共点力作用下物体的平衡高考精讲.

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1、第1页 高考一轮总轮总 复习习 1.3 共点力作用下物体的平衡 第2页 高考一轮总轮总 复习习 一、物体的受力分析 对对物体进进行受力分析是解决力学问题问题 的基础础，是研究力学问题问题 的 重要方法 受力分析的程序： (1)根据题题意选选取研究对对象，选选取研究对对象的原则则是要使对问题对问题 的研究尽量简简便，它可以是单单个物体或物体的某一部分，也可以是由几 个物体组组成的系统统 (2)把研究对对象从周围围的环环境中隔离出来，按照先再 的 顺顺序对对物体进进行受力分析，并画出物体的受力图图 场场力接触力 第3页 高考一轮总轮总 复习习 二、共点力作用下物体的平衡 1平衡态态 (1)静止：物

2、体的和都等于零的状态态 (2)匀速直线线运动动：物体的速度不为为零，其加速度为为零的状态态 2平衡条件 (1)物体所受合外力为为零，即F合0. (2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为为Fx0，Fy0. 3物体平衡条件的相关推论论 (1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处处于平衡状态态，这这 两个力必定大小 ，方向 速度加速度 相等相反 第4页 高考一轮总轮总 复习习 (2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处处于平衡状态态，其 中任意两个力的合力一定与第三个力大小，方向 (3)多力平衡：如果物体受多个力作用处处于平衡，其中任何一个力 与其余力的合力大小，方向 (4)三力汇汇交原理：

3、 如果一个物体受到三个非平行力作用而平衡，这这三个力的作用线线 必定在内，而且必为为 特别提示：物体的速度等于零不同于静止，物体静止时(v0，a 0)处于平衡状态，而物体只是速度等于零，不一定处于平衡态，如物 体竖直上抛到最高点和单摆摆球及弹簧振子在最大位移处时，速度均等 于零，但加速度不等于零，不处于平衡态 相等相反 相等相反 同一平面共点力 第5页 高考一轮总轮总 复习习 1一物体悬悬浮且静止于空中，保持物体原有受力不变变的情况下， 现现再给给物体施加一组组力，物体仍可能保持平衡的是( ) A5 N、2 N、3 N B1 N、5 N、10 N C7 N、8 N、9 N D6 N、8 N、1

4、8 N 解析：根据共点力平衡条件知，这三个力中两个最小的力的和大 于等于第三个力时物体仍能平衡，因此A、C正确 答案：AC 第6页 高考一轮总轮总 复习习 图图131 第7页 高考一轮总轮总 复习习 第8页 高考一轮总轮总 复习习 3如图图132所示，在水平桌面上叠放着木块块P和Q，水平力F 推动动两个木块块一起做匀速运动动，下列说说法正确的是( ) AP受3个力，Q受3个力 BP受3个力，Q受4个力 CP受2个力，Q受5个力 DP受4个力，Q受6个力 图图132 第9页 高考一轮总轮总 复习习 解析：两木块一起做匀速运动，P不受摩擦力，只受到重力和Q的 支持力；以整体为研究对象，由平衡条件可

5、知Q必定受到地面的摩擦力 作用，Q共受到5个力(重力、压力、支持力、摩擦力、推力) 答案：C 第10页 高考一轮总轮总 复习习 4如图图133所示，物体m静止于一斜面上，斜面固定，若将 斜面的倾倾角稍微增加一些，物体m仍然静止在斜面上，则则( ) A斜面对对物体的支持力变变大 B斜面对对物体的摩擦力变变大 C斜面对对物体的摩擦力变变小 D物体所受的合外力变变大 图图133 第11页 高考一轮总轮总 复习习 解析：物体保持静止，处于平衡状态，由平衡条件知其合外力保 持为零斜面对物体的支持力为FNmgcos，减小；斜面对物体的静摩 擦力为Ffmgsin，增大 答案：B 第12页 高考一轮总轮总 复

6、习习 疑难难点一受力分析时时，我们们依据什么来判断某个力的有无呢？ 名师在线：受力分析时时，有三个依据来判断力的有无： (1)“条件判据” 根据各种性质质力的产产生条件进进行判断，如弹弹力必须须是相互接触并 且发发生了弹弹性形变变；摩擦力必须须是相互接触的物体间间有弹弹力且有相对对 运动动或相对对运动趋势动趋势 等 (2)“效果判据” 根据各种力的作用效果进进行判断，如拉、压压、支持、推动动、阻碍 、吸引、排斥等，对对它们们做出存在或不存在的假设设，然后再就该该力存在 与否对对物体运动动状态态的影响来判断该该力是否存在 第13页 高考一轮总轮总 复习习 (3)“相互作用判据” 根据力作用的相互

7、性，从一个物体是否受到某个力的作用来判断 另一个物体是否受到相应应的反作用力，即有力必有其反作用力 疑难点二受力分析时时常用的方法有：整体法和隔离法、假设设法 ，如何使用这这两种方法分析物体受力呢？ 名师师在线线：1.“隔离法”与“整体法” (1)“隔离法” 为为了弄清系统统(连连接体)内某个物体的受力和运动动情况，一般可采 用隔离法，运用隔离法解题题的基本步骤骤： 明确研究对对象或过过程、状态态； 第14页 高考一轮总轮总 复习习 将某个研究对对象或某段运动过动过 程、某个状态态从全过过程中隔离出 来； 画出某状态态下的受力图图或运动过动过 程示意图图； 选选用适当的物理规规律列方程求解 (

8、2)“整体法” 当只涉及研究系统统而不涉及系统统内部某些物体的力和运动时动时 ，一 般可采用整体法运用整体法解题题的基本步骤骤： 明确研究的系统统和运动动的全过过程； 画出系统统整体的受力图图和运动动全过过程的示意图图； 选选用适当的物理规规律列方程求解 第15页 高考一轮总轮总 复习习 隔离法和整体法常常需交叉运用，从而优优化解题题思路和方法，使 解题简题简 捷明快 2“假设设法” 在受力分析时时，若不能确定某力是否存在，可先对对其做出存在或 不存在的假设设，然后就该该力存在与否对对物体运动动状态态影响的不同来判 断该该力是否存在 疑难点三处处理平衡问题时问题时 常用哪些方法？请简请简 述

9、名师师在线线：1.力的平行四边边形定则则 物体受三个力作用而平衡时时，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边形定则则，根据正弦定理、余弦定理 或相似三角形等数学知识识求解 第16页 高考一轮总轮总 复习习 第17页 高考一轮总轮总 复习习 疑难点四动态平衡问题、临界问题、极值问题有何特征？如何 处理这些问题？ 名师在线：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”

10、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 第18页 高考一轮总轮总 复习习 3极值问题值问题 平衡物体的极值值，一般指在力的变变化过过程中的最大值值和最小值问值问 题题 4解决动态动态 平衡、临临界与极值问题值问题 的常用的方法. 方法步骤 解 析 法 (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 第19页 高考一轮总轮总 复习习 图 解 法 (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

11、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 第20页 高考一轮总轮总 复习习 易错点一 不会使用力是否存在的判断依据而出错 自我诊断1 如图图134所示，小车车M在恒力F作用下，沿水平地 面做直线线运动动，由此可判断( ) A若地面光滑，则则小车车一定受三个力作用 B若地面粗糙，则则小车车可能受三个力作用 C若小车车做匀速运动动，则则小车车一定受四个力作用 D若小车车做加速运动动，则则小车车可能受三个力作用 图图134 第21页 高考一轮总轮总 复习习 解析：先分析重力和已知力F，再分析弹力由于F的竖直分力可 能等于重力，因此地面可能对物体无弹力作用，选项A错误

12、 F的竖直分力可能小于重力，地面对物体有弹力作用，若地面粗糙 ，小车受摩擦力作用，共四个力作用，选项B错误 若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平 衡，这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用，选 项C正确 若小车做加速运动，当地面光滑时，小车受重力和力F作用或受重 力、力F、地面弹力作用，选项D正确 答案：CD 第22页 高考一轮总轮总 复习习 图图135 第23页 高考一轮总轮总 复习习 解析：由题知mgkL，设物体所受摩擦力大小为Ff，方向沿斜面 向上，由平衡条件得2mgsin30kLFf，解得Ff0，故A正确，B、C 、D错误 答案：A 第24页 高考

13、一轮总轮总 复习习 易错点三 凭借经验、不运用物理规律分析导致的错误 自我诊诊断3 如图图136所示，在粗糙的水平面上放一斜面体a， 有一物体b在斜面上刚刚好匀速下滑现现在b上施加沿斜面向下的力F，使b 沿斜面加速下滑，则则( ) Aa保持静止，而且没有相对对于水平面运动动的趋势趋势 Ba保持静止，但有相对对于水平面向右运动动的趋势趋势 Ca保持静止，但有相对对于水平面向左运动动的趋势趋势 D因未给给出所需数据，无法对对a是否运动动或有无运动趋势动趋势 作出判 断 图图136 第25页 高考一轮总轮总 复习习 解析：以b为研究对象，由平衡条件可知，b受到的支持力与摩擦 力的合力方向竖直向上，大

14、小等于b的重力所以b对a的压力与摩擦力 的合力方向竖直向下，a没有相对地面的运动趋势当施加沿斜面向下 的拉力F后，斜面体受到的各力并未发生变化，所以a仍保持静止 答案：A 第26页 高考一轮总轮总 复习习 图图137 第27页 高考一轮总轮总 复习习 图图138 第28页 高考一轮总轮总 复习习 图图139 第29页 高考一轮总轮总 复习习 图图1310 第30页 高考一轮总轮总 复习习 方法总结：(1)注意领会合成法与正交分解法的区别，当物体受力 较多时用正交分解法较方便，而合成法常用于处理三力平衡问题 (2)解题时一定要明确力的方向和所给定的物理环境之间的几何关 系，如小球受弹力方向指向球

15、心摩擦力一定在两物体接触面上等 第31页 高考一轮总轮总 复习习 创新预测1 如图图1311所示，轻质轻质 光滑滑轮轮两侧侧用细绳细绳 分别别 连连着物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止已知A和B的质质 量分别为别为 mA、mB，绳绳与水平方向的夹夹角为为，则则( ) A物体B受到的摩擦力可能为为0 B物体B受到的摩擦力为为mAgcos C物体B对对地面的压压力可能为为0 D物体B对对地面的压压力为为mBgmAgsin 图图1311 第32页 高考一轮总轮总 复习习 解析：对B受力分析如图1312所示，则水平方向上：Ff FTcos. 由于FTmAg ， 所示FfmAgcos，故选项A错B对，竖直方向上：FNBFTsin mBg， 所以FNBmBgFTsinmBgmAgsin.故选项C错D对 答案：BD 图图1312 第33页 高考一轮总轮总 复习习 题型二 应用整体法与隔离法处理平衡问题 【例2】 (2010高考山东卷)如图图1313所示，质质量分别为别为 m1、 m2的两个物体通过轻弹过轻弹 簧连连接，在力F的作用下一起沿水