2016届高考物理一轮复习同步课件：2-3 受力分析、共点力平衡资料

1、,考点一物体的受力分析,考点二平衡条件的应用方法,考点三平衡中的临界与极值问题,考 点,第二章相互作用,高三物理一轮复习,第3节受力分析、共点力平衡,1.(对物体的受力分析)(2015内蒙古包头测评)如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为 () A3B4 C5 D6,答案,图片显/隐,基础自测,B,2.(共点力及共点力的平衡)在均匀棒的两端各系一轻绳，棒的上端的轻绳的另一端固定在天花板上，再将系下端的绳用力F拉到水平方向，上端的绳与水平面成角，棒与水平面成角而静止则下面各式正确的是 () Atan 2 tan Bsin 2sin Cco

2、s 2cos Dsin 2 cos ,基础自测,答案,图片显/隐,A,3(整体法、隔离法的应用)如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则 () AF1F2 BF1F2 CFT1FT2 DFT1FT2,基础自测,答案,图片显/隐,B,4(动态平衡问题)(2013高考天津卷)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN

3、以及绳对小球的拉力FT的变化情况是 () AFN保持不变，FT不断增大 BFN不断增大，FT不断减小 CFN保持不变，FT先增大后减小 DFN不断增大，FT先减小后增大,基础自测,答案,图片显/隐,D,一、受力分析 1概念 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的_，这个过程就是受力分析 2受力分析的一般顺序 先分析场力_ ，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，再分析其他力，(已知力). 二、共点力作用下物体的平衡 1平衡状态 物体处于_或_的状态,教材梳理,示意图,(包括重力、电磁力等),静止,匀速直线运动,3平衡条件的几条重要推论 (1)二力平

4、衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小_，方向_ (2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小_，方向_ (3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何一个力与其余力的合力大小_，方向_,教材梳理,F合0,相等,相反,相等,相反,相等,相反,研究对象选取方法：整体法和隔离法 (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)间的相互作用时常用隔离法 (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

5、替使用整体法和隔离法,考点一物体的受力分析,考点阐释,注意：在用整体法时，研究对象必须具有相同的加速度,1.(2015合肥质量检测)如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们靠在粗糙的竖直墙边，已知mAmB.然后由静止释放，在它们同时沿竖直墙面下滑的过程中，物体B () A仅受重力作用 B受重力、物体A的压力作用 C受重力、竖直墙的弹力和摩擦力作用 D受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体A的压力作用,题组设计,答案,图片显/隐,A,考点一物体的受力分析,2.(2015潍坊联考)(多选)如图所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B靠在竖直墙壁上，物块A放在斜面体B上，开始A、B静止现用水

6、平力F推A，A、B仍静止，则此时B受力的个数可能是() A3个B4个 C5个 D6个,题组设计,答案,图片显/隐,BC,考点一物体的受力分析,受力分析的一般思路和方法 (1)受力分析的一般思路,规律总结,考点一物体的受力分析,(2)受力分析的常用方法 状态法确定受力 进行受力分析时，有些力的大小和方向不能准确确定，必须根据物体受到的能够确定的几个力的情况和物体的运动状态进行判断，如静摩擦力、轻杆的弹力等 整体法确定受力 若系统内某个物体的受力可看成系统所受的外力时，用整体法分析该力一般比用隔离法分析更方便,考点一物体的受力分析,规律总结,3、如图所示，用两相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、

7、C，三个物体均保持静止，请分析各个物体的受力情况.,1处理受力的方法 (1)合成法：常用于解决3个共点力的平衡可将三力平衡转化为矢量三角形，然后解力的三角形即可 (2)分解法 效果分解法：常用于解决3个共点力的平衡即将某个力按效果沿另两个力的反方向分解 正交分解法：常用于解决多个共点力的平衡把各力分别分解到x轴和y轴上，运用坐标轴方向上合力等于零的条件求解 (3)图解法：当物体所受的某一个力发生变化而物体又处于平衡状态时，可根据力的变化特点作出动态平行四边形或三角形，从而定性分析其他力的变化,考点二平衡条件的应用方法,考点阐释,2常用的数学工具 (1)力的三角形为直角三角形：三角函数、勾股定理

8、等 (2)力的三角形为斜三角形：三角形相似、正、余弦定理等,考点阐释,考点二平衡条件的应用方法,题组设计,解析,答案,图片显/隐,考点二平衡条件的应用方法,C,规律总结,（1）共点力作用下物体平衡的一般解题思路,考点二平衡条件的应用方法,2如图所示，水平固定且倾角为30的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力F的大小分别为(),3如图所示，倾角为30的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止于光滑斜面上，此时水平力的大小为F；若将力F从水平方向逆时针转

9、过某一角度后，仍保持F的大小不变，且小球和斜面体依然保持静止，此时水平地面对斜面体的摩擦力为Ff，那么F和Ff的大小分别是(),4、如图所示，位于水平桌面上的物块P质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是 ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉Q使它做匀速运动，求F的大小,5、一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示。若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化

10、情况是（ ） AN增大，f增大 BN增大，f不变 CN不变，f增大 DN不变，f不变,题组二物体的动态平衡问题 1.(2014高考山东卷)如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后 () AF1不变，F2变大BF1不变，F2变小 CF1变大，F2变大 DF1变小，F2变小,题组设计,答案,图片显/隐,A,考点二平衡条件的应用方法,(2)解决动态平衡问题的常用方法 图解法 在对物体进行受力分析(一般受3个力)的基础上，若满足有1个

11、力大小、方向均不变，另有1个力方向不变时，可画出这3个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定因变量的变化 相似三角形法,规律总结,考点二平衡条件的应用方法,3.如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中 () AN1始终减小，N2始终增大 BN1始终减小，N2始终减小 CN1先增大后减小，N2始终减小 DN1先增大后减小，N2先减小

12、后增大,题组设计,答案,图片显/隐,B,考点二平衡条件的应用方法,4、如图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将（ ） A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大,5、如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，重物系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计若将绳一端从A点沿墙稍向上移，系统再次平衡后，则（） A轻杆与竖直墙壁的夹角减小 B绳的拉力增大，轻杆受到的压力减小 C绳的拉力不变，轻杆受的压力减小 D绳的拉力不变，轻杆受的压力

13、不变,7、如图所示，小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，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的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块，如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为，求两物块的质量比m1m2.,8半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止则在此过程中，下列说法中正确的是

14、() AMN对Q的弹力逐渐减小 B地面对P的摩擦力逐渐增大 CP、Q间的弹力先减小后增大 DQ所受的合力逐渐增大,1临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言 2常见的临界状态 (1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0)； (2)绳子断与不断的临界条件为作用力达到最大值； (3)存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大 3极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题,考点三平

15、衡中的临界与极值问题,考点阐释,1一个质量为1 kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为6 N，g10 m/s2，则下列关于物体与地面间的动摩擦因数，最小拉力与水平方向的夹角，正确的是 (),题组设计,答案,B,考点三平衡中的临界与极值问题,2.(2015衡水模拟)如右图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为 (),题组设计,解析,答案,图片显/隐,C,考点三平衡中的临界与极值问题,（1）解决极值问题和临界问题的方法

16、图解法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值 数学解法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值). （2）求解平衡中的临界问题的关键,规律总结,考点三平衡中的临界与极值问题,3、(单选)如图将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于静止状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为30，则F的最小值为() A. mg Bmg C. mg D. mg,4、如图所示，物体静止于光滑水平面上，水平力F作用

17、于物体的O点， 如果要使物体所受的合力方向沿着 ，应对物体再加一个力 ，这个力的最小值是（ ） AFcos BFsin CFtan DFcot,本节所学内容是力的平衡问题的重点、难点，也是高考的必考点正确受力分析是解决平衡问题的关键，要做到“五注意”“两警惕” 1“五注意” (1)对分析出的每一个力都要标其大小(字母表示)和方向(箭头表示) (2)对分析出的每一个力都能找出施力物体，不能无中生有 (3)合力与分力不能重复考虑，通常只画物体实际受到的力，受力分析完成后再进行力的合成和分解 (4)只分析性质力，不分析效果力,(5)受力分析完成后，要检查受力分析是否有误，能否使研究对象处于题设的物理

18、状态 2“两警惕” (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)区分内力与外力：对几个物体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，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出,轻绳上的“死结”和“活结”模型 【模型概述】 (1)“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等 (2)“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上

19、是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线,思维建模,【处理思路】,思维建模,答案,思维建模,【典例】(多选)如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂着，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O是三根线的结点，bO水平拉着B物体，cO沿竖直方向拉着弹簧；,ABC,1、(单选)如图所示，三根细线共系于O点，其中OA在竖直方向上，OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物，OC的C点固定在地面上，整个装置处于静止状态若OC加长并使C点左移，同时保持O点位置不变，装置仍然处于静止状态，则细线OA上拉力FA和OC上的拉力FC与原