（通用）高考物理總復習 主題二 相互作用與運動定律 提升課 受力分析與物體的平衡課件 新人教

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1、提升課提升課受力分析與物體的平衡受力分析與物體的平衡物體的受力分析物體的受力分析要點歸納要點歸納1.受力分析受力分析分析物體受到哪些力，并將它們以示意圖的形式表示出來，分析物體受到哪些力，并將它們以示意圖的形式表示出來，這一過程及方法叫受力這一過程及方法叫受力分析。分析。2.受力分析的步驟受力分析的步驟3.如何防止如何防止“多力多力”或或“丟力丟力”(1)防止防止“多力多力”的有效途徑是找出力的施力物體，若某力有的有效途徑是找出力的施力物體，若某力有施力物體則它實際存在，無施力物體則它不存在。另外合力施力物體則它實際存在，無施力物體則它不存在。另外合力與分力不要重復分析。與分力不要重復分析。

2、(2)按正確的順序按正確的順序(即一重、二彈、三摩擦、四其他即一重、二彈、三摩擦、四其他)進行受力進行受力分析是保證不分析是保證不“丟力丟力”的有效措施。的有效措施。4.受力分析的注意事項受力分析的注意事項(1)只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施加的力。施加的力。(2)每分析一個力，都應該找到施力物體，這是防止每分析一個力，都應該找到施力物體，這是防止“多力多力”的有效措施之一。的有效措施之一。(3)合力和分力不能同時作為物體受到的力。合力和分力不能同時作為物體受到的力。(4)不要把不要把“效果力效果力”和和“性質(zhì)力性質(zhì)力”混

3、淆重復分析，通常只分混淆重復分析，通常只分析析“性質(zhì)力性質(zhì)力”，不分析，不分析“效果力效果力”。(5)結合物體的運動狀態(tài)、利用力的相互性進行分析也是確保結合物體的運動狀態(tài)、利用力的相互性進行分析也是確保受力分析正確的有效途徑。受力分析正確的有效途徑。精典示例精典示例例例1 傾角為傾角為、質(zhì)量為、質(zhì)量為M的斜面體靜的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊的木塊靜止在斜面體上。下列結論正確的靜止在斜面體上。下列結論正確的是是()A.木塊受到的摩擦力大小是木塊受到的摩擦力大小是mgcos B.木塊對斜面體的壓力大小是木塊對斜面體的壓力大小是mgsin C.桌面對斜面體的摩擦力大

4、小是桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsin cos D.桌面對斜面體的支持力大小是桌面對斜面體的支持力大小是(Mm)g圖圖1解析解析對木塊進行受力分析如圖甲所示，由平衡方程得對木塊進行受力分析如圖甲所示，由平衡方程得FNmgcos ，F(xiàn)fmgsin ，所以，所以A、B均錯誤；對斜面體和木塊進均錯誤；對斜面體和木塊進行整體受力分析如圖乙所示，可得桌面對斜面體的摩擦力大小行整體受力分析如圖乙所示，可得桌面對斜面體的摩擦力大小是零，桌面對斜面體的支持力大小是是零，桌面對斜面體的支持力大小是(Mm)g，故，故C錯誤，錯誤，D正確。正確。答案答案D方法總結方法總結受力分析的三個方法受力分析的三個方法(1)

5、假設法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先假設法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在的假設，然后分析該力存在對物體運動狀態(tài)的對其作出存在的假設，然后分析該力存在對物體運動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在。影響來判斷該力是否存在。(2)整體法：將加速度相同的幾個相互關聯(lián)的物體作為一個整整體法：將加速度相同的幾個相互關聯(lián)的物體作為一個整體進行受力分析的方法。體進行受力分析的方法。(3)隔離法：將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨隔離法：將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨進行受力分析的方法。進行受力分析的方法。針對訓練針對訓練1 如圖如圖2所示，物體所示，物體A

6、靠在豎直墻靠在豎直墻面上，在力面上，在力F作用下，作用下，A、B保持靜止，物保持靜止，物體體B的受力個數(shù)為的受力個數(shù)為()A.2 B.3C.4 D.5解析解析若使物體若使物體A保持靜止，物體保持靜止，物體B必對物體必對物體A施加一個垂直施加一個垂直接觸面向上的彈力，由力的相互性可知，物體接觸面向上的彈力，由力的相互性可知，物體A必然對物體必然對物體B施加垂直接觸面向下的作用力。再對物體施加垂直接觸面向下的作用力。再對物體B受力分析，由于受力分析，由于物體物體B處于靜止狀態(tài)，則它必然受到重力、力處于靜止狀態(tài)，則它必然受到重力、力F、物體、物體A對物對物體體B的彈力和摩擦力共四個力的作用，故選的彈

7、力和摩擦力共四個力的作用，故選項項C正確正確。答案答案C圖圖2共點力平衡問題的處理方法共點力平衡問題的處理方法要點歸納要點歸納處理平衡問題的四種方法處理平衡問題的四種方法方法方法 內(nèi)容內(nèi)容合成法合成法物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反合力一定與第三個力大小相等，方向相反分解法分解法物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件的效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件正交正交分分解法解法物體受到三個或三個以上力的作用時

8、，將物物體受到三個或三個以上力的作用時，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件都滿足平衡條件力的力的三三角角形法形法對受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖對受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接的矢量三平移使三力組成一個首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識求解未知力形等數(shù)學知識求解未知力精典示例精典示例例例2 在科學研究中，可以用風力儀直接測在科學研究中，可以用風力儀直接測量風力的大小，其原理如圖量風力的大小，其原理如圖3所示。儀器中所示。

9、儀器中一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個金屬球。無風一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個金屬球。無風時，金屬絲豎直下垂；當受到沿水平方向時，金屬絲豎直下垂；當受到沿水平方向吹來的風時，金屬絲偏離豎直方向一個角吹來的風時，金屬絲偏離豎直方向一個角度。風力越大，偏角越大。通過傳感器，度。風力越大，偏角越大。通過傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小指示出風力。那么就可以根據(jù)偏角的大小指示出風力。那么風力大小風力大小F跟金屬球的質(zhì)量跟金屬球的質(zhì)量m、偏角、偏角之間之間有什么樣的關系呢？有什么樣的關系呢？圖圖3解析解析選取金屬球為研究對象，它受到三個力的作用，如圖甲選取金屬球為研究對象，它受到三個力的作用，如圖甲所示。金屬球處于平衡

10、狀態(tài)，這三個力的合力為零。可用以下所示。金屬球處于平衡狀態(tài)，這三個力的合力為零?？捎靡韵滤姆N方法求解。四種方法求解。法一力的合成法法一力的合成法 如圖乙所示，風力如圖乙所示，風力F和拉力和拉力FT的合力與重力等大反向，由平行的合力與重力等大反向，由平行四邊形定則可得四邊形定則可得Fmgtan 。法二力的分解法法二力的分解法重力有兩個作用效果：使金屬球抵抗風的吹力和使金屬絲拉重力有兩個作用效果：使金屬球抵抗風的吹力和使金屬絲拉緊，所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進行分解，緊，所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進行分解，如圖丙所示，由幾何關系可得如圖丙所示，由幾何關系可得 FFmgtan

11、 。法三正交分解法法三正交分解法以金屬球為坐標原點，取水平方向為以金屬球為坐標原點，取水平方向為x軸，豎直方向為軸，豎直方向為y軸，軸，建立坐標系，如圖丁所示。由水平方向的合力建立坐標系，如圖丁所示。由水平方向的合力Fx合合和豎直方向和豎直方向的合力的合力Fy合合分別等于零，即分別等于零，即 Fx合合FTsin F0Fy合合FTcos mg0解得解得Fmgtan 。法四三角形法法四三角形法三個力的示意圖首尾相連構成一個直角三角形，如圖戊所示，三個力的示意圖首尾相連構成一個直角三角形，如圖戊所示，由三角函數(shù)可求得由三角函數(shù)可求得Fmgtan 。由所得結果可見，當金屬球的質(zhì)量由所得結果可見，當金屬

12、球的質(zhì)量m一定時，風力一定時，風力F只跟偏角只跟偏角有關。因此，偏角有關。因此，偏角的大小就可以指示出風力的大小。的大小就可以指示出風力的大小。答案答案見解析見解析方法總結方法總結分析平衡問題的基本思路分析平衡問題的基本思路(1)明確平衡狀態(tài)明確平衡狀態(tài)(合力為零合力為零)。(2)巧選研究對象巧選研究對象(整體法和隔離法整體法和隔離法)。(3)受力分析受力分析(畫出規(guī)范的受力分析圖畫出規(guī)范的受力分析圖)。(4)列平衡方程列平衡方程(靈活運用力的合成法、正交分解靈活運用力的合成法、正交分解法、矢量三角形法及數(shù)學解析法法、矢量三角形法及數(shù)學解析法)。(5)求解或討論求解或討論(解的結果及物理意義解

13、的結果及物理意義)。針對訓練針對訓練2 如圖如圖4所示，兩段等長細線串接著兩所示，兩段等長細線串接著兩個質(zhì)量相等的小球個質(zhì)量相等的小球a、b，并懸掛于，并懸掛于O點。現(xiàn)在點?，F(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在用在b球上的力大小為球上的力大小為F、作用在、作用在a球上的力大球上的力大小為小為2F，則此裝置平衡時的位置可能是下列圖，則此裝置平衡時的位置可能是下列圖中的中的()圖圖4解析解析設每個球的質(zhì)量為設每個球的質(zhì)量為m，Oa與與ab和豎直方向的夾角分別為和豎直方向的夾角分別為、。答案答案C1.如如圖圖5所所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板示，

14、一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩上，球靜止，繩1傾斜，繩傾斜，繩2恰好豎直，則恰好豎直，則小球所受的作用力有小球所受的作用力有()A.1個個 B.2個個C.3個個 D.4個個圖圖5解析解析假設繩假設繩1對球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，對球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，另外，球在豎直方向上還受重力和繩另外，球在豎直方向上還受重力和繩2的拉力，在這三個力的拉力，在這三個力的作用下球不可能保持平衡，所以繩的作用下球不可能保持平衡，所以繩1不可能對球施加拉力，不可能對球施加拉力，小球只受重力和繩小球只受重力和繩2的拉力。故的拉力。故B正確。正確。答案答案B2.(多選多選)如圖如圖

15、6所示，建筑裝修中，工人用所示，建筑裝修中，工人用質(zhì)量為質(zhì)量為m的磨石對斜壁進行打磨，當對的磨石對斜壁進行打磨，當對磨石加豎直向上大小為磨石加豎直向上大小為F的推力時，磨的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石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)為與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為，則磨石，則磨石受到的摩擦力是受到的摩擦力是()A.(Fmg)cos B.(Fmg)sin C.(Fmg)cos D.(Fmg)解析解析對磨石進行受力分析，由平衡條件，沿斜壁：對磨石進行受力分析，由平衡條件，沿斜壁：(Fmg)cos Ff，A正確正確；垂直于斜壁：壓力；垂直于斜壁：壓力FN(Fmg)s

16、in ，故摩擦力故摩擦力FfFN(Fmg)sin ，B正確正確。答案答案AB圖圖63.畫出畫出圖圖7中中物體物體A所受力的示意圖，并寫出力的名稱和施力物所受力的示意圖，并寫出力的名稱和施力物體：體：(1)物體物體A靜止，接觸面光滑；靜止，接觸面光滑；(2)A沿粗糙斜面上滑；沿粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；沿粗糙水平面滑行；(4)接觸面光滑，接觸面光滑，A靜止。靜止。圖圖7解析解析(1)物體物體A受重力受重力G、推力、推力F、支持力、支持力FN、墻壁對、墻壁對A向左向左的彈力的彈力FN，施力物體分別是地球、推，施力物體分別是地球、推A的物體、地面、墻壁；的物體、地面、墻壁；(2)物體物

17、體A受豎直向下的重力受豎直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑動摩擦力沿斜面向下的滑動摩擦力Ff，施力物體分別是地球、斜面、，施力物體分別是地球、斜面、斜面；斜面；(3)物體物體A受重力受重力G、支持力、支持力FN、滑動摩擦力、滑動摩擦力Ff，施力物，施力物體分別是地球、水平面、水平面；體分別是地球、水平面、水平面；(4)物體物體A受重力受重力G、拉力、拉力FT、彈力彈力FN，施力物體分別是地球、繩子、墻壁。，施力物體分別是地球、繩子、墻壁。答案答案見解析圖見解析圖4.如圖如圖8，用一繩子，用一繩子a把物體掛起來，再用另一根水平的繩子把物體掛起來，再用另一根水平的繩子b把把物體拉向一旁固定起來。物體的重力是物體拉向一旁固定起來。物體的重力是60 N，繩子，繩子a與豎直方與豎直方向的夾角向的夾角37，繩子，繩子a與與b對物體的拉力分別是多大？對物體的拉力分別是多大？(sin 370.6，cos 370.8)圖圖8答案答案75 N45 N