受力分析共点力的平衡

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1、第3讲 受力分析 共点力的平衡本节目录基础再现对点自测知能演练轻巧夺冠考点探究讲练互动技法提炼思维升华要点透析直击高考目录基础再现对点自测知识识清单单一、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_(重力、电场电场 力、磁场场力等)，然后按接触面分析_ (弹弹力、摩擦力) 示意图图场场力 接触力目录静止匀速直线线运动动F合0相等相反目录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多力平衡如果物体在多个共点力的作用下处处于

2、平衡状态态，其中任何一个力与其余力的合力大小_，方向_相等相反相等相反目录热热身体验验1. 如图图所示，倾倾斜索道与水平方向的夹夹角为为37，当载载重车车厢厢沿索道下滑时时，车厢车厢 内重物受力个数可能为为( )A2个 B1个C3个 D4个目录2.如图图所示，水平固定倾倾角为为30的光滑斜面上有两质质量均为为m的小球A、B,它们们用劲劲度系数为为k的轻质弹轻质弹 簧连连接,现现对对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时时弹弹簧的长长度为为l，则弹则弹 簧原长长和推力F的大小分别为别为 ( )目录3质质量为为m的长长方形木块块静止在倾倾角为为的斜面上，斜面对对木块块的支持力和摩擦力

3、的合力方向应该应该 是( )A沿斜面向下 B垂直于斜面向上C沿斜面向上 D竖竖直向上目录热热身体验验答案与解析目录一、物体受力分析的常用方法和步骤骤1常用方法(1)整体法与隔离法要点透析直击高考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 间间的相互作用力目录(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受力分析的基本步骤

4、骤(1)明确研究对对象：即确定受力分析的物体，研究对对象可以是单单个物体，也可以是多个物体的组组合；(2)隔离分析：将研究对对象从周围围物体中隔离出来，进进而分析周围围有哪些物体对对它施加了力的作用；目录(3)画受力示意图图：在找出力的同时时，画出受力示意图图，作用点一般画在物体的重心上，并准确标标出各力的方向；(4)验证验证 分析结结果：检查检查 画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查检查 分析结结果能否使研究对对象处处于题题意所给给的运动动状态态目录特别别提醒：在对对物体进进行受力分析时时，要明确物体受哪些力的作用，防止漏力或添力.(1)对对分析出的每一个力都能找出施力物体，不能无中生有

5、.(2)合力和分力不能重复考虑虑.(3)性质质力和效果力不能重复分析.(4)准确画出受力示意图图,力的示意图图关键键是力的方向要确定,大小合适.要培养准确画图图的习惯习惯 .目录即时应时应 用1 如图图所示，L形木板A放在固定的表面粗糙的斜面上，滑块块B置于木板上表面若A、B一起沿斜面匀减速下滑，不计计空气阻力则则A的受力个数为为( )A3 B2C4 D5目录解析：选选D.先把A、B看成一个整体进进行受力分析，整体受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力作用；隔离B进进行受力分析，B受重力、A的上表面的支持力、A的静摩擦力三个力作用由牛顿顿第三定律可知B对对A有一个压压力，B对对A有一个静摩擦

6、力,所以A共受到5个力的作用，D正确目录二、处处理平衡问题问题 的常用方法1合成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大反向.可根据数学上求解三角形的方法计计算.2分解法物体受三个共点力的作用而平衡时时，将某一个力按力的效果分解，则则其分力分别别与另外两个力等大反向3正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时时，常用正交分解法列平衡方程求解：Fx合0，Fy合0.为为方便计计算，建立直角坐标标系时时以尽可能多的力落在坐标轴标轴 上为为原则则目录4三角形法物体在同一平面内受三个共点力作用而平衡，表示这这三个力的矢量首尾相接，恰好构成三角形应应利用正弦定理、余弦定理或相似

7、三角形等数学知识识求解目录即时应时应 用2 (2013仙游一中高三月考)如图图所示，两球A、B用劲劲度系数为为k1的轻弹轻弹 簧相连连，球B用长为长为 L的细绳悬细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且OA之间间的距离恰为为L，系统统平衡时绳时绳 子所受的拉力为为F1.现现把A、B间间的弹弹簧换换成劲劲度系数为为k2的轻弹轻弹 簧，仍使系统统平衡，此时绳时绳 子所受的拉力为为F2，则则F1与F2的大小之间间的关系为为( )目录AF1F2BF1F2CF1F2D无法确定解析：选选B.如图图所示，分析B球的受力情况，B球受重力、弹弹簧的弹弹力和绳绳的拉力，OAB与BDE相似，由于OAOB，则绳则绳 的

8、拉力等于B球的重力，所以F1F2mg.目录考点探究讲练互动例例1 1目录【思路点拨拨】 木板“缓缓慢”转动转动 ，小球处处于一系列的平衡状态态，用平衡条件求解目录【答案】 B【方法总结总结 】 图图解法分析动态动态 平衡问题问题 的步骤骤：(1)选选某一状态对态对 物体进进行受力分析；(2)根据平衡条件画出平行四边边形；(3)根据已知量的变变化情况再画出另一状态态平行四边边形；(4)两图结图结 合，判定未知量大小、方向的变变化目录考点2 平衡中的临临界和极值问题值问题(2012高考新课标课标 全国卷)拖把是由拖杆和拖把头头构成的擦地工具(如图图)设设拖把头头的质质量为为m，拖杆质质量可忽略；拖

9、把头头与地板之间间的动动摩擦因数为为常数，重力加速度为为g.某同学用该该拖把在水平地板上拖地时时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖竖直方向的夹夹角为为.(1)若拖把头头在地板上匀速移动动，求推拖把的力的大小(2)设设能使该该拖把在地板上从静止刚刚好开始运动动的水平推力与此时时地板对对拖把的正压压力的比值为值为 .已知存在一临临界角0,若0,则则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动动.求这这一临临界角的正切tan0.例例2 2目录目录目录【方法总结总结 】 解决极值问题值问题 和临临界问题问题 的方法：(1)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图图，通过对过对 物理过过程的

10、分析,利用平行四边边形定则进则进 行动态动态 分析,确定最大值值与最小值值(2)数学方法：通过对问题过对问题 的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间间的函数关系(或画出函数图图象)，用数学方法求极值值(如求二次函数极值值、公式极值值、三角函数极值值)但利用数学方法求出极值值后，一定要依据物理原理对该值对该值 的合理性及物理意义进义进 行讨论讨论 或说说明目录方法技巧 整体法和隔离法的应应用【范例】 (2012高考山东东卷改编编)如图图所示，两相同轻轻质质硬杆OO1、OO2可绕绕其两端垂直纸纸面的水平轴轴O、O1、O2转动转动 ，在O点悬悬挂一重物M，将两相同木块块m紧压紧压 在竖竖直挡挡板上

11、，此时时整个系统统保持静止，Ff表示木块块与挡挡板间间摩擦力的大小，FN表示木块块与挡挡板间间正压压力的大小若挡挡板间间的距离稍许许增大后，系统统仍静止且O1、O2始终终等高，则则( )AFf变变小 BFf不变变CFN变变小 DFN变变大技法提炼思维升华目录寻规探法批注：系统处于平衡状态，可考虑用整体法求Ff；批注：角变大；批注：系统具有对称性，左右两边的力大小相等目录目录【答案】 D目录【方法提炼炼】 1.对对整体法和隔离法的理解整体法是指将相互关联联的各个物体看成一个整体的方法，整体法的优优点在于只需要分析整个系统统与外界的关系，避开了系统统内部繁杂杂的相互作用.隔离法是指将某物体从周围围

12、物体中隔离出来，单单独分析该该物体的方法，隔离法的优优点在于能把系统统内各个物体所处处的状态态、物体状态变态变 化的原因以及物体间间的相互作用关系表达清楚.目录2.整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物体的受力情况及分析外力对对系统统的作用时时，宜用整体法；而在分析系统统内各物体(或一个物体各部分)间间的相互作用时时常用隔离法.整体法和隔离法不是独立的，对对一些较较复杂问题杂问题 ，通常需要多次选选取研究对对象，交替使用整体法和隔离法.目录知能演练轻巧夺冠目录本部分内容讲解结束按ESC键键退出全屏播放目录实验实验 二 探究弹弹力和弹弹簧伸长长的关系目录本节目录基础理论储备知能

13、优化演练创新实验评析经典例题展示目录基础理论储备实验实验 目的1探究弹弹力和弹弹簧伸长长的定量关系2学会利用列表法、图图象法研究物理量之间间的关系目录实验实验 原理1弹弹簧受力会发发生形变变，形变变的大小与受到的外力有关沿着弹弹簧的方向拉弹弹簧,当形变稳变稳 定时时,弹弹簧产产生的弹弹力与使它发发生形变变的拉力在数值值上是相等的(注：弹弹簧质质量不计计)2用悬悬挂法测测量弹弹簧的弹弹力，运用的正是弹弹簧的弹弹力与挂在弹弹簧下面的钩码钩码 的重力相等3弹弹簧的长长度可用刻度尺直接测测出,伸长长量可以由拉长长后的长长度减去弹弹簧原来的长长度进进行计计算.这样这样 就可以研究弹弹簧的弹弹力和弹弹簧伸

14、长长量之间间的定量关系即寻寻求Fkx的关系目录实验实验 器材弹弹簧、毫米刻度尺、铁铁架台、钩码钩码 若干、坐标纸标纸 实验实验 步骤骤1.如图图所示，将铁铁架台放在桌面上(固定好)，将弹弹簧的一端固定于铁铁架台的横梁上，在靠近弹弹簧处处将刻度尺(最小分度为为1 mm)固定于铁铁架台上，并用重垂线检查线检查 刻度尺是否竖竖直目录2记记下弹弹簧下端不挂钩码时钩码时 所对应对应 的刻度l0，即弹弹簧的原长长.3在弹弹簧下端挂上钩码钩码 ，待钩码钩码 静止时测时测 出弹弹簧的长长度l，求出弹弹簧的伸长长x和所受的外力F(等于所挂钩码钩码 的重力)4改变变所挂钩码钩码 的数量，重复上述实验实验 ，要尽量

15、多测测几组组数据，将所测测数据填写在下列表格中记录记录 表：弹弹簧原长长l0_cm.次数 内容123456拉力F/N 弹弹簧总长总长 /cm 弹弹簧伸长长/cm目录数据处处理1以弹弹力F(大小等于所挂钩码钩码 的重力)为纵为纵 坐标标，以弹弹簧的伸长长量x为为横坐标标，用描点法作图图连连接各点，得出弹弹力F随弹弹簧伸长长量x变变化的图线图线 2以弹弹簧的伸长长量为为自变变量，写出曲线线所代表的函数首先尝试尝试 一次函数，如果不行则则考虑虑二次函数3得出弹弹力和弹弹簧伸长长之间间的定量关系，解释释函数表达式中常数的物理意义义目录误误差分析1钩码标值钩码标值 不准确造成系统误统误 差2弹弹簧长长度的测测量和作图时图时 造成偶然误误差目录注意事项项1所挂钩码钩码 不要过过重，以免弹弹簧被过过分拉伸，超出它的弹弹性限度要注意观观察，适可而止2每次所挂钩码钩码 的质质量差尽量大一些，从而使坐标标上描的点尽可能稀，这样这样 作出的图线图线 更精确3测弹测弹 簧长长度时时，一定要在弹弹簧竖竖直悬悬挂且处处于平衡状态时测态时测 量，以免增大误误差4描点画线时线时 ，所描的点不一定都落在一条曲线线上，但应应注意一定要使各点均匀分布在曲线线的两侧侧5记