受力分析共点力平衡复习课件

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1、第三第三讲：讲： 受力分析 共点力的平衡受力分析 共点力的平衡一、受力分析 1概念 把研究对对象(指定物体)在指定的物理环环境中受到的 所有力都分析出来，并画出物体所受力的_， 这这个过过程就是受力分析 2受力分析的一般顺顺序 先分析_，然后按接触面分析接触力(弹弹力、 摩擦力)，再分析其他力(电电磁力、浮力、已知力等) 示意图重力【基本知识点归纳】静止匀速直线运动 F合0或 Fx=0,Fy=0二、共点力作用下物体的平衡 1、平衡状态：物体保持 或 的状态。 2、平衡条件：.思考感悟思考感悟 v0时一定是平衡状态吗？提示：提示：不一定因为v0时a不一定等于0.三、共点力平衡的几条重要推论论 1

2、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_， 作用在同一条直线线上 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，则这则这 三个力必共面，其中任意两个力 的合力一定与第三个力大小_、方向_，作 用在同一条直线线上 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 _相等相反相等相反相等 相反一、物体受力分析的常用方法及其应应注意的问题问题 1常用方法 (1)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 为为一个整体来分析的方法将研究对对象与周围围 物体分隔开的方法选选用原 则则研究系统统

3、外的物体对对系统统 整体的作用力或系统统整体 的加速度研究系统统内物体之 间间的相互作用力注意问问 题题受力分析时时不要再考虑虑系 统统内物体间间的相互作用一般隔离受力较较少 的物体【考点分析归纳考点分析归纳】(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 其作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影响的不同来判断该该力是否存在 2应应注意的问题问题 (1)不要把研究对对象所受的力与研究对对象对对其他物 体的作用力混淆 (2)对对于分析出的物体受到的每一个力，都必须须明确 其来源，即每一个力都应应找出其施力物体，不能无 中生有(3)合力和分力不能

4、重复考虑虑 (4)区分内力与外力：对对几个物体的整体进进 行受力分析时时，这这几个物体间间的作用力为为 内力，不能在受力图图中出现现；当把某一物 体单单独隔离分析时时，原来的内力变变成外力 ，要在受力分析图图中画出 注意：在分析物体的受力情况时，为防止漏力或添力，分析的顺序一般是先分析场力，再分析接触力图图231例1如图231所示，小车M在恒力作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断( )A若地面光滑，则小车一定受三个力作用B若地面粗糙，则小车可能受三个力作用C若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用D若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用例2、如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固 定在地面上，

5、另一端与斜面体P相连，P与斜 放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态 ，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是 （ ）A、2个 B3个 C4个 D、5个答案：AC【即时应时应 用】 3. 如图图231所示，两个等大、反向的水平力F分 别别作用在物体A和B上，A、B两物体均处处于静止状 态态若各接触面与水平地面平行，则则A、B两物体 各受几个力( )图231A3个、4个 B4个、4个 C4个、5个 D4个、6个 解析：选选C.对对物体A受力分析：竖竖直方向上受两个 力：重力和支持力；水平方向受两个力：水平力F 和B对对A的摩擦力，即物体A共受4个力作用；对对物 体B受力分析；竖竖直方向上受3个

6、力作用：重力、地 面的支持力、A对对B的压压力；水平方向受两个力作 用：水平力F和A对对B向右的摩擦力，即物体B共受5 个力的作用，故答案C正确4.如图图233所示，质质量为为m的正方体和质质量为为M的正方 体放在两竖竖直墙墙和水平面间间，处处于静止状态态m与M相接 触的边边与竖竖直方向的夹夹角为为，若不计计一切摩擦，求：图233(1)水平面对对正方体M的弹弹力大小；(2)墙墙面对对正方体m的弹弹力大小【思路点拨拨】 求解此题应题应 注意以下三点：(1)整体法分析受力，利用平衡求水平面对对正方体M的弹弹力；(2)隔离m进进行受力分析，并建立直角坐标标系；(3)列平衡方程求墙墙面对对正方体m的弹

7、弹力大小【解析】 (1)以两个正方体整体为为研究 对对象，整体受到向上的支持力和向下的重 力，处处于静止状态态所以水平面对对正方体 M的弹弹力大小为为FN(Mm)g. (2)对对正方体m进进行受力分析如图图234 所示把FN2沿水平方向和竖竖直方向分解有 FN2cosFN1 FN2sinmg. 解得FN1mgcot.图234（整体法）（隔离法）5、如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在 水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面 倾角为。质量为m的光滑球放在三棱柱和光 滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求 地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？ f=mgtan N=(M+m)g 6、一个截面是直

8、角三角形的木块放在水平地面上，在 斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于 静止，如图所示。若在光滑球的最高点再施加一个竖直向 下的力F，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩 擦力f的变化情况是（ ） AN增大，f增大 BN增大，f不变 CN不变，f增大 DN不变，f不变F答案：A7、物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜 面平行，如图图所示。两物体恰能沿固定斜面向下做匀 速运动动 （ ） AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上 BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下 CA、B之间的摩擦力为零 DA、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质答案：B 二、处处理平衡问题问题 的基本方法1

9、方法(1)力的合成法或分解法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值值反向利用平行四边边形定则则做出某两个力的合力，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识识求解或者利用平行四边边形定则则将某个力沿另外两个力的方向分解，根据平衡条件求解。(3)力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力处处于平衡时时，可以将这这三个力的矢量首尾相接，构成一个矢量三角形；即三个力矢量首尾相接，恰好构成三角形，则这则这 三个力的合力必为为零，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识识可求得未知力2一般步骤骤(1)选选取研究对对象：根据题题目要求，恰当选选取研究对对象

10、，在平衡类问题类问题 中，研究对对象可以是单单个物体，也可以是多个物体组组成的系统统，还还可以是几个物体相互连连接的结结点(2)分析研究对对象的受力情况，画出受力图图(3)利用平衡条件建立方程并求解【特别别提醒】：(1)物体受三个力平衡时时，利用力的分解法或合成法比较简单较简单 (2)解平衡问题问题 建立坐标标系时应时应 使尽可能多的力与坐标轴标轴 重合，需要分解的力尽可能少，物体受四个以上的力作用时时一般要采用正交分解法【即时应时应 用】 1. 如图图232所示，光滑半球形容器固定在水平 面上，O为为球心一质质量为为m的小滑块块，在水平力 F的作用下静止于P点设设滑块块所受支持力为为FN，

11、OP与水平方向的夹夹角为为，下列关系正确的是( )图232本体使用合成法本体使用合成法 解解题题题题，能否用分解，能否用分解 法呢？法呢？2.如图图235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的作用下一起沿水平方 向做匀速直线线运动动(m1在地面，m2在空中)，力F与 水平方向成角则则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正 确的是( )图235AFNm1gm2gFsinBFNm1gm2gFcosCFfFcosDFfFsin解析：选选AC.对对于m1、m2和轻弹轻弹 簧组组成的系统统受 力分析如图图，由平衡条件知： 水平方向：FfFcos 竖竖直方向：FNFsin

12、m1gm2g. 由以上两式得FfFcos，FNm1gm2gFsin， 正确选项为选项为 A、C.本本题应题应题应题应 用用整整 体法体法和和正交分正交分 解法解法解解题题题题3、如图图所示，斜劈ABC放在粗糙的水平 地面上，在斜劈上放一重为为G的物块块，物块块 静止在斜劈上，今用一竖竖直向下的力F作用 于物块块上，下列说说法正确的是 （ ） A斜劈对物块的弹力增大 B物块所受的合力不变 C物块受到的摩擦力增大 D当力F增大到一定程度时，物体会运动ACBF答案：ABC 4 4. .（2008年海南物理卷2）如图，质量为M的楔形物块静 置在水平地面上，其斜面的倾角为斜面上有一质量 为m的小物块，小

13、物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿 斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过 程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持 力为（ ）mMFA.(MA.(Mm)gm)g B.(MB.(Mm)gm)gF F C.(MC.(Mm)gm)gFsinFsin D.(MD.(Mm)gm)gFsinFsinD D解析解析: :对整体进行受力分析，对整体进行受力分析， 竖直方向由平衡条件：竖直方向由平衡条件：(M+m)gFNf优先考虑“整 体法”5 5. .（20200909年海南物理卷年海南物理卷3 3）两刚性球）两刚性球a a和和b b的质量分别的质量分别 为为mma a和和mmb b、直径分别为

14、、直径分别为d da a个个d db b(d(da ad db b) )。将。将a a、b b球球 依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所 示。设示。设a a、b b两球两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为时对圆筒侧面的压力大小分别为f f1 1和和f f2 2，筒底所受的压力大小为，筒底所受的压力大小为F F已知重力加速度大已知重力加速度大 小为小为g g。若所有接触都是光滑的，则。若所有接触都是光滑的，则 （ ） AF=(ma+mb)g f1=f2 BF=(ma+mb)g f1f2 CmagF(ma+mb)g f1=f2 DmagF(m

15、a+mb)g f1f2A A6.6.（0606年全国理综卷年全国理综卷）如图所示，位于水平桌面上）如图所示，位于水平桌面上 的物块的物块P P，由跨过定滑轮的轻绳与物块，由跨过定滑轮的轻绳与物块QQ相连，从滑相连，从滑 轮到轮到P P和到和到QQ的两段绳都是水平的。已知的两段绳都是水平的。已知QQ与与P P之间以之间以 及及P P与桌面之间的动摩擦因数都是与桌面之间的动摩擦因数都是 ，两物块的质量都，两物块的质量都 是是mm，滑轮的质，滑轮的质 量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一 水平向右的力水平向右的力F F拉拉P P使它做匀速运动，则使它做匀速运动，则F F的大小为（的大小为（ ） A 4mg B 3mgA 4mg B 3mg C 2mg C 2mg D D mgmg 解析：选整体为研究对象，有解析：选整体为研究对象，有F=2T+2F=2T+2