全国通用版2019版高考物理大一轮复习第二章相互作用第6讲受力分析共点力的平衡实战演练2018050728
(全国通用版)2019版高考物理一轮复习第二章相互作用2.3受力分析共点力的平衡课件
此时三个力的合力大小应为 F1
2
考点1 受力分析 【典题探究】 (2018· 天水模拟)如图所示,矩形物块A和楔形物块B、C叠放在水平地面上,B物块上表面 水平。水平向左的力F作用在B物块上,整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是 ( ) 导学号04450035
A.物块A的受力个数为4个 B.物块B的受力个数为4个 C.地面对物块C的支持力小于三者重力之和 D.地面对物块C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
第 3讲 受力分析 共点力的平衡
【知识导图】
受力示意图
已知力 重力 弹力 摩擦力
静止
匀速直线运动
相等
相反
【微点拨】 1.受力分析的四点注意: (1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体的作用力。 (2)只分析外力,不分析内力。 (3)只分析性质力,不分析效果力。 (4)分力、合力不要重复分析。
2.记忆口诀: 力学问题方法多,整体隔离和假设; 整体只需看外力,求解内力隔离做; 状态相同用整体,否则隔离用得多; 假设某力有或无,根据计算来定夺; 极限法抓临界态,程序法按顺序做; 正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。
【慧眼纠错】 (1)物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力、支持力和 下滑力的作用。 纠错:____________________。 (2)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力,两者 都要同时分析。 纠错:________________________________。
在受力分析时,若不能确定某力是否 假设 存在,可先对其作出存在的假设,然 法 后分析该力存在对物体运动状态的 影响来判断该力是否存在 动力 学 对加速运动的物体进行受力分析时, 分析 应用牛顿运动定律进行分析求解 法
【考点冲关】 1.(2018· 张掖模拟)如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方形物块A与截 面为三角形的垫块B叠放在一起,用水平外力F缓缓向左推动B,使A缓慢升高,设各接触面 均光滑,则该过程中 ( )
2019高考物理一轮优级（备、讲、练）全国经典版课件：2-3受力分析共点力的平衡
解析 以筒中两球为整体受力分析如图 1、2 可知，FN ＝(ma＋mb)g，FN′＝(ma＋mb)g。
筒底对两球的支持力等于两球重力，故图甲筒底受到的 压力等于图乙圆筒底受到的压力，A 错误；由图 1、2 知， Na＝Nb，Na′＝Nb′。设两球心连线与竖直方向的夹角为 θ， 分析图甲、乙中，b 和 a 的受力情况，如图 3、4 所示。
Nb ＝ Na ＝ mbgtanθ ， Na′ ＝ Nb′ ＝ magtanθ 。 又 因 为 ma>mb，所以 Na<Nb′，所以 B 正确，C、D 错误。
考点 3 平衡中的临界与极值问题 [解题技巧]
1．动态平衡问题 通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化， 而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题 的描述中常用“缓慢”等语言叙述。
2．解题思路
[2018·贵州模拟]如图所示，形状相同的物块 A，B，其 截面为直角三角形，相对排放在粗糙水平地面上，光滑球体 C 架在两物块的斜面上，系统处于静止状态。已知物块 A、 B 的质量都为 M，θ＝60°，光滑球 C 的质量为 m，则下列 说法正确的是( )
A．地面对物块 A 的摩擦力大小为零 B．地面对物块 A 的摩擦力大小为12mg C．物块 A 对物体 C 的弹力大小为 23mg D．物块 A 对地面的压力大小为 Mg＋12mg
物体所受的力分解为相互垂直的两组，每 解法
组力都满足平衡条件
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量
力的三 图平移，使三力组成一个首尾依次相接的
角形法 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
例 2 如图所示，质量为 m 的正方体和质量为 M 的正 方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。m 和 M 的 接触面与竖直方向的夹角为 α，重力加速度为 g，若不计一 切摩擦，下列说法正确的是( )
全国版2019版高考物理一轮复习第2章相互作用8受力分析共点力作用下物体的平衡1课
二、整体法与隔离法解决平衡问题 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。
[例 1]
如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，
O 为球心。一质量为 m 的小滑块，在水平力 F 的作用下静 止于 P 点。 设滑块所受支持力为 FN， OP 与水平方向的夹角 为 θ。下列关系正确的是 ( )
可解得 Ff＝ 64.8 N，FN＝ 76.4 N。
考点 2
整体法与隔离法解决平衡问题
整体法与隔离法的比较 整体法 选用 原则 研究系统外的物体对系统 整体的作用力或者系统整 体的加速度 隔离法 研究系统内部各物体 之间的相互作用力
注意 受力分析时不考虑系统内 一般情况下先隔离受 问题 各物体之间的相互作用力 力较少的物体
正交 物体受到三个或三个以上力的作用时， 分解 将物体所受的力分解为相互垂直的两 法 组，每组力都满足平衡条件 对受三力作用而平衡的物体， 将力的矢 三角 形法 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、 直角三角形等数学 知识求解未知力
所受重力 G1＝8 N 的砝码悬挂在绳 PA 和 PB 的结点上。 PA 偏离竖直方向 37° 角，PB 在水平方向，且连在所受重力 为 G2＝100 N 的木块上，木块静止于倾角为 37° 的斜面上， 如图所示。试求：
(1)木块与斜面间的摩擦力； (2)木块所受斜面的弹力。
答案 (1)64.8 N，方向沿斜面向上
(2)76.4 N，方向垂直斜面向上
解析
如图甲所示，分析 P 点受力，由平衡条件可得
FAcos37° ＝G1， FAsin37° ＝FB， 可解得 FB＝6 N。 再分析 G2 的受力情况如图乙所示。由物体的平衡条件 可得 Ff＝ G2sin37° ＋ FB′cos37° ， FN＋ FB′sin37° ＝ G2cos37° ， FB′＝ FB，
高考物理一轮复习课件第二章相互作用专题受力分析共点力的平衡
力的定义及性质
力的定义
力是物体之间的相互作用，是改变物 体运动状态的原因。
力的性质
力具有物质性、相互性和矢量性。力 不能脱离物体而存在，且力的作用是 相互的，同时力的大小、方向和作用 点都会影响力的效果。
相互作用力与平衡力
相互作用力
两个物体之间的作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直 线上。这种力叫做相互作用力，也叫作牛顿第三定律中的“作用 力和反作用力”。
受力分析
对物体进行受力分析时，要注 意摩擦力的方向总是与相对运 动或相对运动趋势的方向相反 。
解题思路
根据物体的运动情况判断摩擦 力的方向和作用效果，再根据 平衡条件或牛顿运动定律列方 程求解。
05
实验：探究共点力作用下物体平衡条件
实验目的和原理
实验目的
通过实验操作，探究物体在共点力作用 下的平衡条件，加深对平衡状态的理解 ，提高实验技能和数据处理能力。
平衡条件
对于共点力作用下的物体，其平衡条件可以表述为：物体所 受合外力为零，即∑F=0。
三力平衡问题求解
三角形法则
当物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态时，这三个力可以构成一个首尾相接的三角形。通过三角形法则可 以求解未知力的大小和方向。
正交分解法
将物体所受的三个共点力分别沿两个相互垂直的方向进行分解，得到两个方向上的分力。根据平衡条件，每个方 向上的分力之和为零，从而可以列出方程组求解未知量。
80%
动态平衡定义
物体在缓慢运动过程中，虽然受 力情况不断变化，但始终保持平 衡状态的问题。
100%
受力分析
对物体进行受力分析，明确哪些 力是恒力，哪些力是变力，以及 变力的变化情况。
80%
解题思路
高三年级一轮复习,必修一第二章,相互作用 ,全章课件
小资料
考点二
弹力的分析与计算
1．对有明显形变的弹簧、橡皮条等 物体，弹力的大小可以由胡克定律F ＝kx计算。 2．对于难以观察的微小形变，可以 根据物体的受力情况和运动情况， 运用物体平衡条件或牛顿第二定律 来确定弹力大小。
小试身手
• 【典型例题】如图214所示，在一个正方体的盒子中放有一个 质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边 长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列 说法中正确的是( ) • A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压 力 • B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力 • C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力 • D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力
解析
选A 小车受到水平向右的弹力作 用，是弹簧发生拉伸形变引起的， 该弹力的施力物体是弹簧，故只有 A项正确。
小试身手
• 【典型例题2】如图212所示，一个球形物体静止于光
• • • •
滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地 面的接触点，则下列说法中正确的是( ) A．物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用 B．物体受重力、B点的支持力作用 C．物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用 D．物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用
力的合成与分解
Ⅱ
三、受力分析 共点力的 平衡 实验二 实验三
共点力的平衡
Ⅱ
探究弹力和弹簧伸长的关系 验证力的平行四边形定则
明热 点
高三年级一轮复习教学课件
必修一 第二章
相互作用
第1节 重力、弹力
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考点 内容 形变、弹性、胡克 定律 要求 Ⅰ 题型 把握考情
2019版高考物理大一轮复习第二章相互作用第6讲受力分析共点力的平衡课件
_______.
施力物体
• ④检查画出的每一个力能否找出它的__________，检查分析结果
使研究对象处于题目所给的运动状态，否则，必然发生了漏力、 或错力现象．
2．共点力的平衡 (1)平衡状态：物体处于静止或__匀__速__直__线__运__动____状态． (2)共点力的平衡条件：F 合＝0 或者FFyx＝＝00.， (3)平衡条件的推论． ①二力平衡 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___相__反_____，为一对平衡力．
• 1．请判断下列表述是否正确，对不正确的表述，请说明原因．
• (1)物体沿光滑斜面下滑时，物体受到重力、支持力和下滑力的作 用．( )
• 解析 下滑力并不是实际存在的力，而只是重力的一个分力． • (2)速度等于零的物体一定处于平衡状态．×( )
• 解析 比如竖直上抛的物体运动到最高点，速度虽然等于零，但 是平衡状态．
方法
内容
分解法
物体受到几个力的作用，将某一个力按力的效果进行分解， 分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件
合成法
物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力 两个力满足二力平衡条件
将处于平衡状态的物体所受的力分解为相互正交的两组，每 正交分解法
的力都满足二力平衡条件
方法
内容
物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个 矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力 力的三角形法 箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零． 三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知 求得未知力
• [例2](2018·湖南常德模拟)如图所示，重为G的均匀链条，两端用 的轻绳连接，挂在等高的地方，轻绳与水平方向成θ角．试求：
近年高考物理一轮复习第二章相互作用课后分级演练6受力分析共点力的平衡(2021年整理)
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课后分级演练(六）受力分析共点力的平衡【A级——基础练】1。
如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则（）A．环只受三个力作用B．环一定受四个力作用C．物体做匀加速运动D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力解析：B 分析物体M可知,其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动,C、D错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力,A错误，B正确．2.孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的．如图所示，有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( )A．0 B．mg，竖直向上C．mg，东北偏上方向D。
错误!mg,东北偏上方向解析：B 本题考查物体的平衡,考查考生对平衡状态的理解．孔明灯做匀速直线运动，受重力和空气的作用力而平衡，空气的作用力与重力等大反向,选项B正确．3。
目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材．图示器材为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点．由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高．座椅静止时用F表示所受合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比( )A．F不变，F1变小B．F不变，F1变大C．F变小,F1变小D．F变大，F1变大解析：A 由平衡条件可知两绳拉力的合力大小等于座椅的重力，所以F 不变，两根支架向内发生了稍小倾斜，两绳夹角变小，所以两绳拉力变小,即F1变小．A正确．4.如图所示,放置在斜劈上的物块受到平行于斜面向上的力F的作用，整个装置保持静止．现在使力F增大,但整个装置仍保持静止，则下列说法正确的是( ）A．物块对斜劈的压力可能增大B．物块受到的合外力可能增大C．地面对斜劈的摩擦力可能减小D．斜劈对物块的摩擦力可能减小解析:D 由于F平行于斜劈，现在使力F增大，物块对斜劈的压力不变，选项A错误;由于整个装置处于静止，物块受到的合外力不变，仍为0,选项B 错误；把物块和斜劈看成整体，现在使力F增大，地面对斜劈的摩擦力增大，选项C错误；当F很小时，斜劈对物块的摩擦力沿斜劈向上,增大F,斜劈对物块的摩擦力可能减小，选项D正确．5．(2017·河北石家庄二中模拟）如图所示，弹簧秤、绳和滑轮的重力不计，摩擦力不计，物体重量都是G。
近年高考物理一轮复习第二章相互作用课时规范练6受力分析共点力的平衡新人教版(2021年整理)
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课时规范练6 受力分析 共点力的平衡1.(受力分析)(2018·湖南衡阳月考)如图所示，物块a ，b 质量分别为2m ,m ,水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F 作用下,两物块均处于静止状态。
则（ ）A.物块b 受四个力作用B 。
物块b 受到的摩擦力大小等于2mgC 。
物块b 对地面的压力大小等于mg D.物块a 受到物块b 的作用力水平向右 答案B解析对a 分析，a 受到竖直向下的重力，墙壁给的支持力,b 给的弹力，要想保持静止，必须在竖直方向上受到b 给的向上的静摩擦力,故F f ba =G a =2mg ,B 正确;对b 分析，受到竖直向下的重力,地面给的竖直向上的支持力，a 给的竖直向下的静摩擦力,a 给的水平向左的弹力，以及推力F ，共5个力作用，在竖直方向上有G b +F f ab =F N ，故F N =3mg ，即物块b 对地面的压力大小等于3mg ，A 、C 错误;物块a 受到物块b的水平方向上的弹力，和竖直方向上的摩擦力,物块a受到b的作用力的合力不沿水平方向，D错误。
2。
(多选)（受力分析)如图,一质量为m的滑块静止置于倾角为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，弹簧与斜面垂直,则()A.滑块不可能只受到三个力作用B.弹簧可能处于伸长状态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一定等于mg答案BD解析弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，此时弹簧弹力为零，处于原长状态,故A错误,B正确；沿斜面方向,根据平衡条件滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力,不为零，有摩擦力必有弹力，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故C错误，D正确。
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第6讲 受力分析 共点力的平衡
1．(多选)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点，另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则( BD )
A ．绳OO ′的张力也在一定范围内变化
B ．物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化
C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化
D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
解析 只要物块a 质量不变，物块b 保持静止，则连接a 和b 的细绳的张力就保持不变，细绳OO ′的张力也就不变，选项A 、C 错误．对物块b 进行受力分析，物块b 受到细绳的拉力(不变)、竖直向下的重力(不变)、外力F 、桌面的支持力和摩擦力．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，则物块b 受到的支持力和物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，选项B 、D 正确．
2.质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上．用水平向左的力F 缓慢拉动轻绳的中点
O ，如图所示．用T 表示轻绳OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中( A )
A ．F 逐渐变大，T 逐渐变大
B ．F 逐渐变大，T 逐渐变小
C ．F 逐渐变小，T 逐渐变大
D ．F 逐渐变小，T 逐渐变小
解析 以点O 为研究对象，设轻绳OA 与竖直方向的夹角为θ，物体的重力为G ，根据力的平衡可知，F ＝G tan θ，T ＝G
cos θ，随着O 点向左移，θ变大，则F 逐渐变大，T 逐
渐变大，选项A 正确．
3.如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖
直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则A 与B 的质量之比为( B )
A ．1μ1μ2
B ．1－μ1μ2μ1μ2
C ．1＋μ1μ2μ1μ2
D ．2＋μ1μ2μ1μ2
解析 B 刚好不下滑时，设作用在B 上的水平力为F ，则有μ1F ＝m B g ；A 恰好不下滑动，
由A 、B 整体，得F ＝μ2(m A g ＋m B g )，所以m A m B ＝1－μ1μ2
μ1μ2
，选项B 正确．
4．如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB 固定在竖直平面内，A 端与水平面相切．穿在轨道上的小球在拉力F 作用下，缓慢地由A 向B 运动，F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N .在运动过程中( A )
A ．F 增大，N 减小
B ．F 减小，N 减小
C ．F 增大，N 增大
D ．F 减小，N 增大
解析 小球在由A 运动到B 过程中始终处于平衡状态．设某一时刻小球运动至如图所示位置，则对球由平衡条件得F ＝mg sin θ，N ＝mg cos θ，在运动过程中，θ增大，故F 增大，N 减小，选项A 正确．
5．(2017·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( B )
A ．86 cm
B ．92 cm
C ．98 cm
D ．104 cm
解析 设总长度为100 cm 时与水平方向夹角为θ，则cos θ＝4
5，故θ＝37°.总长
度为100 cm 时弹力F ＝kx 1，设移至天花板同一点时的弹力为kx 2，则12kx 1sin θ＝1
2
kx 2，得
x 2＝12 cm ，则弹性绳的总长度为92 cm.故选项B 正确．
6．(2017·全国卷Ⅰ)(多选)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N .初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2)．现
将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( AD )
A ．MN 上的张力逐渐增大
B ．MN 上的张力先增大后减小
C ．OM 上的张力逐渐增大
D ．OM 上的张力先增大后减小
解析 重物受到重力mg 、OM 绳的拉力F OM 、MN 绳的拉力F MN 共三个力的作用．缓慢拉起过程中任一时刻可认为是平衡状态，三力的合力恒为0.如图所示，由三角形定则得一首尾相接的闭合三角形，由于α>π
2且不变，则三角形中F MN 与F OM 的交点在一个优弧上移动，由
图可以看出，在OM 被拉到水平的过程中，绳MN 中拉力一直增大且恰好达到最大值，绳OM 中拉力先增大后减小，故选项A 、D 正确，B 、C 错误．。