2026版创新设计高考一轮复习物理学生用-第3讲　受力分析　共点力的平衡

第3讲受力分析共点力的平衡学习目标1.从具体的情境中选择研究对象,会分析其弹力、摩擦力的有无及方向。2.会灵活应用整体法和隔离法对多物体受力分析。3.会运用共点力平衡的条件分析解决平衡问题。1.2.1.思考判断(1)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。()(2)物体的速度为零即处于平衡状态。()(3)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零。()(4)物体受两个力作用处于平衡状态,这两个力必定等大反向。()(5)物体受三个力F1、F2、F3作用处于平衡状态,若将F2转动90°,则这三个力的合力大小为2F2。()2.(人教版必修第一册P79T2改编)如图所示,在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B。足球的重力为G,AC绳与墙壁的夹角为α,墙壁对球的支持力为FN,AC绳的拉力为FT,不计网兜的重力。则下列关系式正确的是()A.FT＝FN B.FT＝GsinαC.FT>G D.FN＝G考点一受力分析受力分析的四种方法假设法在未知某力是否存在时,先对其做出不存在的假设,然后根据该力不存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在整体法将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法隔离法将所研究的对象从周围的物体中分离出来,单独进行受力分析的方法动力学分析法对加速运动的物体进行受力分析时,应用牛顿运动定律进行分析求解的方法例1(2025·安徽马鞍山第二中学检测)两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图甲、乙两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下,挨着竖直墙面保持静止状态,则在此两种方式中,木块B受力个数分别为()A.1,1 B.4,3 C.5,3 D.5,4受力分析的三个技巧(1)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。(2)除了根据力的性质和特点进行判断,假设法是判断弹力、摩擦力的有无及方向的常用方法。(3)善于转换研究对象,尤其是在弹力、摩擦力的方向不易判定的情形中,可以分析与其接触物体的受力,再应用牛顿第三定律判定。跟踪训练1.(2025·八省联考内蒙古卷,1)“那达慕”是国家级非物质文化遗产,套马是“那达慕”大会的传统活动之一,某次套马的情景如图所示。套马者视为质点,可能受重力G、支持力FN,拉力F、摩擦力Ff,其受力示意图可能正确的是()考点二共点力的平衡条件及应用求解共点力平衡问题的常用方法(1)合成法:一个力与其余所有力的合力等大反向,常用于非共线三力平衡。(2)正交分解法:Fx合＝0,Fy合＝0,常用于多力平衡。(3)矢量三角形法:把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形,常用于非特殊角的一般三角形。角度三力平衡例2(2023·浙江6月选考,6)如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb＝90°,半径Ob与重力的夹角为37°,已知sin37°＝0.6,cos37°＝0.8,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()A.Fa＝0.6G,Fb＝0.4G B.Fa＝0.4G,Fb＝0.6GC.Fa＝0.8G,Fb＝0.6G D.Fa＝0.6G,Fb＝0.8G跟踪训练2.(2024·贵州卷,4)如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平细横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为()A.35mg B.34C.43mg D.5角度多力平衡例3(2024·山东淄博模拟)如图是一种竖直门闩的原理图:当在水平槽内向右推动下方木块A时,使木块B沿竖直槽向上运动,方可启动门闩。水平槽、竖直槽内表面均光滑;A、B间的接触面与水平方向成45°角,A、B间有摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知B质量为m,重力加速度大小为g。当施加在A上的水平力F＝32mg时,门闩刚好能被启动,则A、B间的动摩擦因数为(A.0.4 B.0.3 C.0.2 D.0.1跟踪训练3.(2025·山东高三押题卷)如图为雕刻团队雕刻的一块质量m＝20kg的棱台形冰砖,雕刻者须戴专门提供的手套,双手按住冰块的a、b两侧面向上提,保持冰块c面水平朝上,而且手指不能抠底,已知冰块a、b两侧面与冰块底面的夹角均为θ＝78.5°,雕刻者施加给冰块单侧面的压为F,手套与冰块之间的动摩擦因数为μ＝0.25,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g＝10m/s2。计算时sin78.5°≈0.98,cos78.5°≈0.20,若要提起冰块,力F至少约为()A.2220NB.1370NC.1000ND.无论多大的力都无法提起冰块处理平衡问题的三个技巧(1)物体受三个力平衡时,利用力的分解法或合成法比较简单。(2)物体受四个或四个以上的力作用时,一般要采用正交分解法。(3)正交分解法建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合,需要分解的力尽可能少。考点三整体法和隔离法解决多物体的平衡问题多物体通常由两个或两个以上的研究对象,通过直接接触或通过绳、杆等媒介连接组合,如叠加体、连接体等,处理方法通常是整体法和隔离法交替使用。例4(2024·浙江1月选考,6)如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g,细线c、d平行且与水平面成θ＝30°角,不计摩擦,重力加速度g＝10m/s2,则细线a、b的拉力分别为()A.2N1N B.2N0.5NC.1N1N D.1N0.5N听课笔记

处理多物体平衡问题的技巧(1)合理选择研究对象:在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析,在使用时有时需要先整体再隔离,有时需要先隔离再整体,交替使用整体法和隔离法。(2)转换研究对象:用隔离法直接分析一个物体的受力情况不方便时,可转换研究对象,先隔离分析相互作用的另一个物体的受力情况,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力情况。跟踪训练4.(2025·河北保定模拟)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平地面上,两个物块A、B用轻质弹簧连接,两物块恰好能静止在斜面上。已知物块A的质量为1kg,物块A与斜面间