专题7 受力分析 共点力的平衡

合集下载

受力分析共点力平衡完整版

受力分析共点力平衡完整版

受力分析共点力平衡受力分析、共点力的平衡一、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___________ 的过程.2.受力分析的一般顺序先分析场力(____ 、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、______ ),最后分析其他力.二、共点力的平衡1._____________________ 平衡状态:物体处于或的状态,即沪0.2._______________________ 共点力的平衡条件:或F F O、F,•二0.3.平衡条件的推论二力平衡: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_____ •【例1】如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,关于M受力的个数,下列说法中正确的是()A.M —定是受两个力作用R.M —定是受四个力作用C..M可能受三个力作用D.M可能受两个力作用,也可能受四个力例2:如图所示,斜面A和物块R静置在水时刻起,对B施加一个沿斜面向上的拉力尸,力尸从零开始随时间均匀增大,在这一过程中,A、B始终保持静止.则地面对A的().A.支持力不变R.支持力减G.摩擦力增大 D.摩擦力减小小G.摩擦力增大 D.摩擦力减小例2•如图所示,重50 \的物体A 放在倾角为37°的粗糙斜面上,有 一根原长为10 cm,劲度系数为800 N/m 的弹簧,其一端固定在斜面顶 端,另一端连接物体A后,弹簧长度为14 cm,现用一测力计沿斜面向 下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20匚 当弹簧的长度仍 为14 cm 时,测力计的读数不可能为()D.O N例3.如图所示,质量为m 的物体在与斜面平行向上的拉力F 作用下,沿着水平地面 上质量为M 的粗糙斜面匀速上滑,在此过程中斜面保持静止,则地面对斜面() A.无摩擦力R.支持力等于(m+M ) gG.支持力为(M+m ) g-Fsin 0D •有水平向左的摩擦力,大小为FcosO例4.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,0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F x , 0P 与水平方向的夹角 为0 •下列关系正确的是()A. tan0 mg针对练习:1 •如图所示,重20 \的物体放在粗糙水平面上,用F=8 X 的力斜向下推物体,F 与 水平面成30。

第3节 受力分析 共点力的平衡

第3节 受力分析 共点力的平衡

返回
3.物体平衡条件的相关推论 (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。[注 3] (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。 [注 3] 三力首尾相连,构成封闭三角形。
返回
()
返回
解析:物体水平向右做匀速运动,合力必为零,所以必受水 平向左的摩擦力,且有 f=Fcos θ,因滑动摩擦力存在,地面 一定对物体 A 有竖直向上的支持力,且有 N=mg-Fsin θ, 所以选项 B、C 正确,A、D 错误。 答案:BC
返回
2.[粤教版必修 1 P75T13]一质量为 3 kg 的物体,被放置在倾角
答案:C
2.我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示) 返回 在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃 动。图乙为高铁车厢示意图,A、B 两物块相互接触放在车 厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同。A 的质量比 B 的质量大,车在平直的铁轨上向右做匀速直线 运动且相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )
返回
上有一颗பைடு நூலகம்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 TA 和 TB,墙对足球的支持力分别
为 NA 和 NB,则
()
A.TA<TB,NA<NB
B.TA>TB,NA<NB
C.TA<TB,NA>NB
D.TA>TB,NA>NB

受力分析 共点力的平衡

受力分析 共点力的平衡

:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的假设,然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。

两物体叠放在一起,用手托住,让它们靠在粗糙
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
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。

对于分析出的物体受到的每一个力,都必须明确其来源,即每一个力都应找出其施力物
必须根据物体受到的能够确定的几个
通过分析这个反作用用整体法分析该力一般比用隔离法分析
将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的
的伸长量之比为(D)
而在这个过程中物体又始终处于一系
个力大小、方向均不变,个力的封闭矢量三角形或平行四边形来分析力的变化情
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
”、“恰好”等语言.
主要体现为两物体间的弹力为0)
且不可以沿绳子移动的结点.“死结分开的两段绳子上的弹力不一定相等.。

高考物理母题题源系列专题受力分析共点力的平衡含解析

高考物理母题题源系列专题受力分析共点力的平衡含解析

专题02 受力分析共点力的平衡【母题来源一】2019年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国Ⅰ卷)【母题原题】(2019·新课标全国Ⅰ卷)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B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【解析】如图所示,以物块N为研究对象,它在水平向左拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子拉力T逐渐增大;对M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,则摩擦力f也逐渐增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力f可能先减小后增加。

故本题选BD。

【母题来源二】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国Ⅱ卷)【母题原题】(2019·新课标全国Ⅱ卷)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻,重力加速度取10 m/s2。

若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为A.150 kg B.C.200 kg D.【答案】A【解析】如图所示,对物块进行受力分析,有T =f +mg sin θ,f =μN ,N =mg cos θ,带入数据解得:m =150 k g ,故A 选项符合题意。

【母题来源三】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III 卷)【母题原题】(2019·新课标全国Ⅲ卷)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。

两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。

受力分析-共点力的平衡方法

受力分析-共点力的平衡方法

专题7 受力分析、共点力的平衡一.受力分析力学中三种常见性质力1.重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心2.(1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力(2)常见的弹力的方向:弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向.面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体.3.摩擦力(1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力(2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反(3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反二.受力分析1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析)注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析(2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移(2)重力(3)接触面的力(弹力,摩擦力)先弹力:看有几个接触面(点)。

判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。

其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力分析完一个面(点),再分析其他面(点)3.检验:是否多画力或者漏画力检查每一个力的施力物体是否都是别的物体三.题型:分类静止水平面竖直面运动斜面二、共点力的平衡1.共点力作用于物体的或力的相交于一点的力.2.平衡状态(1)物体保持或的状态.(2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡).物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗?提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.3.共点力的平衡条件F 合= 或者⎩⎪⎨⎪⎧Fx 合=Fy 合=4.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 ,为一对 .(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,其中任何一个力与其余两个力的合力大小 ,方向 ;(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小 ,方向 .一.物体受力分析试对下列物体受力分析。

受力分析 共点力的平衡

受力分析   共点力的平衡

受力分析共点力的平衡一、知识点(一)受力分析1、定义:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出受力示意图。

对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。

2、受力分析步骤:(1)确定研究对象:可以是某个物体也可以是整体。

(2)按顺序画力:一重力;二已知力;三接触力;四场力;合力分力不重复;只画性质力;不画效果力(3)验证:①每一个力都应找到对应的施力物体②受的力应与物体的运动状态对应。

3、受力分析的方法:整体法和隔离法(1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的平衡条件是合力为零)(2)牛顿第二定律(物体有加速度时)(3)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上)(二)共点力的平衡1、平衡状态:对质点是指静止状态或匀速直线运动状态,对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。

F02、平衡条件:共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即=合3、平衡条件的推论:(1)二力平衡时,两个力必等大、反向、共线;(2)三力平衡时,若是非平行力,则三力作用线必交于一点,三力的矢量图必为一闭合三角形;(3)多个力共同作用处于平衡状态时,这些力在任一方向上的合力必为零;(4)多个力作用平衡时,其中任一力必与其它力的合力是平衡力;(5)若物体有加速度,则在垂直加速度的方向上的合力为零。

4、处理平衡问题的常用方法和解题步骤(1)方法(1)力的合成法:物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向.可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.(2)正交分解法:将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件,多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡,值得注意的是,对x、y方向选择时,尽可能使较多的力落在x、y轴上,被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力.(3)相似三角形法:把三个力画在一个三角形中,看力的三角形与哪个几何三角形相似,根据相似三角形对应边成比例列方程求解.(4)图解法:此法适用于三力作用下的动态平衡问题,抓住各力中的变化量与不变化量,然后移到矢量三角形中,从三角形中就可以很直观地得到解答, 其特点有:①合力大小和方向不变;②一个分力的方向不变.(2)解题步骤①选取研究对象:根据题目要求,恰当选取研究对象,在平衡类问题中,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统,还可以是几个物体相互连接的结点.②分析研究对象的受力情况,画出受力图③利用平衡条件建立方程并求解.特别提醒: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.2.解平衡问题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,物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法二、典型例题【例1】如图4所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F的作用下,A、B保持静止.物体A 的受力个数为( )A.2 B.3C.4 D.5B1、(2010·高考安徽卷)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图2-3-1所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3B.4C.5D.6C【例题】如图所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,若m在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是( )A .M 对地面的压力等于(M +m )gB .M 对地面的压力大于(M +m )gC .地面对M 没有摩擦力D .地面对M 有向左的摩擦力AC图解法解决动态平衡问题【例3】如图8所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是( )A .增大B .先减小,后增大C .减小D .先增大,后减小例3B [对力的处理(求合力)采用合成法,应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法).作出力的平行四边形,如右图所示.由图可看出,F BC 先减小后增大.][规范思维] 利用图解法解题的条件:(1)物体受三个力的作用而处于平衡状态.(2)一个力不变,另一个力的方向不变,第三个力的大小、方向均变化.动态平衡的分析思路:①确定研究对象,经受力分析,画出受力分析图.②在同一幅图上,画出力变化时的矢量三角形,从而分析两力的变化.如图2-3-9所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳上的拉力将( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大后减小D .先减小后增大D有一个直角支架AOB,AO 水平放置且表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上套有小环P,BO 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡如图2-4-2所示.现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( )A.N 不变,T 变大B.N 不变,T 变小C.N 变大,T 变大D.N 变大,T 变小两环与绳整体分析可得N 等于两者的重力之和,隔离Q ,利用分解法得T 的竖直分力不变(等于Q 的重力)所以左移后T 变小.B【例4】 如图9所示,一可视为质点的小球A 用细线拴住系在O 点,在O 点正下方固定一个小球B(也可视为质点).由于A 、B 两球间存在斥力,A 球被排斥开,当细线与竖直方向夹角为α时系统静止.由于某种原因,两球间的斥力减小导致α角减小.已知两球间的斥力总是沿着两球心的连线.试分析α角逐渐减小的过程中,细线的拉力如何变化?例4 细线的拉力大小不变解析 系统静止时,对A 球受力分析如图所示,将斥力F 和线的拉力F T 合成,合力与重力G 等大反向.将力F T 平移后构成力的矢量三角形△AFP ,与长度间的几何三角形△BAO 相似. 根据对应边成比例可得:F T AO =G BO , 所以力F T =AO BO·G .AO ,BO 长度不变,G 恒定,故F T 大小不变.在α角逐渐减小的过程中,虽然△BAO 形状变化,但在α角确定的瞬间,仍然有△AFP∽△BAO ,F T =AO BO·G 仍成立.故细线的拉力大小不变. [规范思维] 在物体受三个力作用而平衡时,可以对物体分析受力后,作力的矢量三角形(即所作力的平行四边形的一半),寻找力的矢量三角形与几何三角形是否相似,若相似,可用本法.这类问题中的三角形往往不是或不能确定是直角三角形,不方便或不能用力的正交分解法求解.。

第三章 专题强化7 共点力平衡问题的综合分析

第三章 专题强化7 共点力平衡问题的综合分析

专题强化7共点力平衡问题的综合分析[学习目标] 1.进一步熟练掌握平衡问题的解法。

2.会利用解析法和图解法分析动态平衡问题。

3.会用整体法和隔离法分析多个物体的平衡问题。

4.会分析平衡中的临界问题。

一、动态平衡问题1.动态平衡:平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向缓慢变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题。

2.基本方法:解析法、图解法和相似三角形法。

3.处理动态平衡问题的一般步骤(1)解析法:①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式。

②根据已知量的变化情况确定未知量的变化情况。

(2)图解法:①适用情况:物体只受三个力作用,且其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化。

②一般步骤:a.首先对物体进行受力分析,根据三角形定则将表示三个力的有向线段依次画出构成一个三角形(先画出大小、方向均不变的力,再画方向不变的力,最后画大小、方向均变化的力)。

b.根据第三个力(方向变化的力)的方向变化情况,在图中作出三角形。

c.比较第二个力、第三个力的大小变化情况。

(3)相似三角形法①适用情况:在物体所受的三个力中,一个力是恒力,大小、方向均不变;另外两个力是变力,大小、方向均改变,且方向不总是相互垂直。

②解题技巧:找到物体变化过程中的几何关系,利用力的矢量三角形与几何三角形相似,相似三角形对应边成比例,通过分析几何三角形边长的变化得到表示力的边长的变化,从而得到力的变化。

例1(多选)如图所示,质量分别为m、M的两个物体甲、乙系在一根通过轻质定滑轮的轻绳两端,乙放在水平地板上,甲被悬在空中,若将乙沿水平地板向左缓慢移动少许后,乙仍静止,则()A.绳中张力变小B.地面对乙的支持力变大C.绳子对滑轮的力变大D.乙所受的静摩擦力变大答案BD解析以甲为研究对象,得到绳子张力F=mg,以乙为研究对象,分析受力,如图所示。

由平衡条件得地面对乙的支持力N=Mg-F cos α,静摩擦力f=F sin α,乙沿水平地板向左缓慢移动少许后α增大,由数学知识得到N变大,f变大。

受力分析共点力平衡

受力分析共点力平衡

A.3 C.5
B.4 D.6
考点二:共点力作用下物体的动态平衡
1、图解法(矢量三角形): 适合解决三力的动态平衡问题 受力特点:三个力中一个恒力,一个方向不变的力,另一个力方向变化
例1:如右图,重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针 缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力大小F1、F2的变化情 况正确的是
例1、如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若 保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运 动.物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A. 2 - 3
B. 3
6
3
C. 3
D.
3 2
600 F
变式:
如图所示,质量为m的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上, 弹簧的上端固定于环的最高点A,小球静止时处于圆环的B点,此时 ∠AOB=60°,弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿水平方向拉住质量为2m的物 体,系统静止时弹簧伸长量也为L.则此时物体所受的摩擦力( ) A.等于零 B.大小为0.5mg,方向沿水平面向右 C.大小为mg,方向沿水平面向左 D.大小为2mg,方向沿水平面向右 收起
A.Ff和FN都增大 C.Ff增大,FN减小
B.Ff和FN都减小 D.Ff减小,FN增大
课堂小结: 一、共点力作用下物体的静态平衡
1.单个物体的平衡 合成法 正交分解法
2.多个物体的平衡 :整体隔离法
二、共点力作用下物体的动态平衡 1、图解法
2、相似三角形法
3、解析法
A.FN先减小,后增大 C.F先减小,后增大
B.FN始终不变 D.F逐渐不变
3、解析法: 适合解决多力动态平衡的问题

受力分析、共点力的平衡(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)

受力分析、共点力的平衡(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)

专题2.3 受力分析共点力的平衡1.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。

如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动【答案】BC【解析】A.对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力大小等于悬挂物体的重力mg,如图三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加细线长度时,由于两个细线拉力也不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故A错误;B.只增加重物的质量,两个绳拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故手指所受的拉力增大,故B正确;C.只将手指向下移动,两个绳拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手指所受的拉力增大,故C正确;D.只将手指向上移动,两个绳拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手指所受的拉力减小,故D错误。

故选BC。

2.如图所示,一物体静止在固定斜面上,F 1是斜面对物体的支持力,F 2是物体对斜面的压力,下列判断正确的是( )A .F 1、F 2是一对平衡力B .F 1、F 2是一对作用力和反作用力C .该物体受到重力、支持力、摩擦力、 压力四个力的作用D .该物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用【答案】B【解析】AB .根据题意可知,1F 与2F 作用在两个物体上,则F 1、F 2不是一对平衡力,是一对作用力和反作用力,故A 错误B 正确;CD .根据题意,对物块受力分析可得,该物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用,不受压力和下滑力,故CD 错误。

故选B 。

3.如图,一粗糙斜面固定在地面上,一细绳一端悬挂物体P ,另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q 相连,系统处于静止状态。

受力分析-共点力平衡

受力分析-共点力平衡

受力分析共点力平衡知识点一、受力分析一、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,并画出受力示意图的过程.二、受力分析的两条基本原则:1、只分析物体受到的力,不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上。

2、只研究物体所受共点力的情况,只有共点力才能利用平行四边形定则和三角形定则进行合成与分解,所以受力分析时,应注意所有力的作用点都是同一点.三、受力分析的一般顺序①明确研究对象,并将它从周围的环境中隔离出来,以避免混淆.由于解题的需要,研究的对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统.②按顺序分析物体所受的力.一般遵守“主动力和运动状态决定被动力”的基本原则,按照场力(重力、电场力、磁场力)、接触力(弹力、摩擦力)、已知外力的顺序进行分析,要养成按顺序分析力的习惯,就不容易漏掉某个力.③正确画出物体受力示意图.画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小,但方向必须画准确.一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图,以避免发生混乱.④检查.防止错画力、多画力和漏画力.四、受力分析的基本方法1、条件法(1)受力分析时,当不明确一个力是否存在,可以通过分析这个力的产生条件判断该力是否存在;(2)根据力与力之间的关系性进行判断,比如有摩擦力是一定存在弹力;(3)根据物体的运动状态确定力是否存在,即主动力和运动状态决定被动力。

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作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是()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2、如图所示,光滑斜面上有两个叠放在一起的物体A、B,A跟光滑竖直墙壁接触,B跟墙壁不接触,两物体均处于静止状态,试画出A、B两物体的受力图.3、如图所示,在水平力F作用下,A、B保持静止.若A与B的接触面是水平的,且F≠0. 则关于B的受力个数可能为()A.3个B.4个C.5个D.6个4、L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为()A.3 B.4 C.5 D.62、整体法和隔离法整体法:将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法,研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度,受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力(对系统而言,相互作用力为系统内力,等大反向,相互抵消)。

受力分析 共点力的平衡

受力分析 共点力的平衡

第三讲受力分析共点力的平衡一.受力分析1、明确研究对象在进行受力分析时,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。

在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题很快得到解决.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。

2、按顺序找力先场力(重力,电场力,磁场力),后接触力,接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力)。

3、只画性质力,不画效果力。

画受力图时,只能按力的性质分类画力。

不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复。

4、需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)。

在解同一个问题时,分析了合力就不能再分析分力。

分析了分力就不能再分析合力,千万不可重复..二、共点力的平衡1、平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态。

如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块,沿斜面匀速直线下滑的木箱,天花板上悬挂的吊灯等物体都处于平衡状态。

2、共点力作用下的平衡条件①平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。

②平衡条件的推论a、若物体在两个力同时作用下处于平衡状态,则这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,其合力为零,这就是初中学过的二力平衡。

b、若物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态,这三个力必定共面共点(三力汇交原理),合力为零。

称为三个共点力的平衡,其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等,方向相反。

作用在同一直线上。

c、物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时。

n个力必定共面共点,合力为零。

称为n个共点力的平衡。

其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大、反向、作用在同一直线上。

1、(2010安徽理综,15)L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图所示。

受力分析 共点力的平衡(带详细答案)

受力分析  共点力的平衡(带详细答案)

受力分析 共点力的平衡受力分析的一般步骤1、如图所示,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,关于两木块的受力,下列说法正确的是( ) A .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 受到地面的摩擦力作用方向向右2、如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB 所在的平面一分为二,先后以AB 沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F 和F ′,已知支架间的距离为AB长度的一半,则FF ′等于( )A .3B .32 C .233 D .33解决平衡问题的四种常用方法合成法 物体受三个共点力的作用平衡,任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件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3、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F N,OP 与水平方向的夹角为θ。

下列关系正确的是()A.F=mgtan θB.F=mg tan θ C.F N=mgtan θD.F N=mg tan θ4、如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接,正好组成一个菱形,∠ABC=60°,整个系统保持静止状态。

已知D物块所受的摩擦力大小为F,则A物块所受的摩擦力大小为()A.33F B.F C.32F D.2F5、如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态。

共点力平衡的七大题型版含解析

共点力平衡的七大题型版含解析

专题 共点力平衡的七大题型目录一、三类常考的“三力静态平衡”问题 ....................................... 错误!未定义书签。

热点题型一 三个力中,有两个力互相垂直,第三个力角度(方向)已知。

...... 错误!未定义书签。

热点题型二 三个力互相不垂直,但夹角(方向)已知 。

..................... 错误!未定义书签。

热点题型三 三个力互相不垂直,且夹角(方向)未知但存在几何边长的变化关系。

错误!未定义书签。

二、三类常考的“动态平衡”模型 ........................................... 错误!未定义书签。

热点题型四 矢量三角形法类 ............................................. 错误!未定义书签。

热点题型五 相似三角形法类 ............................................. 错误!未定义书签。

热点题型六 单位圆或正弦定理发类型..................................... 错误!未定义书签。

热点题型七 衣钩、滑环模型 ............................................. 错误!未定义书签。

【题型归纳】 一、三类常考的“三力静态平衡”问题 热点题型一 三个力中,有两个力互相垂直,第三个力角度(方向)已知。

解决平衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理法④相似三角形法⑤矢量三角形图解法【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P 点。

设滑块所受支持力为N F 。

OF 与水平方向的夹角为θ。

下列关系正确的是( )A .θtan mg F =B .θtan mg F =C . θtan mg F N =D .θtan mg F N =【答案】 A 解法一 力的合成法滑块受力如图甲,由平衡条件知:mg F =tan θ⇒F =mg tan θ,F N =mgsin θ。

第5讲 受力分析 共点力的平衡(解析版)

第5讲 受力分析 共点力的平衡(解析版)

第5讲 受力分析 共点力的平衡目录考点一 整体与隔离法的应用 (1)考点二 处理平衡问题常用的“三种”方法处理平衡问题的常用方法 (1)考点三 动态平衡问题的处理技巧 (12)考点四 平衡中的临界与极值问题 (18)练出高分 (19)考点一 整体与隔离法的应用1.受力分析的定义把指定物体(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.[例题1] (2023•聊城一模)挂灯笼的习俗起源于西汉,过年期间,家家户户都挂起了各式各样的灯笼.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起质量均为m 的灯笼A 、B 、C 、D ,中间细绳是水平的,上面两细绳与水平方向夹角为θ1,中间两细绳与竖直方向夹角为θ2,AB 间和BC 间的绳中张力分别是F AB 和F BC ,重力加速度为g 。

下列关系式正确的是( )A .θ1=θ2B .tanθ1tanθ2=2C .F BC =mgtan θ2D .F AB =mg sinθ2【解答】解:设两侧绳子拉力为T ,对A 上面的结点受力分析可知水平方向:Tcos θ1=F AB sin θ2 竖直方向:Tsin θ1=F AB cos θ2+mg对四个灯笼的整体分析可知:2Tsinθ1=4mg解得tanθ1•tanθ2=2;T=2mgsinθ1;F AB=mgcosθ2;F BC=mgtanθ2故ABD错误,C正确。

故选:C。

[例题2](2023•湖南模拟)轻质丝绸放置在光滑斜面上,若固定丝绸,将物块B放置在丝绸上,恰能静止。

现将物块A、B放置在丝绸上,用沿斜面向上的力F拉物块A,丝绸不固定,系统保持静止,如图所示;已知物块A、B的质量分别为m A、m B,与丝绸的动摩擦因数分别为μA、μB,则()A.若μA=μB,m B不可能大于m AB.若μA<μB,m B有可能大于m AC.只增加m B,物块B可能相对于丝绸滑动D.只增加F,物块A一定相对于丝绸滑动【解答】解:AB、设斜面倾角为θ,物块A、B放在丝绸上,用沿斜面向上的力F拉物块A,系统保持静止,有μA m A gcosθ≥μB m B gcosθ;若μA=μB,则m B≤m A;若μA<μB,则m A>m B;故A正确,B错误;C、根据题意,若固定丝绸,将物块B放置在丝绸上,恰能静止,根据共点力平衡有m B gsinθ=μB m B gcosθ,只增加m B,上式仍然成立,物块B相对于丝绸不会滑动,故C错误;D、由丝绸保持静止可知,物块A受丝绸的摩擦力为静摩擦力,方向沿斜面向下,但是不能确定是不是达到了最大静摩擦力;只增加F,物块A相对于丝绸不一定滑动,故D错误。

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。

共点力的平衡 知识点总结与典例(最新)

共点力的平衡 知识点总结与典例(最新)

共点力的平衡知识点总结与典例【知识点梳理】知识点一 物体的受力分析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,并画出受力示意图的过程。

2.受力分析的一般顺序(1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力)。

(2)其次分析接触力(弹力、摩擦力)。

(3)最后分析其他力。

(4)画出受力分析示意图(选填“示意图”或“图示”)。

3.受力分析的四种方法(1)假设法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的假设,然后根据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。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

4.受力分析的四个步骤知识点二 共点力的平衡1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态。

2.平衡条件F 合=0或者⎩⎪⎨⎪⎧F x =0F y =0如图所示,小球静止不动,物体匀速运动。

则小球F合=0;物块F x=0,F y=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。

(2)三力平衡:物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。

(3)多力平衡:物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等,方向相反。

知识点三动态平衡及其临界和极值问题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.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”等语言叙述.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.【方法突破】解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法解析法根据物体的平衡条件列方程,在解方程时采用数学知识求极值。

2022届高考物理一轮复习 第8讲 受力分析 共点力的平衡 课件

2022届高考物理一轮复习 第8讲 受力分析 共点力的平衡 课件

第八讲 受力分析 共点力的平衡考点一 物体的受力分析1.力学中的五种力2.受力分析(1)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,并画出受力示意图的过程。

(2)一般步骤3.整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力B【典例1】 (2021·1月湖南普高校招生适应性考试)如图,一根质量为m 的匀质绳子,两端分别固定在同一高度的两个钉子上,中点悬挂一质量为M 的物体。

系统平衡时,绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为α,钉子处绳子的切线方向与竖直方向的夹角为β,则( )【变式1】 [2020·天津市东丽区等级考试模拟(三)]如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力F后,二者仍能不发生相对滑动。

关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确的是( )A.撤去F前6个,撤去F后瞬间5个B.撤去F前5个,撤去F后瞬间5个C.撤去F前5个,撤去F后瞬间4个D.撤去F前4个,撤去F后瞬间4个解析 撤去F前,物体Q受到:重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q 的摩擦力和力F共5个力的作用;撤去F后的瞬间,两物体做减速运动,此时Q受力:重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和P对Q的摩擦力,共5个力作用,选项B正确。

BC考点二 静态平衡问题1.共点力平衡(1)平衡状态:物体静止或做匀速直线运动。

(2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=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)个力的合力大小相等、方向相反。

②若三个不共线的共点力合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。

【高中物理】受力分析、共点力平衡教学辅导课件

【高中物理】受力分析、共点力平衡教学辅导课件

滑挂钩下的重物C缓慢竖直下降。关于此过
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:若 FP=mg。则小球只受拉力 FP 和重力 mg 两个力作 用;若 FP<mg,则小球受拉力 FP、重力 mg、支持力 FN 和 弹簧 Q 的弹力 FQ 四个力作用,若 FP=0,则小球要保持静止, 应受 FN、FQ 和 mg 三个力作用,故小球受力个数不可能为 1。 答案:A
FNB→A;取 A、B 作一整体受力分析可知,地面对 A 的摩擦力
为零,故 A 物体受力如图乙所示,选项 B 正确。 答案:B
要点二 解决平衡问题的四种常用方法
物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合 合成法
力一定与第三个力大小相等,方向相反 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的 分解法 效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分 物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的 解法 力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件 对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三 力的三 力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定 角形法 理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
要点一 物体的受力分析 受力分析的一般步骤
1. 如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用 下静止在斜面上,关于M受力的个数,下列说法 中正确的是( )
A. M一定是受两个力作用 B. M一定是受四个力作用 C. M可能受三个力作用 D. M不是受两个力作用就是受四个力作用
解析:若拉力F大小等于重力,则物体与斜面之间没有相 互作用力,所以物体就只受到两个力的作用;若拉力F小于物 体的重力时,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,且支持力 与静摩擦力的合力竖直向上,故物体就受到四个力作用。故选 项D正确。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

专题7 受力分析、共点力的平衡一.受力分析力学中三种常见性质力1.重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心2.(1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力(2)常见的弹力的方向:弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向.面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体.3.摩擦力(1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力(2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反(3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反二.受力分析1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析)注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析(2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移(2)重力(3)接触面的力(弹力,摩擦力)先弹力:看有几个接触面(点)。

判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。

其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力分析完一个面(点),再分析其他面(点)3.检验:是否多画力或者漏画力检查每一个力的施力物体是否都是别的物体三.题型:分类静止水平面竖直面运动斜面二、共点力的平衡1.共点力作用于物体的或力的相交于一点的力.2.平衡状态(1)物体保持或的状态.(2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡).物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗?提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事. 3.共点力的平衡条件F 合= 或者⎩⎪⎨⎪⎧Fx 合=Fy 合=4.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 ,为一对 .(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,其中任何一个力与其余两个力的合力大小 ,方向 ;(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小 ,方向 .三.解决平衡问题的思路二力平衡--------二力大小相等,方向相反 三力平衡--------合成法、正交分解法例:如图所示,用绳AC 和BC 吊起一重物,重物静止,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,物体的重力为100N ,求绳AC 和BC 受到的拉力各为多少牛?@1多力平衡--------正交分解法如图所示:某装卸工人推着质量为m 的木箱在水平地面上匀速运动。

已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,该工人的推力与水平面间的夹角为θ ,重力加速度为g ,求:推力F 的大小。

四、动态平衡问题的分析方法1.图解法用图解法分析力的动态变化,具有直观、便于比较的特点,它一般适用于研究对象受三个力作用的情况,且其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变,第三个力大小、方向均变化. 应用时应注意以下几点:(1)明确要分解大小、方向均不变的力,把它分解到另外两个力的反方向上.(2)明确哪个力的方向是不变的.(3)明确哪个力大小、方向变化,变化的范围如何. 2.列方程法@1结点O 受球的拉力为G 为60N ,已知θ=30。

,球静止,求绳子AO 和BO 受到的拉力各为多少牛?一.物体受力分析试对下列物体受力分析。

题型一:水平面1.物体在光滑和粗糙的水平面向右运动。

2.物体在水平向右的水平力F 作用下,在粗糙的水平面上向右和向左运动。

题型二:竖直面物体在水平力F 作用下在粗糙的竖直面上静止和匀速下滑。

题型三:斜面1.物体沿光滑斜面下滑和物体在粗糙的斜面上静止。

2.物体沿粗糙斜面上滑和匀速下滑。

3.光滑球在斜面上静止。

F A A 向右运动 F A A 向左匀速4.小试牛刀:5.如图所示请分别分析物体A 和B 受力情况 : (1)A 、B 都静止,各接触面均粗糙(2)A 、B 一起向右匀速运动,各接触面均粗糙(3)A 、B 一起向右加速运动,各接触面均粗糙6.分析A 和B 物体受的力 分析A 和C 受力(并写出施力物)AAAAB在水平力F 作用下A 、B 沿桌面匀速运动,ABMm m c A BCF7.水平传送带的匀速速度为v 1,分析其上的物体受力1.随传送带一起向右匀速运动2.物体轻轻的放入传送带上,即物体的初速度为零受力分析的顺序小结 :不知外力有没有,但重力一定有,先有弹力后摩擦。

物体静止不动 物体静止不动一.二力平衡2.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,如图2所示,下列说法正确的是( )A.人所受合力方向同图中速度的方向B.人在水平方向受到向右的摩擦力的作用图2C.人只在竖直方向受力且合力为零D.人在竖直方向所受合力不为零解析:由于人匀速上升,处于平衡状态,所以人所受的合力一定为零,在水平方向不受力的作用。

否则,与人所处的状态就是矛盾的。

答案:C二.三力平衡问题1.如图1所示,一物体静止在斜面上,关于它所受各力的相互关系,下列说法正确的是( )A.它受到的重力与弹力大小相等图1B.它受到的静摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力C.所受到的弹力与摩擦力的合力大于物体受到的重力D.它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上解析:对物体受力分析,它受三个力:重力、斜面对它的支持力和静摩擦力,且三力平衡,则弹力与摩擦力的合力和物体受到的重力是一对平衡力,等大反向,A、C错。

斜面对物体的作用力的合力即弹力与摩擦力的合力,方向竖直向上,D错。

把重力沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解,则各个方向受力均平衡,所以静摩擦力与重力沿斜面向下的分力等大反向,B对。

答案:B4.如图4所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。

已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )A.32mg和12mg B.12mg和32mg 图4C.12mg和12μmg D.32mg和32μmg解析:三棱柱受重力、斜面的支持力、摩擦力三力平衡,故F N=mg cosθ=32mg,f=mg sin θ=12mg ,A 选项正确。

答案:A5.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图5所示。

已知ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为( )A.32mg ,12mg B.12mg ,32mg C.34mg ,12mg D.12mg ,34mg 解析:将绳ac 和bc 的拉力合成,由二力平衡条件可知,合力与重力大小相等,即F =mg ,如图所示。

因绳ac 和绳bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°,所以平行四边形为矩形,由图可知,ac 绳中的拉力F ac =mg cos30 °=32mg ,bc 绳中的拉力F bc =mg sin30°=12mg ,A 正确。

答案:A9.(8分)在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图9所示。

仪器中一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球。

无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度。

风力越大。

偏角越大。

通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风力。

那么风力大小F 跟金属球的质量m 、偏角θ之间有什么 图9 样的关系呢?解析:取金属球为研究对象,有风时,它受到三个力的作用:重力mg 、水平方向的风力F 和金属丝的拉力T ,如图所示。

这三个力是共点力,在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态,则这三个力的合力为零。

根据任意两力的合力与第三个力等大反向,风力F 和拉力T 的合力与重力等大反向,由平行四边形定则可得F =mg tan θ。

答案:F =mg tan θ三.正交分解法3.(双选)如图3所示,重力为G 的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F 的作用,物体沿水平地面做匀速直线运动,则( )A .地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G 的大小图3B .地面对物体的支持力大小等于G -F sin αC.物体与地面间的动摩擦因数为F cos α/G D.物体所受的滑动摩擦力大小为F cos α解析:由正交分解法:竖直方向合力为零:有F N=G-F sin α①由f=μF N解μ=fF N ②由水平方向合力为零,f=F cos α③解:μ=F cos αG-F sin α故B、D正确。

答案:BD2.如图,物体A在水平力F=400N的作用下,沿倾角 =60°的斜面匀速下滑。

物体A受的重力G=400N,求(1)斜面对物体A的支持力(2)物体受到的滑动摩擦力?(3)摩擦因数μ四.多力平衡问题如图所示,某个物体在F1、F2、F3和F4四个共点力作用下处于静止状态,若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,则此时物体所受到的合力大小为( )A.F42B.32F4C.F4 D.3F4解析:由共点力的平衡条件可知,F1、F2、F3、和F4的合力应为零,F1、F2、F3的合力应与F4等值反向,当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时,F1、F2、F3的合力大小仍为F4,但方向与F4成120°,由力的平行四边形定则可知,此时物体所受的合力大小为F4,所以本题的正确选项应为C。

答案:C五.动态平衡问题1.图解法7.如图7所示,把球夹在竖直墙壁AC和木板BC之间,不计摩擦,球对墙的压力为F N1,球对板的压力为F N2。

在将板BC逐渐放至水平的过程中,下列说法正确的是( )A.F N1和F N2都增大B.F N1和F N2都减小C.F N1增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大解析:虽然题目中的F N1和F N2涉及的是墙和木板的受力情况,但研究对象还是取球。

由于球处于一个动态平衡过程,F N1和F N2都是变力,画受力图可以先画开始时刻的,然后再根据各力的关系定性或定量地讨论某力的变化规律。

球所受的重力G产生的效果有两个,对墙的压力F N1和对板的压力F N2,根据G产生的效果将其分解,如图所示,则F1=F N1,F2=F N2。

从图中不难看出,当板BC逐渐放平的过程中,F N1的方向保持不变而大小逐渐减小,F N2与G 的夹角逐渐变小,其大小也逐渐减小。

因此,本题的正确答案为B。

答案:B2.列方程分析法例题:放在粗糙水平面上的物体,在拉力F的作用下始终处于静止。

在拉力F大小不变,而减小它与水平面之间夹角θ的过程中,下列判断正确的是( c )A 物体收到的摩擦力变小B 物体受到的支持力变小C 物体受到摩擦力和支持力的合力变大D 物体受到的合力变小8.如图8所示,某空箱子恰好能沿倾角为θ的斜面匀速下滑,设箱子受到斜面的支持力为F N,摩擦力为f,箱子与斜面间的动摩擦因数为μ,如果再往箱子内装入一些物体,则( )A.箱子不再下滑B.箱子仍能匀速下滑C.箱子将加速下滑D.箱子将减速下滑解析:设空箱子质量为m,又装入的物体的质量为Δm,则箱子空时的受力分析如图所示。

相关文档
最新文档