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文档简介

2026届新高考物理冲刺复习受力分析共点力的平衡目标要求1.理解牛顿第三定律的内容,并能区分作用力和反作用力与一对平衡力。2.熟练掌握受力分析的步骤,会灵活应用整体法、隔离法并结合牛顿第三定律进行受力分析。3.理解共点力平衡的条件,会解决共点力平衡问题。课时精练内容索引考点一牛顿第三定律考点二物体的受力分析考点三共点力的平衡1.牛顿第三定律的内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向

,作用在

。2.表达式:F=-F'牛顿第三定律考点一相反同一条直线上3.一对平衡力与作用力和反作用力的比较名称项目一对平衡力作用力和反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消判断正误1.相互作用力是否相等与相互作用的两物体的运动状态无关。(

)2.人走在松软土地上下陷时,人对土地的压力大于土地对人的支持力。(

)3.物体静止在水平地面上,受到的重力和支持力为一对作用力和反作用力。(

)√××讨论交流如图所示,体育项目“押加”实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,是因为甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力吗?如果不是,请说明甲获胜的原因。答案不是。甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对作用力与反作用力,大小总是相等,甲获胜的原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。基础自测(多选)物体静止在固定的斜面上,如图所示,则下列说法中正确的是A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B.物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力C.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作

用力和反作用力D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面

的压力√√返回物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故A错误;斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力,与重力平衡,所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力,故B正确;物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力,故C正确;物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力,垂直于斜面向下的力不是对斜面的压力,故D错误。物体的受力分析考点二受力分析的一般步骤

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受力个数之比为A.1∶1 B.4∶3 C.5∶3 D.5∶4例1√题图甲中,根据整体法可知,木块B除了受重力外,一定受到墙面水平向右的弹力和竖直向上的静摩擦力,隔离B分析,其一定还受到A的弹力,隔离A分析,A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面斜向右下的弹力,这样的三个力不可能使A平衡,所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡,可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力,故B共受5个力的作用;题图乙中,根据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力,所以B受重力和A的弹力及摩擦力共3个力的作用。则在此两种方式中,木块B受力个数之比为5∶3,故选C。整体法和隔离法的选择1.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。2.在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法。3.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。总结提升返回共点力的平衡考点三1.共点力的平衡(1)平衡状态:物体

或做

。(2)平衡条件:F合=

或Fx=

,Fy=

。(3)常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1)个力的合力

。②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个

三角形。静止匀速直线运动000大小相等、方向相反封闭讨论交流静止的物体速度为0处于平衡状态,竖直上抛的物体到达最高点时速度为0,也处于平衡状态,这种说法对吗?答案不对,物体处于静止或做匀速直线运动是平衡状态,某一时刻速度为0不是物体处于平衡状态的判断依据。2.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。

(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=0.4GB.Fa=0.4G,Fb=0.6GC.Fa=0.8G,Fb=0.6GD.Fa=0.6G,Fb=0.8G例2√对光滑圆柱体受力分析如图,由题意有Fa=Gsin

37°=0.6G,Fb=Gcos

37°=0.8G,故选D。

如图所示,质量为m的木箱在大小为F的水平外力作用下,沿倾角为θ的斜面匀速向上运动,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是A.木箱所受合力大小为mgsinθ+FcosθB.斜面对木箱的支持力大小为mgcosθC.斜面对木箱的摩擦力大小为Fcosθ-mgsinθD.斜面对木箱作用力的合力大小为F+mg例3√

对木箱进行受力分析,受到重力mg、斜面的支持力FN、摩擦力Ff、水平外力F,如图所示。由于木箱沿着斜面匀速向上运动,根据木箱受力平衡得木箱所受合力大小为0,A错误;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。非特殊角时,可考虑用矢量三角形法。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。总结提升

例4√

拓展

若有6个相同的质量均为m的小球用等长轻绳连接后,一端悬挂在天花板上,另一端系在竖直墙上如图所示。其中球1上方细绳与竖直方向夹角为θ=30°,球6右方的细绳水平,重力加速度大小为g。求:(1)球4与球5间绳子的张力大小;答案4mg

(2)球2与球3间绳子的张力大小。

应用整体法和隔离法处理平衡问题的基本思路总结提升

例5√

解决对称结构非共面力的平衡问题1.注意结构对称特点,找出某一关键角。2.只需分解对称力中的某一个力,然后在某一方向(比如竖直方向)列平衡方程。总结提升返回课时精练对一对题号12345678答案CCCCCDBC题号91011答案AAD答案12345678910111.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则下列说法正确的是A.铁夹对小球的两个弹力为一对作用力与反作用力B.若进一步加大铁夹对小球挤压,小球受到的摩擦

力变大C.小球受到5个力的作用D.若铁夹水平匀速移动,铁夹对小球作用力的方向斜向上√1234567891011基础落实练答案1234567891011答案铁夹对小球的两个弹力作用在同一个物体上,不是一对作用力与反作用力,故A错误;若进一步加大铁夹对小球挤压,小球受到的摩擦力不会变大,只要小球处于静止它所受的静摩擦力大小就等于重力大小,故B错误;小球受到5个力的作用,分别为:重力、左右两侧分别受到铁夹的两个弹力、左右两侧分别受到铁夹的两个摩擦力,故C正确;若铁夹水平匀速移动,铁夹对小球作用力的方向竖直向上,与重力等大反向,故D错误。2.(2024·黑吉辽·3)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力1234567891011答案√1234567891011答案当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台始终处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;由于砚台始终处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。3.(2023·广东卷·2)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是A.Ff=G

B.F=FNC.Ff=Gcosθ

D.F=Gsinθ1234567891011√答案1234567891011答案如图所示,将机器人(包括磁铁)重力沿垂直于斜面方向和斜面方向分解。沿斜面方向,由平衡条件得Ff=Gcos

θ,故A错误,C正确;沿垂直斜面方向,由平衡条件得F=Gsin

θ+FN,故B、D错误。4.物体A、B叠放在固定的光滑斜面上,如图所示。当沿斜面向上的力F作用在物体B上时,可使A、B整体以共同的速度v缓慢沿斜面向上运动,已知两物体接触面均是粗糙的,在缓慢移动过程中,关于各物体的受力个数的说法正确的是A.A受4个、B受3个

B.A受5个、B受4个C.A受4个、B受4个

D.A受5个、B受3个√1234567891011答案1234567891011答案A受重力,斜面对它的支持力,B对它的压力和沿斜面向上的摩擦力,共4个力;B受重力和A对它的支持力和沿斜面向下的摩擦力以及外力F,共4个力,故选C。

√1234567891011答案1234567891011答案对身体受力分析如图:任意两个力的夹角均为120°,根据力的平衡条件可知F1=G,故选C。

1234567891011答案√1234567891011答案

√123456789101

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