2.4+牛顿第三定律　共点力的平衡+课件+-2027届高三物理一轮复习

第4讲牛顿第三定律共点力的平衡考点一牛顿第三定律考点二受力分析目录索引考点三共点力的平衡考点一牛顿第三定律强基础•教考衔接1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是

的,当一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。

2.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小

,方向

,作用在

上。

相互相等相反同一条直线特别提醒相互作用力的特点可概括为“三同”“三异”“三无关”

√×××√研考点•精准突破1.应用牛顿第三定律的两点注意(1)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果往往不同。(2)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能涉及第三个物体。2.相互作用力与平衡力的比较

比较项作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系同时产生,同时消失不一定同时产生,同时消失叠加性两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零力的性质一定是同性质的力性质不一定相同相同点大小、方向大小相等,方向相反,作用在同一条直线上典题1(多选)(2025山东威海质检)物体静止在固定的斜面上,如图所示,则下列说法正确的是(

)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BC解析

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,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,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,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,重力与压力的性质不同,所以垂直于斜面向下的力不是对斜面的压力,D错误。考点二受力分析研考点•精准突破1.受力分析的一般步骤

2.受力分析的常用方法(1)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。(2)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。(3)假设法:若不能确定某力是否存在,可先对其做出存在或不存在的情况假设,然后就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。(4)转换法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,则可以转换为分析该力的反作用力,根据其反作用力是否存在,判断该力是否存在;也可以转换为分析与该力相关的其他研究对象,通过对其他研究对象进行受力分析,判断该力是否存在。

D解析

对钢管受力分析,如图所示。竖直绳对钢管的拉力竖直向上,地面对钢管的支持力FN竖直向上,钢管所受重力G竖直向下,若钢管受到地面的摩擦力,则钢管水平方向受力不平衡,钢管不可能处于静止状态,故地面对钢管左端的摩擦力大小为0,故选D。典题3(2026北京通州期中)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在竖直向上的恒力F作用下,一起沿竖直墙向上做匀速直线运动。关于两物体受力情况的说法正确的是(

)A.物体M受到4个力 B.物体M受到5个力C.物体M受到6个力 D.物体N受到4个力A解析

对物体N进行受力分析如图所示,可知N一定受重力mg、M对N的弹力FN及M对N的摩擦力Ff的作用,才能处于平衡状态,D错误;将物体M、N作为一个整体,可知墙壁与M间一定不存在弹力,否则不可能平衡,由于弹力是摩擦力的前提,因此墙壁与M之间一定没有摩擦力,因此M一定受到4个力的作用,A正确,B、C错误。考点三共点力的平衡强基础•教考衔接1.共点力的平衡

速度、加速度均为零(1)平衡状态:物体静止或

。(2)平衡条件:F合=0。(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)个力的合力大小

、方向

。

②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段平移后首尾相接组成一个封闭三角形。做匀速直线运动相等相反2.处理共点力平衡问题的基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或讨论。√×√√√研考点•精准突破1.求解单物体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。2.整体法与隔离法的选用原则(1)整体法:研究系统外的物体对系统整体的作用力。(2)隔离法:研究系统内物体之间的相互作用力。

B

典题5

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+mgC

考向二多体平衡问题典题6(2025辽宁沈阳模拟预测)如图所示,某人用绳子牵着小狗站在倾角为37°的斜面上,某时刻小狗向前拉紧绳子。已知人和狗的质量分别为60kg和10kg,绳与斜面间的夹角也为37°,人和狗始终保持静止,重力加速度g取10m/s2。则(

)A.斜面对人和狗作用力的合力为560NB.若狗拉绳子的力增大,斜面对狗的支持力增大C.斜面分别对人和狗的摩擦力总是大小相等、方向相反D.人受到的摩擦力不可能为零D解析

由于人和狗始终保持静止,斜面对人和狗的作用力为支持力和摩擦力的合力,必须与总重力平衡,因此斜面对人和狗的作用力大小为F=G=(m人+m狗)g=700

N,方向竖直向上,A错误;设绳子拉力为FT,对狗由平衡条件有FTsin

37°+FN狗=m狗gcos

37°,整理得斜面对狗的支持力FN狗=m狗gcos

37°-FTsin

37°,可知若狗拉绳子的力增大,斜面对狗的支持力减小,B错误;对狗由平衡条件有Ff狗=m狗gsin

37°+FTcos

37°=60

N+0.8FT,对人由平衡条件有Ff人=m人gsin

37°-FTcos

37°=360

N-0.8FT,可知斜面分别对人和狗的摩擦力方向相同、大小不同,C错误;人受到的摩擦力为