板倾角θ过程中，以下说法正确是(

)A．A受到压力逐步变大B．A受到摩擦力逐步变大C．C对B压力逐步变大D．C受到三个力作用【思绪引导】

1.研究A受到摩擦力和压力应该以哪些物体为研究对象？整体还是隔离？2．C处于静止状态，受到几个力作用？含有什么特点？例1

15/53【解析】

以B、C为研究对象，受到重力、长木板A支持力和摩擦力作用，依据平衡条件得，FN＝(mB＋mC)gcosθ，Ff＝(mB＋mC)gsinθ，减小倾角θ，FN增大，Ff减小，依据牛顿第三定律可知，A受到压力逐步变大，受到摩擦力逐步减小，A选项正确，B选项错误；半球形凹槽内壁光滑，小球C受到重力和B对C支持力作用，处于静止状态，则重力等于支持力，C对B压力不变，C、D选项错误．【答案】

A16/53【总结提升】受力分析时注意问题1．不要把研究对象所受力与研究对象对其它物体作用力混同．2．要分清内力和外力，以系统为研究对象时，只分析外部对系统力，不分析系统内部力．3．画受力示意图时，物体受各个力应画成共点力，力作用点要平移．17/53

(多项选择)如图所表示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动．以下说法正确是(

)A．A、B之间摩擦力可能大小不变B．A、B之间摩擦力一定变小C．B与墙之间可能没有摩擦力D．弹簧弹力一定不变针对训练118/53解析：A、B组成系统一直静止，分析物块A受力情况，初态时，mAsinθ＝Ff，末态时，假如F＝2mgsinθ，则mAsinθ＋Ff＝F，解得Ff＝mAsinθ，A、B间摩擦力大小不变，A选项正确，B选项错误；以系统为研究对象，AB未运动，弹簧形变量不变，弹力一定不变，D选项正确；竖直方向上，mAg＋mBg＋Ff＝Fsinθ＋F弹，B与墙之间一定有摩擦力，C选项错误．答案：AD19/531.共点力平衡问题解题步骤(1)分析题意，搞清问题情景、题目所给条件和要求．(2)确定研究对象，整体法、隔离法选取．(3)对研究对象进行受力分析，不要添力、漏力．(4)明确解题方法，合成法、分解法、正交分解法、图解法等．(5)列出平衡方程．(6)求解并讨论．共点力平衡考点

220/532．处理共点力平衡问题方法(1)合成法：物体受三个力作用，任意两个力协力与第三个力等大反向．(2)分解法：将力按作用效果分解，在两个作用效果方向上受力平衡．(3)正交分解法：这种方法主要用来处理四个力或四个力以上平衡问题，将物体所受各个力均在两相互垂直方向上分解，然后分别在这两个方向上列方程．表示为Fx合＝0，Fy合＝0.(4)相同三角形法：依据平衡条件并结协力合成或分解知识，把三个平衡力转化为三角形三条边，经过解这个三角形求解平衡问题．解三角形多数情况是直角三角形，如利用菱形对角线相互垂直特点能够得到直角三角形；不能转化为直角三角形时，可利用力三角形与几何三角形相同等规律求解．21/53如图所表示，小圆环A吊着一个质量为m2物块并套在另一个竖直放置大圆环上，有一细线一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B一个小滑轮后吊着一个质量为m1物块，假如小圆环、滑轮、绳子大小和质量以及相互之间摩擦都能够忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AB所对应圆心角为α，求两物块质量比m1∶m2.例2

22/53【思绪引导】

1.两段细线拉力相等吗？是否等于物体重力？2．画出受力分析图，依据相同三角形求解质量比．【解析】

研究小圆环A受力情况，如图所表示：23/53A受到上面绳子拉力FT1＝m1g，下面绳子拉力FT2＝m2g，大圆环支持力FN，依据三力平衡知识可知，F＝FT1.24/53【总结提升】利用几何关系求解平衡问题1．力矢量三角形中角度为特殊值时，如两个分力大小相等，则以两个分力为邻边组成平行四边形为菱形，连接对角线，可将菱形分成四个相同直角三角形，从而将菱形转化为直角三角形，利用三角函数知识求解．2．力矢量三角形中角度不为特殊值时，能够把三个力画在同一三角形内，利用力三角形与几何三角形相同，依据对应边成百分比列式求解．25/53如图所表示，斜面体A放在水平地面上，用平行于斜面轻弹簧将物块B拴接在挡板上，在物块B上施加平行于斜面沿斜面向上推力F，整个系统一直处于静止状态，以下说法正确是(

)A．物块B与斜面之间一定存在摩擦力B．弹簧弹力一定沿斜面向下C．地面对斜面体A摩擦力水平向左D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小针对训练226/53解析：分析物块B受力情况，当推力F＝mgsinθ时，物块B与斜面间没有摩擦力，弹簧处于原长，没有弹力，A、B选项错误；以系统为研究对象，水平方向上，地面静摩擦力与推力水平分力平衡，故地面对斜面体A摩擦力水平向左，C选项正确；假如弹簧弹力沿斜面向下，且摩擦力为零，即F＝mgsinθ＋kx，增大推力F，弹簧弹力不变，摩擦力沿斜面向下，且在增大，D选项错误．答案：C27/531.临界问题当某物理量改变时，会引发其它几个物理量改变，从而使物体所处平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题描述中惯用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述．常见临界状态有：(1)两接触物体脱离与不脱离临界条件是相互作用力为0(主要表达为两物体间弹力为0)．平衡中临界极值问题考点

328/53(2)绳子断与不停临界条件为绳中张力到达最大值；绳子绷紧与松弛临界条件为绳中张力为0.(3)存在摩擦力作用两物体间发生相对滑动或相对静止临界条件为静摩擦力到达最大．2．极值问题平衡物体极值，普通指在力改变过程中最大值和最小值问题．普通用图解法或解析法进行分析．29/53

(年山东高考)如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间动摩擦因数为μ1，A与地面间动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B质量之比为(

)例3

【思绪引导】

1.A恰好不滑动，B刚好不下滑，隐含着什么信息？2．合理选取研究对象求解质量比．30/53【解析】

分析题干信息，A恰好不滑动，B刚好不下滑，说明系统处于临界状态，A、B物体之间，A物体与地面之间到达最大静摩擦力．【答案】

B31/53【总结提升】假设法求解临界状态步骤1．明确研究对象．2．画出受力示意图．3．假设可发生临界现象．4．列出满足所发生临界现象平衡方程求解．32/53

(年上海高考)如图，一质量为m正方体物块置于风洞内水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推进该物块．已知风对物块推力F∝Sv2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推进用同一材料做成另一正方体物块，则该物块质量为(

)A．4m

B．8mC．32m

D．64m针对训练333/53答案：D34/53方法技巧归纳35/53动态平衡求解技巧当物体状态发生迟缓改变时，过程中物体一直处于一系列平衡状态，这就是动态平衡问题．该题目标关键字眼是“迟缓”，迟缓改变意味着物体处于平衡状态．处理动态平衡问题方法：(1)解析法：对研究对象进行受力分析，建立坐标轴，正交分解，列平衡方程，找出已知量和未知量之间关系，依据已知量改变分析未知量改变．本方法适合用于物体受多个力，力夹角改变显著情况．36/53(2)图解法：本方法有一定适用条件，物体受三个力作用，若满足其中一个力大小方向一定，另一个力方向一定，第三个力大小方向均改变，能够画出这三个力矢量三角形来分析未知量改变情况．(3)相同三角形法：物体受三个力作用，不满足以上条件，不过几何关系比较明朗，此情况下能够考虑用相同三角形方法，依据对应边成百分比，求解未知量．37/53一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直．现将水平F作用于小球上，使其迟缓地由实线位置运动到虚线位置，铁架台一直保持静止．则在这一过程中(

)A．水平拉力F变小B．细线拉力不变C．铁架台对地面压力变大D．铁架台所受地面摩擦力变大【思绪引导】

1.小球迟缓由实线位置运动到虚线位置，处于何种状态？2．研究铁架台与地面间作用力时，能够应用整体法．例4

38/53【解析】

小球迟缓运动处于动态平衡状态，分析小球受力，如图所表示：【答案】

D39/53如图所表示，质量均可忽略轻绳与轻杆承受弹力最大值一定，杆A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物，现将绳一端拴在杆B端，用拉力F将B端迟缓上拉，在AB杆到达竖直前(均未断)，关于绳子拉力F和杆受弹力FN改变，判断正确是(

)A．F变大 B．F变小C．FN变大 D．FN变小针对训练440/53解析：细绳迟缓上拉，系统处于动态平衡状态，研究B点受力情况，如图所表示：答案：B41/53考题随堂演练42/531．均匀长棒一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所表示受力分析示意图中，不正确是(

)43/53解析：A选项中，重力mg、地面支持力FN和拉力F方向都在竖直方向上，木棒对地面无相对运动趋势，地面对木棒没有摩擦力作用，A选项正确；B选项中，拉力F方向与竖直方向有夹角，在水平方向上存在分力，木棒相对地面有运动趋势，则木棒将受到地面静摩擦力Ff作用，方向与F水平分力方向相反，B选项不正确；同理，C选项正确，D选项正确．答案：B44/532.(届温州二模)如图所表示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间接触面倾斜．连接A与天花板之间细绳沿竖直方向．关于两木块受力，以下说法正确是(

)A．A、B之间一定存在摩擦力作用B．木块A可能受三个力作用C．木块B可能受到地面摩擦力作用D．B受到地面支持力一定大于木块B重力45/53解析：分析木块A受力情况，假如重力和绳子拉力相互抵消，则A、B之间不存在摩擦力和弹力作用，木块受到地面支持力等于木块B重力，A、D选项错误；假如木块A受到重力、支持力和摩擦力相互抵消，绳子没有拉力作用，A受到三个力作用，B选项正确；以木块A、B为研究对象，系统处于平衡状态，水平方向上不受摩擦力作用，C选项错误．答案：B46/533.(届内蒙古模拟)如图所表示，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止．现将滑块平行于斜面向上拉过一较小距离，球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态，则与原来相比(

)A．滑块对球弹力增大 B．挡板对球弹力减小C．斜面对滑块弹力增大D.拉力F不变47/53解析：小球处于动态平衡状态，分析小球受力情况，如图所表示：将滑块平行于斜面向上拉过一较小距离，挡板对小球支持力F2方向保持不变，大小逐步减小，滑块对小球支持力F1方向改变，大小逐步减小，故A选项错误，B选项正确；以滑块和小球为研究对象，画出矢量图以下：其中FN＝(M＋m)gcosθ不变，F＋F1不变，F