2025届新高考物理热点精准复习：受力分析和共点力的平衡

2025届新高考物理热点精准复习

受力分析和共点力的平衡【学习目标】1.会对研究对象进行正确的受力分析．2.会利用平衡条件解决共点力的平衡问题．3.能解决共点力作用下物体的动态平衡问题．4.会分析处理共点力平衡的临界极值问题．【知识框架】【目录】问题一对研究对象进行受力分析问题二利用平衡条件分析单、多个物体的平衡问题问题三

分析动态平衡问题问题四

分析平衡中的临界极值问题Part1对研究对象进行受力分析1.受力分析的一般步骤1)明确研究对象：即确定受力分析物体，研究对象可以是某个物体、物体的一部分，也可以是几个物体组成的整体。2)隔离物体分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加了力的作用。按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，逐个确定物体受到哪些力的作用。3)画出受力示意图：依据物体受到的各个力的方向，画出受力示意图。为了便于观察，物体所受的各个力集中画在同一个作用点上。4)检查受力分析是否有误：检查画出的每一个力是否有施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的状态，防止“添力”“漏力”。2.受力分析的常用方法1)整体法与隔离法（1）整体法：将几个物体作为一个整体从周围环境中隔离出来分析其受力的方法。选用的原则是：研究系统外的物体对系统整体的作用力或研究整体的加速度。（2）隔离法：将选定的研究对象从周围物体中隔离出来，单独分析它的受力情况的方法。选用原则是：研究系统内物体之间的相互作用力。2)假设法：在对物体进行受力分析时，若不能确定某个力的有无或方向，可先假设该力存在或不存在，然后看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变效果。3)利用牛顿第三定律分析：当某个力不易直接分析时，可以转换研究对象，分析该力的反作用力，根据其反作用力的大小和方向来确定该力的大小和方向。问题一对研究对象进行受力分析9.1-1受力分析的步骤和常用方法

问题一对研究对象进行受力分析9.1-1受力分析的步骤和常用方法

3.受力分析时应注意的几个问题1)只分析研究对象受到的力，不分析研究对象对其他物体施加的力；不要把作用在其他物体上的力，错误地认为“通过力的传递而作用在研究对象上”。2)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。3)受力应与物体的运动状态对应，物体所处的状态不同，其受力情况一般也不相同。例如放在水平车厢上的物体，车匀速运动时，车和物体间不存在摩擦力；车加速运动时，物体受到的摩擦力向前；车减速运动时，物体受到的摩擦力向后。4)区分内力与外力。对几个物体组成的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力可能变成外力，要画在受力分析图中。例1.如图所示，一个质量为m的小滑块静止于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，则(

)A.滑块可能受到三个力作用B.弹簧一定处于压缩状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小可能等于mg问题一对研究对象进行受力分析A即时训练1.如图所示，质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面，让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落的过程中，物体B的受力示意图是(

)

问题一对研究对象进行受力分析回忆：受力分析的一般步骤APart2利用平衡条件分析单、多个物体的平衡问题问题二利用平衡条件分析单、多个物体的平衡问题9.2-1平衡状态1.共点力几个力都作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于同一点，这几个力便叫做共点力2.几个概念1）平衡状态：(1)保持静止状态。(2)保持匀速直线运动状态“保持”某状态的理解：例如：做自由落体运动的物体开始运动时，这一瞬间的速度为零，但这一状态不能“保持”，因而不属于平衡状态．2）平衡条件：(1)F合＝0；(2)Fx＝0且Fy＝03.二力平衡的特点大小相等，方向相反4.三力平衡特征任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反或者三个力构成封闭三角形5.【方法】求解三力平衡的常用方法

1）合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反2）分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件。3）正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件。4）力的三角形法：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。问题二利用平衡条件分析单、多个物体的平衡问题9.2-1平衡状态例2.物体处于平衡状态，下列说法中正确的是(

)A.物体一定保持静止B.物体可能做匀速直线运动C.物体所受合力不为零D.物体受到两个力的作用例3.如图所示，A、B两球完全相同，质量为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了(

)问题二利用平衡条件分析单、多个物体的平衡问题

BA例4.

如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线2连接，甲球用细线1悬挂在天花板上．现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧．则平衡时两球的可能位置是下列选项中的(

)问题二利用平衡条件分析单、多个物体的平衡问题回忆：整体法和隔离法的使用A整体法与隔离法【方法】

1）整体法整体法是以物体系统为研究对象，是将一组连接体作为一个整体看待，只分析整体受到的外力即可（因为连接体的相互作用力是内力，可不分析）简化了受力分析，在研究连接体时，连接体各部分的运动状态最好相同。有时也可不同，但难度较大，高中阶段多研究各部分运动状态相同的。如果待求的问题不涉及系统内部的相互作用时，就可以采用整体法2）隔离法隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来，用于求解连接体之间的相互作用力或外力，将某个部分从连接体中分离出来，其他部分的作用力就成了外力3）关系整体法与隔离法在研究连接体问题时经常交替使用回忆：整体法和隔离法的使用问题二利用平衡条件分析单、多个物体的平衡问题Part3分析动态平衡问题3.能解决共点力作用下物体的动态平衡问题．

1）在有关物体平衡的问题中，有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，故这是力平衡问题中的一类难题2）几种典型的三力作用下的动态平衡问题

（1）一力定，一力方向定（2）一力定，一力大小定（3）一力定，另两力夹角定3）【方法】常用的处理方法（1）解析式法：根据题意写出表达式，一般用解析式法时，多有直角三角形出现或力三角与几何三角相似出现，多力的动态平衡，也可能会用到正交分解，然后写解析式（2）图解法：三个力中，一般是一个力大小和方向不变，有一个力的方向不变，常用该方法（3）相似三角形法9.3-1动态平衡★例5.如图所示，与水平方向成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动．关于物块受到的外力，下列判断正确的是(

)A.推力F先增大后减小B.推力F一直减小C.物块受到的摩擦力先减小后增大D.物块受到的摩擦力一直不变例6.一盏电灯重力为G，悬于天花板上A点，在电线O处系一细线OB，使电线OA偏离竖直方向的夹角为β＝30°，如图所示．现保持β角不变，缓慢调整OB方向至虚线位置，则在此过程中细线OB中的张力(

)A.先减小后增大B.先增大后减小C.不断增大D.不断减小3.能解决共点力作用下物体的动态平衡问题．

BA例7.如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，而另一根轻绳通过滑轮系住P端．在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α(0<α<π)缓慢增大时，力F的大小应(

)A.恒定不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小3.能解决共点力作用下物体的动态平衡问题．

BPart4分析平衡中的临界极值问题9.4-1平衡问题中的几种常见的临界与极值1.临界问题某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从某种特性变化为另一种特性时，发生的转折状态为临界状态。临界状态也可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态，平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要变化的状态，涉及临界状态的问题叫临界问题，解决这类问题一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。在研究物体的平衡时，经常遇到求物理量的取值范围问题，这样涉及到平衡问题的临界问题，解决这类问题的基本方法是假设推理法，即先假设怎样，然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解2.极值问题是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出现的最大值或最小值。中学物理的极值问题可分为简单极值问题和条件，区分的依据就是是否受附加条件限制。若受附加条件阴制，则为条件极值。问题四

分析平衡中的临界极值问题例8.课堂上，老师准备了“∟”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按如图所示(截面图)方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角θ的最大值为(

)A.30°

B.45°

C.