高考物理一轮复习讲义第3讲共点力作用下物体的平衡

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2025届高考物理一轮复习资料第二章相互作用第3讲受力分析共点力的平衡

2025届高考物理一轮复习资料第二章相互作用第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.“空中速降”是一项具有挑战性的体育游乐项目。

如图所示,某人沿一根绳索匀速下滑,绳索上端A竖直,下端B松弛。

下列对人的受力分析正确的是()答案A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和受力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如图1所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜。

A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,加水平推力后,关于两木块的受力,下列说法正确的是()图1A.A、B之间一定存在摩擦力作用B.木块A可能受三个力作用C.木块A一定受四个力作用D.木块B一定受到地面向右的摩擦力答案B解析如果A受到重力、墙面对它的弹力和B对它的支持力,这三个力恰好平衡,则A、B之间没有摩擦力,故A、C错误,B正确;以A、B整体为研究对象,竖直方向受到A、B的重力和地面的支持力,水平方向受到水平推力和墙面的弹力,水平地面可以对B无摩擦力,故D错误。

1.如图2,天花板与水平面间的夹角为θ=37°,一质量为m的物块在一垂直于天花板向上的力F作用下静止于天花板上,已知物块与天花板之间的动摩擦因数为μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则()图2A.物块可能只受三个力作用B.物块对天花板的摩擦力沿天花板向上C.力F的大小不得小于2mgD.力F的大小可能为1.25mg答案C解析物块在重力作用下,有沿天花板下滑的趋势,一定受到沿天花板向上的静摩擦力,天花板对物块一定也有弹力,所以物块受重力、推力F、天花板的弹力和摩擦力四个力的作用,故A错误;天花板对物块的摩擦力沿天花板向上,根据牛顿第三定律可知,物块对天花板的摩擦力沿天花板向下,故B错误;对物块受力分析及正交分解如图所示,物块静止,则y方向有F=mg cos θ+F N,x方向有f=mg sin θ≤f m=μF N,联立解得F≥2mg,故C正确,D错误。

2023版高考物理一轮总复习专题2相互作用第3讲共点力的平衡及其应用课件

2023版高考物理一轮总复习专题2相互作用第3讲共点力的平衡及其应用课件

关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 物体的受力分析 [基础考点] 1.受力分析的基本步骤
2.受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法. (2)假设法:在不确定某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在 的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判 断该力是否存在.
例1 (2021年武汉质检)水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐
筷子对玻璃珠的弹力
F2
不一
定比
玻璃
珠的重力大

F2 F1
=cos
θ<1,故
F2<F1,故 A、B 错误.由以上分析知,θ 略微减小时,sin θ 值减小,F1
增大;tan θ 值减小,F2 增大,故 C 错误,D 正确.
2.(2021年辽宁适应性考试)如图所示,用轻绳系住
一质量为2m的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为
律模拟变化
例4 (2019年全国卷Ⅰ)(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜
面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端
与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢
拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则
在此过程中
()
A.水平拉力的大小可能保持不变
考点3 动态平衡 [能力考点] 1.动态平衡:物体受力情况在缓慢变化,变化的每一刻物体都可 看作是受力平衡的状态.
2.分析动态平衡问题的常用方法
方法
步骤
(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式
解析法 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
(3)三力平衡还可列正弦定理和余弦定理分析
保持相对静止,A上表面水平.则在斜面上运动时,B

高三物理一轮复习 第2章 第3讲共点力作用下物体的平衡课件 新人教版

高三物理一轮复习 第2章 第3讲共点力作用下物体的平衡课件 新人教版
• 整体法的基本原则:
• ①当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同的问题, 中学阶段不宜采用整体法)或都处于平衡状态(即a=0)时, 命题要研究的是外力,而非内力时,选整体为研究对象。
• ②整体法要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相 互作用力(内力)。
• ③整体法的运用原则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主 要矛盾(要研究的外力)这样一种辩证的思想。
• 2.平衡问题中列方程的方法
• (1)正交分解法
• 正交分解法是解决共点力平衡问题的一般方法,应用正交分 解法一般应注意以下几点:
• ①该方法不受研究对象、所受外力多少的限制;
• ②关于坐标轴的选取,原则上是任意的,就是说选择不同的 坐标轴并不影响运算的结果。但具体应用时又以解题方便的 坐标系为最佳选择,例如在静力学问题中一般选含外力多的 方向为一个坐标轴的方向,而在动力学问题中一般选加速度 或初速度方向为一个坐标轴的方向。
• 考点梳理 • 对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学问
题的重要方法,受力分析的步骤是: • 1.根据题意选取研究对象,选取研究对象的原则是要使对
问题的研究尽量简便,研究对象可以是单个物体或 _______________,也可以是由几个物体组成的系统。
物体的某一部分
• 2.把研究对象从周围的物体中隔离出来,为防止漏掉某个 力,要养成按一般步骤分析受力的好习惯。一般应 _____________,然后环绕物体一周,找出跟研究对象 先__分__析__重的力物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力接和触 _________,最后再分析其他场力(如电场力、磁场力等)。
• (2)对于作用在物体上的每一个力,都必须明确它的来源, 不能无中生有;

高考一轮物理复习 第二章 力 物体的平衡第3讲 受力分析 共点力的平衡课件 教科必修I

高考一轮物理复习 第二章 力 物体的平衡第3讲 受力分析 共点力的平衡课件 教科必修I

( ). 图2-3-3
C.逐渐增大 D.以上三种均有可能
解析 本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静
止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力FN、 力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mgsin θ,因此F变
化,f不变,A项正确.
答案 A
4.(2012·江苏省扬州测试)质量为m的长方形木块静止在倾角 为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向
(2)若绳子上有拉力,对A、B分别画受力图可知,A受到重 力、B对A的支持力、绳子的拉力和B对A的摩擦力而平 衡,B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和A对B 的摩擦力,斜面对B的摩擦力可有可无,所以选项C、D正 确. 答案 ACD
——受力分析的基本思路
【变式1】
(2011·辽宁沈阳二测) 如图2-3-6所示,
3.受力分析 (1)定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有 外力都找出来,并画出受力图,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(重力、电场力、磁场力), 再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力. (3)受力分析的步骤 ①明确研究对象:研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相 对静止的若干个物体的集合. ②隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而 分析周围物体有哪些对它施加了力的作用. ③画出受力示意图,标明各力的符号. ④检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能 否使研究对象处于题目所给的运动状态,防止发生漏力、添力或 错力现象.
挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是
A.mgcos α
( ). B.mgtan α
图2-3-7
C.cmosgα
D.mg
解析 法一 (正交分解法):对小球受力分析如图甲所

2022-2023年高考物理一轮复习 受力分析共点力的平衡课件 (3)(重点难点易错点核心热点经典)

2022-2023年高考物理一轮复习 受力分析共点力的平衡课件 (3)(重点难点易错点核心热点经典)

力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体,将力的矢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等数 学知识求解未知力
例4 (多选)如图所示,重物的质量为m,轻细绳AO和BO的A端、B端是固定 的.平衡时AO是水平的,BO与水平方向的夹角为θ.AO的拉力F1和BO的拉 力F2的大小是(重力加速度为g) ( BD )
三、什么是整体—隔离法?
项目 整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为 将研究对象与周围物体分隔开
一个整体来分析的方法
的方法
选用 原则
研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间的相互作 的作用力或系统整体的加速度 用力
例2 (多选)如图所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速 向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是 ( AD )
例1 如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用下做匀 速直线运动,则下列说法正确的是 ( D )
A.物体可能只受两个力作用 B.物体可能受三个力作用 C.物体可能不受摩擦力作用 D.物体一定受四个力作用
解析 本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力,摩擦力产生的条件 等知识点.物体做匀速直线运动,受力平衡,将拉力F在水平方向和竖直方向 上分解,则物体一定要受到滑动摩擦力的作用.再根据摩擦力产生的条件知, 一定有弹力.因此物体一定会受到四个力的作用.
一、求解平衡问题的基本思路是什么?
(1)明确平衡状态(加速度为零); (2)巧选研究对象(整体法和隔离法); (3)受力分析(规范画出受力示意图); (4)建立平衡方程(灵活运用力的合成法、矢量三角形法、正交分解法及数学 解析法); (5)求解或讨论(解的结果及物理意义).

高三物理一轮复习提纲 03 共点力的平衡

高三物理一轮复习提纲 03 共点力的平衡

第三课时 共点力作用下物体的平衡 【学习要求】 1.了解共点力作用下物体平衡的概念,2. 知道共点力作用下物体的平衡条件,【重难点】: 并用来计算有关平衡的问题。

(不要求解决复杂连接体的平衡问题) 【知识回顾】共点力的平衡1.平衡状态 物体处于 和 . 2.平衡条件:F 合=0或⎩⎨⎧F x =0F y =0【自主学习】 考点一 物体的受力分析 常用方法(1)整体法:当只涉及 外力而不涉及系统内部物体之间的内力时,则可以选整个系统为研究对象,而不必对系统内部物体一一隔离分析.(2)隔离法:为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况,一般采用隔离法. 同一题目中,若采用隔离法,往往先用 ,再用 ,可使解题过程简便快捷.【例1】.如图所示,两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动,在O 点悬挂一重物M ,将两相同木块m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N 表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O 1、O 2始终等高,则( )A .F f 变小B .F f 不变C .F N 变小D .F N 变大考点二 共点力的平衡问题共点力作用下物体的平衡,是力学中的热门考点之一,静止或匀速运动的物体都处于平衡状态,平衡条件是物体所受到的合外力为零(∑F =0),所以解决物体平衡问题的关键是对物体进行正确的受力分析.1.处理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→求解或作讨论. 2.求解平衡问题常用的方法主要有:(1)二力平衡法. (2)正交分解法. (3)矢量三角形法(合成法):①直角三角形:两个分力与它们的合力构成一个直角三角形,可通过勾股定理和三角函数的边角关系求解.②相似三角形:如果力的矢量三角形与对应的几何三角形具有方向对应、大小成正比的关系,可将求力的问题转化为求几何三角形的边角问题,运用相似三角形的比例关系求解.③动态三角形:物体受三个力而平衡,当其中一个力恒定,另一个力的方向不变,第三个力的方向变化时,可用动态三角形的方法分析第三个力的大小变化,讨论极值问题.【例2】. 如图,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N 1,球对木板的压力大小为N 2.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( ) A .N 1始终减小,N 2始终增大 B .N 1始终减小,N 2始终减小 C .N 1先增大后减小,N 2始终减小 D .N 1先增大后减小,N 2先减小后增大【例3】.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力F 1和第1、3块石块间的作用力F 2的大小之比为( ) A .1∶2 B.3∶2 C.3∶3 D.3∶1考点三 带电粒子在电场、磁场中的平衡问题【例4】.如下图所示,两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B,有一个带正电小球(电量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁复合场()易错点1:误认为杆产生的弹力一定沿杆【例5】甲、乙两图中的杆都保持静止,试画出甲、乙两图O点受杆的作用力的方向.(O为结点)易错点2:受力分析不全面、思考问题不细心导致错解【例6】如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A =10 kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F 将木板B从木箱A下面匀速抽出,试求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.【检】1.在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态.已知A、B两物体的质量分别为m和M,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.A物体对地面的压力大小为MgB.A物体对地面的压力大小为(M+m)gC.B物体对A物体的压力小于MgD.A物体对地面的摩擦力可能大于Mg2.如图所示,硬杆一端通过铰链固定在墙上的B点,另一端装有滑轮,重物用绳拴住绕过滑轮,绳的另一端固定于墙上的A点,若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将绳的固定端从A点稍向下移,再使之平衡时,则()A.杆与竖直墙壁的夹角减小B.绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大C.绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变3.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都静止.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.4 cm B.6 cmC.8 cm D.10 cm4.如图所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的球,试分析下列情况下杆对球的弹力大小和方向:①小车静止;②小车以加速度a水平向右运动.。

高三物理一轮复习教案 共点力作用下物体的平衡教案

高三物理一轮复习教案 共点力作用下物体的平衡教案

高三物理一轮复习共点力作用下物体的平衡教案课时安排:2课时教学目标:1.理解共点力作用下物体平衡的条件。

2.熟练应用正交分解法、图解法、合成与分解法等常用方法解决平衡类问题。

3.进一步熟悉受力分析的基本方法,培养学生处理力学问题的基本技能。

本讲重点:1.正交分解法的应用2.图解法的应用本讲难点:受力分析考点点拨:1.平衡条件的基本应用2.平衡问题中常用的数学方法――相似三角形法,正交分解法3.平衡问题中常用的物理方法――隔离法和整体法4.用图解法解决动态平衡类问题5.平衡问题中的临界与极值问题6.关于绳中的张力问题第一课时一、物体的平衡物体的平衡有两种情况:一是质点静止或做匀速直线运动,物体的加速度为零;二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不能看作质点)。

点评:对于共点力作用下物体的平衡,不要认为只有静止才是平衡状态,匀速直线运动也是物体的平衡状态.因此,静止的物体一定平衡,但平衡的物体不一定静止.还需注意,不要把速度为零和静止状态相混淆,静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变,其加速度为零,而物体速度为零可能是物体静止,也可能是物体做变速运动中的一个状态,加速度不为零。

由此可见,静止的物体速度一定为零,但速度为零的物体不一定静止.因此,静止的物体一定处于平衡状态,但速度为零的物体不一定处于静止状态。

总之,共点力作用下的物体只要物体的加速度为零,它一定处于平衡状态,只要物体的加速度不为零,它一定处于非平衡状态。

二、共点力作用下物体的平衡条件1.共点力几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力。

2.共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0或F x合=0,F y合=03.判定定理物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡,则这三个力必为共点力。

(表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形)4.解题方法当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法。

高考物理一轮复习3共点力平衡课件高三全册物理课件

高考物理一轮复习3共点力平衡课件高三全册物理课件

A.f1=F
B.f1=F-mgsinα
C.f2=0
D.f2=Fcosα
12/13/2021
第二十二页,共六十五页。
【答案】 BD 【解析】 以 A 为研究对象,平行于斜面方向有推力、摩擦 力和重力沿斜面向下的分力 mgsinα;根据平衡条件可得:f1=F -mgsinα,故 A 项错误、B 项正确;以整体为研究对象,整体水 平方向处于平衡状态,则地面对 B 的摩擦力为 f2=Fcosα,故 C 项错误、D 项正确.
第六页,共六十五页。
2.受力分析的“四个注意” (1)对整体受力分析时,只分析系统的外力,不涉及系统的内 力. (2)隔离物体受力分析时,要先隔离受力较少的物体进行分 析. (3)物体的受力都应有施力物体,否则不存在. (4)对不能确定的力,可用假设法排除.
12/13/2021
第七页,共六十五页。
12/13/2021
第十二页,共六十五页。
【答案】 BD 【解析】 A 项,对物体 B 受力分析,受重力,A 对 B 的压 力,A 对 B 水平向左的静摩擦力,斜面对 B 垂直向上的支持力, 斜面对 B 可能有静摩擦力(当 A 对 B 向左的静摩擦力的平行斜面 方向分力与重力的下滑分力平衡时为零),故 B 受 4 个力或者 5 个力;故 A 项错误;B 项,当 A 对 B 向左的静摩擦力的平行斜 面方向分力大于重力的下滑分力时,B 物体有上滑趋势,故受到
12/13/2021
第九页,共六十五页。
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.环可能受三个力作用 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

2025人教版高考物理一轮复习讲义-第二章 第3课时 牛顿第三定律 共点力的平衡

2025人教版高考物理一轮复习讲义-第二章 第3课时 牛顿第三定律 共点力的平衡

2025人教版高考物理一轮复习讲义第二章第3课时牛顿第三定律 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。

内容索引考点一 牛顿第三定律 受力分析考点二 共点力的平衡课时精练><考点一牛顿第三定律 受力分析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相反同一条直线上等,方向,作用在。

2.表达式:F=-F′3.一对平衡力与作用力和反作用力的比较名称一对平衡力作用力和反作用力项目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4.受力分析的一般步骤判断正误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。

( )√××思考 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。

例1 (多选)(2024·广东茂名市林尘中学月考)物体静止在固定的斜面上,如图所示,则下述说法中正确的是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√√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。

高考物理一轮复习 3.3 共点力的平衡课件 新人教版

高考物理一轮复习 3.3 共点力的平衡课件 新人教版

h
5
热点二 用正交分解法解决共点力平衡问题
【例2】如图3-3-5所示,一个质量为m=8 kg的物体置于倾角为37°的斜面上,在水平力F作 用下保持静止。求下列情况下物体与斜面之间的静摩擦力的大小和方向。(g取10 m/s2) (1)F=50 N;(2)F=60 N;(3)F=70 N。
【答案】(1)-8N,沿斜面向上
f1=m1gsinθ1 f2=m2gsinθ2 它们的水平分力的大小(如图3-3-2所示)分别为
FN1x =FN1sinθ1=m1gcosθ1sinθ1 FN2x=FN2sinθ2=m2gcosθ2sinθ2 f1x=f1cosθ1=m1gcosθ1sinθ1 f2x=f2cosθ2=m2gcosθ2sinθ2 其中FN1x=f1x,FN2x=f2x 即它们的水平分力互相抵消,木块在水平方向无滑动趋势,因此不受粗糙水平面的摩
图3-3-6
斜面向上。
(2)F=60 N时,f=(60×0.8-80×0.6) N=0。
(3)F=70 N时,f=(70×0.8-80×0.6) N=8 N,方向沿斜面向下。
【名师支招】(1)正交分解法是解决共点力平衡问题的普遍方法,尤其是多力作用
下物体处于平衡状态时,用正交分解法更为解力,h 解决问题方便为原则。
解析法
①选某一状态对物体受力分析 ②将物体受的力按实际效果分解或正交分解 ③列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 ④根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
图解法
①选某一状态对物体受力分析 ②根据平衡条件画出平行四边形 ③根据已知量的变化情况,画出平行四边形的边角变化 ④确定未知量大小、方向的变化
体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解h法。
3

高三物理一轮复习 第2章 第3节 共点力作用下物体的平衡精品课件 新人教版

高三物理一轮复习 第2章 第3节 共点力作用下物体的平衡精品课件 新人教版

图233
第七页,共26页。
【解析】以结点O为研究对象,受三力而平衡
解法一:合成法
根据平衡条件F mg

OFF2中,F2
F
sin
mg
sin
F1 Fcot mgcot,选项B、D正确.
第八页,共26页。
解法二:分解法
将重力mg分解为F1和F2
解三角形OF1mg
F1 mgcot
F2
题型一:共点力平衡(pínghéng)问题
【例3】如图2-3-3所示,重物的质量为m,轻细线AO
和BO的A、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO
与水平面的夹角为,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大
小是( )
A.F1 mgcos B.F1 mgcot
C.F2 mgsin
D.F2
mg
sin
衡,A错,B对.隔离m受力有竖直方向Ff=mg+Fcosθ,水 平方向FN=Fsinθ.在挡板距离增大的过程中,θ增大、cos θ减小、F增大、sinθ增大、FN增大,故C错误,D正确.
第十八页,共26页。
3.(2011•海南)如图237所示,粗糙(cūcāo)的水平地面
上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀
m2的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,则
重物和钩的质量比 m1 为
m2
A. 5
B.2
C. 5 2
D. 2.
第十五页,共26页。
图235
【解析】平衡后设绳的bc段与水平方向成角,则:
tan 2,sin 2 ,对节点c分析三力平衡,在
5
竖直方向上有:m2 g
m1gsin
得:m1 m2
1

高考物理一轮复习 受力分析 共点力的平衡(讲)

高考物理一轮复习 受力分析 共点力的平衡(讲)

取夺市安慰阳光实验学校专题07 受力分析 共点力的平衡1.学会进行受力分析的一般步骤与方法.2.掌握共点力的平衡条件及推论.3.掌握整体法与隔离法,学会分析动态平衡问题和极值问题. 1.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示意图,这个过程就是受力分析. (2)受力分析的一般顺序先分析重力,然后分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力(电磁力、浮力等).2.共点力作用下物体的平衡 (1)平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态.(2)共点力的平衡条件:F 合=0或者⎩⎪⎨⎪⎧F 合x =0F 合y =03.共点力平衡的几条重要推论(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,这两个力必定大小相等,方向相反.(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相等,方向相反.(3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反. 考点一 物体的受力分析 1.受力分析的基本步骤(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统.(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.(3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向,标明各力的符号. 2.受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法①研究系统外的物体对系统整体的作用力; ②研究系统内部各物体之间的相互作用力.(2)假设法在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再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.★重点归纳★受力分析(1)受力分析的基本思路(2)受力分析的思路和技巧进行受力分析应注意以下几个方面:①明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等).②按顺序找力(一“重”、二“弹”、三“摩擦”、四“其他”).③画好受力图后,要检查,防止多力和少力.④受力分析口诀:地球周围受重力,绕物一周找弹力,考虑有无摩擦力,其他外力细分析,合力分力不重复,只画受力抛施力.⑤在受力分析的过程中,要注意题目给出的物理条件(如光滑——不计摩擦;轻物——重力不计;运动时空气阻力忽略等).⑥只分析根据性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力等),不分析按效果命名的力(如下滑力、动力、阻力等).★典型案例★如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为:()A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】B【解析】先以A为研究对象,分析受力情况:重力、B的竖直向上的支持力,B对A没有摩擦力,否则A不会匀速运动.再对B研究,B受到重力、A对B竖直向下的压力,斜面的支持力和滑动摩擦力,共4个力,B正确.【名师点睛】受力分析:把指定物体(研究对象)在特定物理情景中所受外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析.受力分析通常要按照确定的顺序,以防止漏力、多力.第一步,锁定目标;第二步,列表:看看被分析物体周围有哪些物体;第三步,画出重力;第四步,考虑直接接触力,包括弹力和摩擦力;第五步,分析间接接触的力.如电场力、磁场力等★针对练习1★如图,质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面.让它们由静止释放,在沿粗糙面下落过程中,物体B的受力示意图是:()A .B .C .D .【答案】A【解析】【名师点睛】本题关键先对整体受力分析,得到整体做自由落体运动,处于完全失重状态,故A与B间无弹力,最后再对B受力分析,得到其只受重力。

2023新考案一轮复习 第二章第3讲 受力分析 共点力的平衡)(wd无答案)

2023新考案一轮复习 第二章第3讲 受力分析 共点力的平衡)(wd无答案)

2023新考案一轮复习第二章第3讲受力分析共点力的平衡)(wd无答案)一、多选题(★★) 1. 如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为F cos θD.物体A对水平面的压力大小一定为F sin θ二、单选题(★★) 2. 如图所示,光滑竖直墙壁上有一颗钉子,分两次用长短不同的轻绳将同一个足球挂在该钉子上,足球分别静止在A、B两点;绳子拉力分别为T A和T B,墙对足球的支持力分别为F N A和F N B,则()A.T A<T B,F NA<F NB B.T A>T B,F NA<F NBC.T A<T B,F NA>F NB D.T A>T B,F NA>F NB(★★) 3. 水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。

快艇开动后,拖在快艇后面的空中飞伞,在风力和绳子牵引力的作用下升起,游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。

下列各图中的点均表示游客,能正确反映飞伞载着游客在空中匀速飞行的是()A.B.C.D.三、多选题(★) 4. 在固定的斜面上叠放A、B两物体,若在B物体上加一水平向右的推力F,两物体均静止,则B物体受力的个数为()A.一定是6个B.可能是4个C.可能是5个D.可能是6个(★★) 5. 如图所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止。

则关于木块A和木块B可能的受力个数分别为()A.2个和4个B.3个和4个C.4个和4个D.4个和5个四、单选题(★★) 6. 挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征。

如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别和。

关于和,下列关系式中正确的是()A.B.C.D.(★★) 7. 体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为,每个篮球的质量为,直径为,不计球与球架之间的摩擦,重力加速度为.则每个篮球对一侧球架的压力大小为()A.B.C.D.(★★★) 8. 质量为的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,为半圆的最低点,为半圆水平直径的端点。

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F 使甲沿斜面方向缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为
F1,甲对斜面的压力为 F2,在此过程中 (
)
A.F1 缓慢增大, F2 缓慢增大
B.F1 缓慢增大, F2 缓慢减小
C.F1 缓慢减小, F2 缓慢增大
D.F1 缓慢减小, F2 保持不变
解析: 对乙受力分析如图所示,从图示可以看出,随着甲沿斜面方向缓
FN1
与 FN2 的合力 F 始终竖直向上,大小等于球的重力 G,如图所示,由
图可知 FN1 的方向不变, 大小逐渐减小, FN2 的方向发生变化, 大小也逐渐减小, 故选项 B 正确. 答案: B
方法 解析法
图解法
解决动态平衡问题的常用方法 步骤
①选某一状态对物体进行受力分析 ②将物体受的力按实际效果分解或正交分解 ③列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 ④根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
①选某一状态对物体进行受力分析 ②根据平衡条件画出平行四边形
③根据已知量的变化情况,画出平行四边形的边角变化 ④确定未知量大小、方向的变化
2- 1:在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,
1 截面为 4圆的
柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接
触而处于静止状态,如图所示.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力
首先要正确受力分析 和变化过程分析
―找―出→ 平衡的临界点和极值点
( 或画
3-1:如图所示,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 ( )
A.mg B.
3 3 mg
1
C. 2mg
D.
1 4mg
解析:如图所示,对 C点进行受力分析,由平衡条件可知,绳 CD对 C点的
拉力 FCD= mgtan 30°,对 D 点进行受力分析, 绳 CD对 D 点的拉力 F2=FCD=mgtan 30°,F1 方向一定, 则当 F3 垂直于绳 BD时,F3 最小,由几何关系可知, F3= FCDsin
FTcos 30 °
3 = mgsin 30°,可得弹簧弹力 FT= mg,由胡克定律可知 FT=kx,因此弹簧
3
3mg 的伸长量 x= 3k , C 选项正确.
答案: C
共点力作用下物体的平衡
(2012 ·山东卷 ) 如图所示,两相同轻质硬杆 OO1、 OO2 可绕其两端垂直
纸面的水平轴 O、O1、 O2 转动,在 O 点悬挂一重物 M,将两相同木块 m紧压在竖直挡板上,此
第 3 讲 共点力作用下物体的平衡
一、共点力 几个力都作用在物体的同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点, 则这几个力称为共点力. 二、共点力的平衡 1.平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态. 2.共点力的平衡条件:
Fx = 0. F 合= 0 或者
Fy= 0.
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, 这两个力必定大小相等, 方向相反,作用在一条直线上. (2) 三力平衡 如果物体在三个互不平行的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相等、方向相反、作用在同一条直线上. (3) 多力平衡 如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等、方向 相反、作用在一条直线上.
答案: AC
动态平衡问题的分析 动态平衡: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.
(2012 ·新课标全国卷 ) 如图,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 FN1,球对木板的压力大小为 FN2. 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
()
A.FN1 始终减小, FN2始终增大
B.FN1 始终减小, FN2始终减小
C.FN1 先增大后减小, FN2 始终减小
D.FN1 先增大后减小, FN2 先减小后增大
解析:方法一 ( 解析法 ) 如图所示,由平衡条件得:
mg FN1=tan θ
况如图 1 所示,根据平衡条件有 2Ff = ( M+ 2m) g,即 Ff =
2
,与
两挡板间距离无关, 故挡板间距离稍许增大后, Ff 不变, 所以选项 A 错误, 选项 B 正确;如图 2 所示,将绳的张力 F 沿 OO1、 OO2 两个方向分解为 F1、
F F2,则 F1=F2= 2cos θ ,当挡板间距离稍许增大后, F 不变, θ 变大, cos θ 变小,
1- 1:将某均匀的长方体锯成如图所示的 A、 B 两块后,在
水平桌面上并排放在一起,现用水平力 F 垂直于 B 的左边推 B,使 A、 B 整体仍保持矩形沿力
F 的方向匀速运动,则 ( )
A.物体 A 在水平方向上受三个力的作用,且合力为零
B.物体 A 在水平方向上受两个力的作用,且合力为零
C.B 对 A 的作用力方向与力 F 的方向相同
C.A 可能受三个力作用
D.A 受两个力或者四个力作用
解析:当 F 等于 A的重力 mg时,物体 A仅受这两个力;当 F 小于 A 的重力
mg时,还受斜面的支持力和静摩擦力作用,物体
A 受四个力.
答案: D
3.如图所示,一个质量为 m 的小物体静止在固定的、半径为 R
R
的半圆形槽内,距最低点高为 2处,则它受到的摩擦力大小为 (
解析: (1) 改变 BC绳的方向时, AC绳的拉力 FTA方向不变,两绳拉力的合力 重力平衡, 重力大小和方向保持不变,如图所示, 经分析可知, θ 最小为 0°,此时 FTA= 0;且 θ 必须小于 120°,否则两绳的合力不可能竖直向
F 与物体的
上.所以 θ 角的取值范围是
θ <120°.
(2) θ 在 0~90°的范围内,由图知,当 θ =90°时, FTB最大, Fmax= mgtan 60°=
A 错误;拉力
F 和水平面对物体的摩擦力是一对平衡力, B 错误;物体受到两对平衡力的作用, C错误.
答案: D
2.(2013 ·山东济南模拟 ) 如图所示,物体 A在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面
上,关于 A受力的个数,下列说法中正确的是 (
)
A.A 一定受两个力作用
B.A 一定受四个力作用
mg FN2=sin θ
随 θ 逐渐增大到 90°, tan θ 、 sin θ 都增大, FN1、 FN2 都逐渐减小,所以选项
B 正确.
方法二 ( 图解法 )
对球受力分析如图所示,球受 3 个力,分别为重力 G、墙对球的
弹力 FN1 和板对球的弹力 FN2.
当板 BC 逐渐放至水平的过程中,球始终处于平衡状态,即
时整个系统保持静止. Ff 表示木块与挡板间摩擦力的大小, FN表示木块与
挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且
O1、 O2
始终等高,则 ( A.Ff 变小
) B. Ff 不变
C.FN变小 D . FN变大 解析: 选重物 M及两个木块 m组成的系统为研究对象, 系统受力情
M+2m g
力作用.若用平行于斜面的作用力 F 向下推此物体,使物体加速下
滑,斜面体仍然和地面保持相对静止,则斜面体受地面的摩擦力
()
A.大小为零
B.方向水平向右
C.方向水平向左
D.无法判断大小和方向
解析: 加推力前后, 物体对斜面的压力和滑动摩擦力大小均未发生变化,
故斜面体受地面的摩擦力与不加推力前相同.即地面对斜面体的摩擦力为零.
当两绳垂直时,即 θ =30°时,
3
FTB最小, Fmin=mgsin 60 °=
mg. 2
3mg.
3
答案: (1)0 °≤ θ <120°
(2)
3mg
mg 2
(1) 解决极值问题和临界问题的方法 ①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. ②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 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
)
1
A.
mg 2
3 B. 2 mg
3 C. 1- 2 mg D.
2 2 mg
解析: 物体的受力情况如图所示,由平衡条件可知:
3 Ff = mgcos 30 °= mg,所以 B 正确.
2
答案: B
4. 如图所示,一斜面体静止在粗糙的水平地面上,一物体恰能
在斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时斜面体不受地面的摩擦
“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 力为 0) ;
0( 主要体现为两物体间的弹
(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.
1. 如图所示,放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力
F 作用而处于静止状态,下
列说法中正确的是 (
)
A.物体对水平面的压力就是物体的重力
B.拉力 F 和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
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