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1、,考点一物体的受力分析,考点二平衡条件的应用方法,考点三平衡中的临界与极值问题,考 点,第二章相互作用,高三物理一轮复习,第3节受力分析、共点力平衡,1.(对物体的受力分析)(2015内蒙古包头测评)如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为 () A3B4 C5 D6,利用隔离法对A受力分析，如图所示 A受到重力GA，地面给A的支持力N地，B给A的压力NBA，B给A的摩擦力fBA，则A、C、D错误，B正确,解析,答案,图片显/隐,基础自测,B,2.(共点力及共点力的平衡)在均匀棒的两端各系一轻绳，棒的上端的轻绳的另一端固定在天花板上，再将
2、系下端的绳用力F拉到水平方向，上端的绳与水平面成角，棒与水平面成角而静止则下面各式正确的是 () Atan 2 tan Bsin 2sin Ccos 2cos Dsin 2 cos ,基础自测,解析,答案,图片显/隐,A,3(整体法、隔离法的应用)如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则 () AF1F2 BF1F2 CFT1FT2 DFT1FT2,取A、B为一整体，由水平方向合力为零可得，F1F2(mAmB)g，A错误、B正确；隔离物体A可求得：FT1co
3、s (mAgFT1sin )，FT2cos (mAgFT2sin )，比较可得：FT1FT2，C、D错误,基础自测,解析,答案,图片显/隐,B,4(动态平衡问题)(2013高考天津卷)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是 () AFN保持不变，FT不断增大 BFN不断增大，FT不断减小 CFN保持不变，FT先增大后减小 DFN不断增大，FT先减小后增大,用水平力F缓慢推动斜面体时，小球受重力、绳的拉力FT和垂
4、直于斜面的支持力FN，在斜面体缓慢移动过程中FN方向不变，由三力平衡知其动态变化如图所示，FT先减小后增大，FN逐渐增大,基础自测,解析,答案,图片显/隐,D,一、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_，这个过程就是受力分析 2受力分析的一般顺序 先分析_，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，再分析其他力(电磁力、浮力等)，最后分析已知力 二、共点力作用下物体的平衡 1平衡状态 物体处于_或_的状态,教材梳理,示意图,重力,静止,匀速直线运动,3平衡条件的几条重要推论 (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，
5、这两个力必定大小_，方向_ (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_，方向_ (3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何一个力与其余力的合力大小_，方向_,教材梳理,F合0,相等,相反,相等,相反,相等,相反,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，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研究对象选取方法：整体法和隔离法 (1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系
6、统的作用时，宜用整体法 (2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法 (3)整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法,考点一物体的受力分析,考点阐释,1.(2015合肥质量检测)如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们靠在粗糙的竖直墙边，已知mAmB.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B () A仅受重力作用 B受重力、物体A的压力作用 C受重力、竖直墙的弹力和摩擦力作用 D受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体A的压力作用,两物体由静止释放，与墙壁之间无相互挤压，只受重力作用，处于完全失重状
7、态，故B物体只受重力作用，选项A正确,题组设计,解析,答案,图片显/隐,A,考点一物体的受力分析,2.(2015潍坊联考)(多选)如图所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B靠在竖直墙壁上，物块A放在斜面体B上，开始A、B静止现用水平力F推A，A、B仍静止，则此时B受力的个数可能是 () A3个B4个 C5个 D6个,物体B受重力作用，地面对B的支持力、A对B的压力和墙壁对B的弹力作用，因为F的大小未知，不能确定A是否具有相对B的运动趋势，也就不能确定A、B间是否存在摩擦力，故B受力可能是4个，也可能是5个，选项B、C正确,题组设计,解析,答案,图片显/隐,BC,考点一物体的受力分析,受力分
8、析的一般思路和方法 (1)受力分析的一般思路,规律总结,考点一物体的受力分析,(2)受力分析的常用方法 状态法确定受力 进行受力分析时，有些力的大小和方向不能准确确定，必须根据物体受到的能够确定的几个力的情况和物体的运动状态进行判断，如静摩擦力、轻杆的弹力等 转换法确定受力 当某个力不易直接分析时，可根据牛顿第三定律找出该力的反作用力，通过分析这个反作用力来确定所求力的大小和方向 整体法确定受力 若系统内某个物体的受力可看成系统所受的外力时，用整体法分析该力一般比用隔离法分析更方便,考点一物体的受力分析,规律总结,1处理受力的方法 (1)合成法：常用于解决3个共点力的平衡可将三力平衡转化为二力
9、平衡，然后解力的三角形即可 (2)分解法 效果分解法：常用于解决3个共点力的平衡即将某个力按效果沿另两个力的反方向分解 正交分解法：常用于解决多个共点力的平衡把各力分别分解到x轴和y轴上，运用坐标轴方向上合力等于零的条件求解 (3)图解法：当物体所受的某一个力发生变化而物体又处于平衡状态时，可根据力的变化特点作出动态平行四边形或三角形，从而定性分析其他力的变化,考点二平衡条件的应用方法,考点阐释,2常用的数学工具 (1)力的三角形为直角三角形：三角函数、勾股定理等 (2)力的三角形为斜三角形：三角形相似、正、余弦定理等,考点阐释,考点二平衡条件的应用方法,题组设计,解析,答案,图片显/隐,考点
10、二平衡条件的应用方法,C,题组设计,解析,考点二平衡条件的应用方法,题组设计,解析,考点二平衡条件的应用方法,题组二物体的动态平衡问题 2.(2014高考山东卷)如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后 () AF1不变，F2变大BF1不变，F2变小 CF1变大，F2变大 DF1变小，F2变小,题组设计,解析,答案,图片显/隐,A,考点二平衡条件的应用方法,3.如图所示，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N1
11、，球对木板的压力大小为N2.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 () AN1始终减小，N2始终增大 BN1始终减小，N2始终减小 CN1先增大后减小，N2始终减小 DN1先增大后减小，N2先减小后增大,动态平衡问题用图解法较简捷对小球受力的分析如图所示，由于木板缓慢转到水平位置的过程中N1的方向保持不变，N2与竖直方向的夹角逐渐减小，由图解法可得N1逐渐减小，木板对球的支持力N2也在逐渐减小，又由牛顿第三定律得N2N2，所以B正确,题组设计,解析,答案,图片显/隐,B,考点二平衡条件的应用方法,规律总结,（1）共点力作用下物体平衡的
12、一般解题思路,考点二平衡条件的应用方法,(2)解决动态平衡问题的常用方法 图解法 在对物体进行受力分析(一般受3个力)的基础上，若满足有1个力大小、方向均不变，另有1个力方向不变时，可画出这3个力的封闭矢量三角形或平行四边形来分析力的变化情况的方法 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定因变量的变化,规律总结,考点二平衡条件的应用方法,1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 2常见的临界状态 (1
13、)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0)； (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,考点三平衡中的临界与极值问题,考点阐释,1一个质量为1 kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为6 N，g10 m/s2，则下列关于物体与地面间的动摩擦因数，最小拉力与水平方向的夹角，正确的是 (),题组设计,解析,答案,B,考点三平衡中的临界与极值问题,由于物体
14、在水平面上做匀速直线运动，随着拉力与水平方向的夹角的不同，物体与水平面间的弹力不同，因而滑动摩擦力也不一样而拉力在水平方向的分力与摩擦力相等以物体为研究对象，受力分析如图所示，因为物体处于平衡状态，水平方向有Fcos FN，竖直方向有Fsin FNmg.,题组设计,解析,考点三平衡中的临界与极值问题,2.(2015衡水模拟)如右图所示，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点上悬挂一个质量为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 (),题组设计,解析,答案,图片显/隐,C,考点三平衡中的临界与极值问题,（1）解决极值问题和临
15、界问题的方法 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 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(或画出函数图象)，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,规律总结,考点三平衡中的临界与极值问题,本节所学内容是力的平衡问题的重点、难点，也是高考的必考点正确受力分析是解决平衡问题的关键，要做到“五注意”“两警惕” 1“五注意” (1)对分析出的每一个力都要标其大小(字母表示)和方向(箭头表示) (2)对分析出的每一个力都能找出施力物体
16、，不能无中生有 (3)合力与分力不能重复考虑，通常只画物体实际受到的力，受力分析完成后再进行力的合成和分解 (4)性质力与效果力不能重复分析,名师微点拨,(5)受力分析完成后，要检查受力分析是否有误，能否使研究对象处于题设的物理状态 2“两警惕” (1)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 (2)区分内力与外力：对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出,轻绳上的“死结”和“活结”模型 【模型概述】 (1)“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等 (2)“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的绳子虽然因“活结”而弯曲
