（人教通用版）2020高考物理 第2章 第3講 受力分析 共點力的平衡課件.ppt

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1、相互作用,第 二 章,第3講 受力分析 共點力的平衡,知識梳理自測,1受力分析 把研究對象(指定物體)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力都找出來，并畫出__________________的過程。,知識點1,受力分析,受力示意圖,2受力分析的一般順序 若物體A在水平推力F作用下沿粗糙斜面上滑，則物體受力分析的順序應如圖乙所示。 (1)先畫出________ (2)其次分析________ (3)再分析________ (4)最后分析________ 特別提醒：彈力、摩擦力的產生條件之一都是接觸，因此在分析這兩種力時先找接觸面，在每個接觸面上逐一分析這兩種力。,重力,,彈力,摩擦力,電磁力,知識點2

2、,共點力的平衡,靜止,勻速直線,FG0,F1Ff0,F2FNG0,3平衡條件的推論 (1)二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定_____________________________。 (2)三力平衡：如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與_______________________大小相等，方向相反。 (3)多力平衡：如果物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與__________________________大小相等，方向相反。 思考：速度等于零的物體一定處于平衡狀態(tài)嗎？為什么？ 答案物體速度等于零，合外力不一定等于零。合

3、外力等于零時物體才處于平衡狀態(tài)。,大小相等，方向相反,其余兩個力的合力,其余幾個力的合力,,,,,,,,1(2018四川成都二診)如圖所示，在水平晾衣桿(可視為光滑桿)上晾曬床單時，為了盡快使床單晾干，可在床單間支撐輕質細桿。隨著細桿位置的不同，晾衣桿兩側床單間夾角(<150)將不同。設床單重力為G，晾衣桿所受壓力大小為N，下列說法正確的是(),D,,2(2018浙江溫州模擬)如圖所示，建筑裝修中工人用質量為m的磨石對斜壁進行打磨，當對磨石施加豎直向上大小為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為，斜壁與豎直方向的夾角為，則磨石受到的摩擦力是(),A,,3(20

4、18河北定州中學調研)如圖所示，兩個相同的物體A、B疊在一起放在粗糙的水平桌面上，連在物體B上的輕繩通過定滑輪與空箱C相連，箱內放有一小球與箱內壁右側接觸，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，已知A、B的質量均為m、C的質量為M，小球的質量為m0，物體B與桌面的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計滑輪摩擦和空氣阻力，下列說法中正確的是() A物體A受到三個力的作用 B小球受到三個力的作用 C桌面受到物體的摩擦力大小為2mg D桌面受到物體的摩擦力大小為(Mm0)g,D,,4(2018貴州貴陽一模)如圖所示，用完全相同的輕質彈簧1、2、3將兩個相同的小球連接并懸掛，小球靜止時，彈簧3水平，彈簧1與豎直方向的夾角

5、30，彈簧1的彈力大小為F，則(),B,,核心考點突破,1受力分析的四個方法,受力分析、整體法與隔離法的應用 a,考點一,2.受力分析的四個步驟,,,特別提醒：受力分析時注意以下四點 (1)只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體的作用力。 (2)只分析外力，不分析內力。 (3)只分析性質力，不分析效果力。 (4)分力、合力不要重復分析。,(2017湖南六校聯(lián)考)(多選)如圖所示，在水平力F作用下，A、B保持靜止。若A與B的接觸面是水平的，且F0，則B的受力個數(shù)可能為() A3個B4個 C5個 D6個,例 1,BC,解析先對A、B整體受力分析，受重力、推力、支持力；當推力平行斜面向上

6、的分力大于重力的下滑分力時，有上滑趨勢；當推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力時，有下滑趨勢；當推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力時，無滑動趨勢；再對A受力分析，受推力、重力、支持力和向左的靜摩擦力，共4個力；最后對B受力分析，受重力、A對B的壓力和向右的靜摩擦力、斜面對B的支持力，若B物體相對斜面有滑動趨勢，則還要受到斜面的靜摩擦力，若相對斜面無滑動趨勢，則不受斜面的靜摩擦力，即物體B可能受4個力，也可能受5個力。故選B、C。,規(guī)律總結： 受力分析的三個常用判據(jù) 1條件判據(jù)：不同性質的力產生條件不同，進行受力分析時最基本的判據(jù)是根據(jù)其產生條件。 2效果判據(jù)：有時候是否滿足某力產生的

7、條件是很難判定的，可先根據(jù)物體的運動狀態(tài)進行分析，再運用平衡條件或牛頓運動定律判定未知力，也可應用“假設法”。 (1)物體平衡時合外力必定為零。,,(2018河南豫北十校聯(lián)考)兩相同的楔形木塊A、B疊放后分別以圖甲、乙兩種方式在水平外力F1和豎直外力F2作用下保持靜止狀態(tài)，則在這兩種方式中，木塊B受力個數(shù)分別為() A4；4B4；3 C5；3D5；4,類題演練 1 ,C,,解析圖甲中，根據(jù)整體法可知，木塊B除了重力外，一定受到墻面水平向右的彈力和豎直向上的靜摩擦力，隔離B分析，其一定還受到A的彈力(垂直于接觸面向左上方)，隔離A分析，A受到重力、水平向左的推力、B對其垂直于接觸面向右下的彈力，

8、這樣的三個力不可能使A平衡，所以A一定還要受到B對其沿接觸面斜向右上的靜摩擦力才能平衡，可知B一定受到A沿接觸面斜向左下的靜摩擦力，故B共受5個力的作用；圖乙中，據(jù)整體法可知B與墻面間既無彈力也無摩擦力，所以B受重力、A的彈力和摩擦力共3個力的作用，C正確。,處理平衡問題的常用方法,共點力作用下的靜態(tài)平衡,考點二,(2018河南南陽一中月考)將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一小滑塊A放在物體B上，如圖所示，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余接觸面的摩擦均可忽略不計，已知物體B的質量為M、滑塊A的質量為m，重力加速度為g，當整個裝置靜止時，A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為。則

9、下列選項正確的是(),例 2,B,,,方法技巧： 整體法與隔離法的選用技巧 整體法是以幾個物體構成的系統(tǒng)為研究對象進行求解的方法，在許多問題中用整體法比較方便，但用整體法不能求解系統(tǒng)內力；隔離法是把系統(tǒng)分成若干部分并隔離開來，分別以每一部分為研究對象進行分析。若分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法；若分析系統(tǒng)內各物體之間的相互作用時，用隔離法。通常解答問題時，需要多次選取研究對象，即整體法與隔離法交替使用。,類題演練 2 ,C,1動態(tài)平衡：通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，在問題的描述中常用“緩慢”等語言敘述。 2分析動態(tài)平衡問題的常用方

10、法 (1)解析法：將力直接合成或者正交分解，列出平衡方程，寫出所要分析的力與變化角度的關系式，然后判斷各力的變化趨勢。 (2)圖解法：應用于三力平衡，且其中一個力大小、方向均不變，另一個力方向不變。依據(jù)第三個力的變化，在同一圖中作出若干狀態(tài)下的平衡圖來分析力的變化，此法也常用來求極值問題。 (3)相似三角形：應用于三力平衡，其中一個力大小、方向均不變，另兩個力方向都變，找到力的三角形和長度三角形相似。,共點力作用下的動態(tài)平衡,考點三,(2018山東棗莊八中月考)如圖所示，斜面與水平面、斜面與擋板間的夾角均為30，一小球放置在斜面與擋板之間，擋板對小球的彈力為FN1，斜面對小球的彈力為FN2，以

11、擋板與斜面連接點所形成的水平直線為軸，將擋板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置，不計摩擦，在此過程中() AFN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大 BFN1始終增大，F(xiàn)N2始終減小 CFN1始終減小，F(xiàn)N2先減小后增大 DFN1先減小后增大，F(xiàn)N2始終減小,例 3,D,,一力不變，兩力方向都變的三力動態(tài)平衡 把一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內，在光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔，如圖所示。質量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢下移。在小球移動過程中手對細線的拉力F和圓環(huán)對小球的彈力FN的大小變化情況是() AF不變，F(xiàn)N增大BF不變，F(xiàn)N減小 CF

12、減小，F(xiàn)N不變 DF增大，F(xiàn)N不變,類題演練 3 ,D,,一力不變，兩力方向都變但兩力大小相等的三力動態(tài)平衡 有兩根完全相同的輕繩，分別按如圖甲、乙的方式固定在A、B和D、E兩點。將一掛有質量為m的重物的光滑輕質動滑輪掛于輕繩上，當滑輪靜止后，設圖甲、乙中繩子的張力大小分別為T1、T2?，F(xiàn)將圖甲中繩子的B端緩慢向下移動至C點，圖乙中繩子的E端緩慢向右移動至F點，在兩繩移動的過程中，下列說法正確的是() AT1、T2都變大 BT1變大，T2變小 CT1、T2都不變 DT1不變，T2變大,類題演練 3 ,D,,一力不變，兩力方向都變但兩力夾角不變的三力動態(tài)平衡 (2018云南師大附中月考)如圖所示

13、，柔軟輕繩ON的一端O固定，在其上某點M拴一重物，用手拉住繩的另一端N將重物向右上方緩慢拉起。初始時，OM豎直，OMMN。保持OM與MN夾角不變，在OM由豎直被拉到水平的過程中() AOM上的張力逐漸增大 BOM上的張力先增大后減小 CMN上的張力逐漸增大 DMN上的張力先增大后減小,類題演練 5 ,C,,解析OM和MN的拉力的合力與重力大小相等，方向相反，受力分析如圖甲所示。 設OM與豎直方向夾角為，畫等效圓如圖乙所示，有FMNGsin，F(xiàn)OMGcos，可知，隨著的增大，MN上的張力逐漸增大，OM上的張力逐漸減小，故C正確，A、B、D錯誤。,,階段培優(yōu)微專題,平衡中的臨界與極值問題 1臨界

14、問題 當某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述。 常見的臨界狀態(tài)有： (1)兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為O(主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0)； (2)繩子斷與不斷的臨界條件為繩中張力達到最大值；繩子繃緊與松弛的臨界條件為繩中張力為0；,(3)存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對滑動或相對靜止的臨界條件為靜摩擦力達到最大。 研究的基本思維方法：假設推理法。 2極值問題 平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題。一般用圖解法或解析法進行分析。 3策略方法

15、 (1)做好受力分析的基礎上，搞清各力夾角。 (2)難以確定方向和是否存在的力，用假設法分析看各力變化趨勢，判斷可能情況。,(3)正交分解列方程，寫出解析式。 (4)根據(jù)題中隱含的條件“恰好”“最大”“最小”，用數(shù)字方法結合物理實際討論其臨界和極值的情況。,(2018福建質檢)課堂上，老師準備了“”型光滑木板和三個完全相同、外表面光滑的勻質圓柱形積木，要將三個積木按如圖所示(截面圖)的方式堆放在木板上，則木板與水平面夾角的最大值為() A30B45 C60D90,例 4,A,,方法總結： 突破臨界問題的三種方法 (1)解析法 根據(jù)物體的平衡條件列方程，在解方程時采用數(shù)學知識求極值。通常用到的數(shù)

16、學知識有二次函數(shù)求極值、討論分式求極值、三角函數(shù)求極值以及幾何法求極值等。 (2)圖解法 根據(jù)平衡條件作出力的矢量圖，如只受三個力，則這三個力構成封閉矢量三角形，然后根據(jù)矢量圖進行動態(tài)分析，確定最大值和最小值。,(3)極限法 極限法是一種處理臨界問題的有效方法，它是指通過恰當選取某個變化的物理量將問題推向極端(“極大”、“極小”、“極右”、“極左”等)，從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象暴露出來，使問題明朗化，便于分析求解。,類題演練 6 ,C,,,2年高考模擬,AD,,,2(2017天津卷)(多選)如圖所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩

17、上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是() A繩的右端上移到b，繩子拉力不變 B將桿N向右移一些，繩子拉力變大 C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D若換掛質量更大的衣服，則衣架懸掛點右移,AB,,3(2018山東省濰坊市高三上學期期末試題)(多選)如圖所示，光滑圓圈豎直固定，A為最高點，橡皮條上端固定在A點，下端連接一套在圓圈上的輕質小環(huán)，小環(huán)位于B點，AB與豎直方向夾角為30，用光滑鉤拉橡皮條中點，將橡皮條中點拉至C點時，鉤的拉力大小為F。為保持小環(huán)靜止于B點，需給小環(huán)施加一作用力F，下列說法正確的是(),AD,,4(2018山東省實驗中學二診)如圖，質量分別為M、m的兩個木塊A、B通過輕彈簧連接，木塊A放在水平桌面上，木塊B用輕繩通過定滑輪在力F的作用下整體恰好處于靜止狀態(tài)，繩與水平方向成角。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪與繩間的摩擦。則不能求下列哪些量() A木塊A對桌面的壓力 B彈簧與水平方向的夾角 C木塊A與桌面之間的動摩擦因數(shù) D彈簧的形變量,D,,