《2019高考物理一轮复习 第二章 相互作用 专题2 受力分析 共点力的平衡课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理一轮复习 第二章 相互作用 专题2 受力分析 共点力的平衡课件 新人教版（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题2 受力分析 共点力的平衡,-2-,知识梳理,考点自诊,一、受力分析 1.受力分析 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 的过程。 2.受力分析的一般顺序 如图甲,物体A在水平推力F作用下沿粗糙斜面上滑,则物体受力分析的顺序应如图乙所示。 (1)首先分析场力( 重力 、电场力、磁场力)。 (2)其次分析接触力(弹力、 摩擦力 )。 (3)最后分析其他力。,-3-,知识梳理,考点自诊,二、共点力的平衡 1.平衡状态 物体处于 静止 状态或 匀速直线运动 状态。 2.平衡条件,如图所示,小球静止不动,物块匀速运动。则,小球F合= 0 ; 物块Fx=
2、 0 ,Fy= 0 。,-4-,知识梳理,考点自诊,3.平衡条件的推论 (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,这两个力必定大小 相等 ,方向 相反 。 (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,其中任何一个力与另外两个力的合力大小 相等 ,方向 相反 ,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量 三角形 。 (3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外几个力的合力大小 相等 ,方向 相反 。,-5-,知识梳理,考点自诊,三、正交分解法 1.定义:将已知力按 互相垂直 的两个方向进行分解的方法。 2.建立坐标轴的原则:一般选共点
3、力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则;在动力学中,习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。,-6-,知识梳理,考点自诊,3.方法:物体受到多个力作用F1、F2、F3、,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。,-7-,知识梳理,考点自诊,1.如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力( )A.3、4 B.4、4 C.4、5 D.4、6,答案,解析,-8-,知识梳理,考点自诊,2.下列说法正确的是( ) A.竖直上抛的物体到达最高点时,物体处于平衡状态 B.电梯
4、匀速上升时,电梯中的人不处于平衡状态 C.在小车的水平光滑表面上静置一小木块,当小车加速运动时,小物块仍处于平衡状态 D.竖直弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡后,用力F将它下拉一段距离后停止,当突然撤去力F时,重物仍处于平衡状态,答案,解析,-9-,知识梳理,考点自诊,3.(2018福建三明月考)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )A.G B.Gsin C.Gcos D.Gtan ,答案,解析,-10-,知识梳理,考点自诊,4.(2018山东郓城月考)甲、乙两人用绳aO和bO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮
5、,将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢地向上提升,如图所示aOb为锐角。则在物块由O点沿Oa直线缓慢上升过程中,以下判断正确的是( )A.aO绳和bO绳中的弹力逐渐减小 B.aO绳和bO绳中的弹力逐渐增大 C.aO绳中的弹力一直增大,bO绳中的弹力先减小后增大 D.aO绳中的弹力先减小后增大,bO绳中的弹力一直增大,答案,解析,-11-,知识梳理,考点自诊,5.如图所示,一个重10 N的光滑小球被一根细绳挂在竖直墙壁上的A点,绳子和墙壁的夹角为37,取cos 37=0.8,sin 37=0.6。求:(1)画出小球的受力示意图; (2)绳子对小球的拉力FT的大小; (3)墙壁对小球的支持力FN的
6、大小。,-12-,知识梳理,考点自诊,答案:(1)受力示意图如解析图所示 (2)12.5 N (3)7.5 N 解析:(1)如图所示,小球受到重力G,绳子的拉力FT,墙壁的支持力FN,力的示意图如图。 (2)据共点力的平衡条件,-13-,命题点一,命题点二,命题点三,物体的受力分析 1.受力分析的三个常用判据,-14-,命题点一,命题点二,命题点三,2.受力分析的一般思路,-15-,命题点一,命题点二,命题点三,例1(多选)(2017安徽安庆模拟)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是( )A.A一定受到四个
7、力 B.B可能受到四个力 C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.A与B之间一定有摩擦力,答案,解析,-16-,命题点一,命题点二,命题点三,思维点拨对A、B整体受力分析对B受力分析对A受力分析。,受力分析要注意以下几点: (1)注意研究对象的合理选取在分析系统内力时,必须把受力对象隔离出来,而在分析系统受到的外力时,一般采取整体法,有时也采用隔离法。 (2)养成按照一定顺序进行受力分析的习惯。 (3)涉及弹簧弹力时,要注意可能性分析。 (4)对于不能确定的力可以采用假设法分析。,-17-,命题点一,命题点二,命题点三,即学即练 1.(多选)如图所示,工作人员将小车和冰球推进箱式吊车并运至冰雕
8、顶部安装,先后经历了向右匀速、向右匀减速、向上匀加速、向上匀减速直线运动四个过程。冰球与水平底板和右侧斜挡板始终保持接触但摩擦不计。关于冰球的受力情况,下列判断正确的是( )A.向右匀速过程,冰球一定受到三个力 B.向右匀减速过程,冰球可能受到两个力 C.向上匀加速过程,冰球一定受到两个力 D.向上匀减速过程,冰球可能受到一个力,答案,解析,-18-,命题点一,命题点二,命题点三,2.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )A.细绳一定对小球有拉力的作用 B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C.
9、细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力 D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力,D,-19-,命题点一,命题点二,命题点三,解析:当小车处于匀速直线运动时,弹簧的弹力等于重力, 即F=mg,FT=0。 当小车和小球向右做匀加速直线运动时, 根据牛顿第二定律得 水平方向有:FTsin =ma, 竖直方向有:F+FTcos =mg, 由知,细绳一定对小球有拉力的作用。,当mg=macot ,即a=gtan 时,F=0。 所以细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用,D符合题意,A、B、C不符合题意。故答案为D。,-20-,命题点一,命题
10、点二,命题点三,解决平衡问题常用的四种方法,-21-,命题点一,命题点二,命题点三,例2(2018江西赣州月考)如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是 ( )A.a、b两物体的受力个数一定相同 B.a、b两物体对斜面的压力不相同 C.a、b两物体受到的摩擦力大小可能不相等 D.当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动,答案,解析,-22-,命题点一,命题点二,命题点三,思维点拨解答本题时应注意以下三点 (1)由对称性确定左右两段细线拉力的大小关系。 (2)两物体均处于静止状态,所受合力均为
11、零。 (3)当拉力F增大时,最先达到最大静摩擦力的物体先滑动。,-23-,命题点一,命题点二,命题点三,例3(2017宁夏沙坡头区月考)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为。下列关系正确的是( ),A,-24-,命题点一,命题点二,命题点三,解析:解法一 合成法 滑块受力分析如图甲,-25-,命题点一,命题点二,命题点三,解法二 效果分解法 将重力按产生的效果分解,如图乙所示,解法三 正交分解法 将滑块受的力在水平、竖直方向上分解,如图丙所示,有mg=FNsin ,F=FNcos ,解
12、法四 力的三角形法 如图丁所示,滑块受到的三个力组成封闭三角形,利用直角三角形得 。,-26-,命题点一,命题点二,命题点三,静态平衡问题的解题“四步骤”,-27-,命题点一,命题点二,命题点三,即学即练 3.(2017全国卷)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为( ),答案,解析,-28-,命题点一,命题点二,命题点三,4.如图所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端拴连一个套在大环上的小球,小球静止在图示位置平衡,则(
13、)A.弹簧可能处于压缩状态 B.大圆环对小球的弹力方向可能指向O点 C.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点 D.大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力,也可能大于球的重力,答案,解析,-29-,命题点一,命题点二,命题点三,5.(多选)(2018广西钦州月考)如图所示,质量为m0的木板C放在水平地面上,固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球B,小球A、B的质量分别为mA和mB,当与水平方向成30角的力F作用在小球B上时,A、B、C刚好相对静止一起向右匀速运动,且此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30和60,则下列判断正确的是( ) A.力F的大小为mBg B.地面对
14、C的支持力等于(m0+mA+mB)g,D.mA=mB,答案,解析,-30-,命题点一,命题点二,命题点三,动态平衡问题 1.动态平衡:动态平衡就是通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。,-31-,命题点一,命题点二,命题点三,2.分析动态平衡问题的方法,-32-,命题点一,命题点二,命题点三,例4(多选)(2017全国卷)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N,初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为( )。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中
15、( ) A.MN上的张力逐渐增大 B.MN上的张力先增大后减小 C.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小,AD,-33-,命题点一,命题点二,命题点三,解析:方法一:受力分析如图。设OM与竖直方向夹角为,M点绕O点做圆周运动,沿切线方向:FMNcos(-90)=mgsin , 沿半径方向:FOM=FMNsin(-90)+mgcos ,当=-90时存在极大值,故FOM先增大再减小,D项正确。,-34-,命题点一,命题点二,命题点三,方法二:利用矢量圆,如图重力保持不变,是矢量圆的一条弦,FOM与FMN夹角即圆心角保持不变, 由图知FMN一直增大到最大,FOM先增大再减小,当OM与竖
16、直夹角为=-90时FOM最大。,-35-,命题点一,命题点二,命题点三,思维点拨重物受三个力中只有重力恒定不变,且要求OM、MN两力的夹角不变,两力的大小、方向都在变。方法一:正交分解列方程,解出力随夹角变化的函数,然后由函数讨论;方法二:利用矢量圆,三力合力为零,能构成封闭的三角形,再借助圆,同一圆弧对应圆周角不变。,-36-,命题点一,命题点二,命题点三,“三种”典型方法,-37-,命题点一,命题点二,命题点三,即学即练 6.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FN1,球对木板的压力大小为FN2。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( ) A.FN1始终减小,FN2始终增大 B.FN1始终减小,FN2始终减小 C.FN1先增大后减小,FN2始终减小 D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大,
