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1、受力分析 共点力的平衡一、知识点（一）受力分析1、定义：把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏，一个不重地找出来，并画出受力示意图。对物体进行正确地受力分析，是解决好力学问题的关键。2、受力分析步骤： （1）确定研究对象：可以是某个物体也可以是整体。（2）按顺序画力：一重力；二已知力；三接触力；四场力；合力分力不重复；只画性质力；不画效果力（3）验证： 每一个力都应找到对应的施力物体受的力应与物体的运动状态对应。3、受力分析的方法：整体法和隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作
2、用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析整体周围其他物体对整体的作用。而不画整体内部物体间的相互作用。分析系统内物体受到周围其他物体对它的作用力4. 受力分析的辅助手段（1）物体的平衡条件（共点力作用下物体的平衡条件是合力为零）（2）牛顿第二定律（物体有加速度时）（3）牛顿第三定律（内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上）（二）共点力的平衡1、平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。2、平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即03、平衡条件的推论：（1）二力平衡时，两个力必等
3、大、反向、共线； （2）三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形； （3）多个力共同作用处于平衡状态时，这些力在任一方向上的合力必为零； （4）多个力作用平衡时，其中任一力必与其它力的合力是平衡力； （5）若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零。4、处理平衡问题的常用方法和解题步骤（1）方法(1)力的合成法：物体受三个力作用而平衡时，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形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解 (2)正交分解法：将各力分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用于三个以上共点
4、力作用下的物体的平衡，值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能使较多的力落在x、y轴上，被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力(3)相似三角形法：把三个力画在一个三角形中，看力的三角形与哪个几何三角形相似，根据相似三角形对应边成比例列方程求解（4）图解法：此法适用于三力作用下的动态平衡问题，抓住各力中的变化量与不变化量，然后移到矢量三角形中，从三角形中就可以很直观地得到解答, 其特点有：合力大小和方向不变；一个分力的方向不变（2）解题步骤选取研究对象：根据题目要求，恰当选取研究对象，在平衡类问题中，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统，还可以是几个物体相互连接的结点分析研究对象
5、的受力情况，画出受力图利用平衡条件建立方程并求解特别提醒：1.物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单.2.解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少，物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法二、典型例题【例1】 如图4所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F的作用下，A、B保持静止物体A的受力个数为()A2 B3 C4 D5B1、(2010高考安徽卷)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图231所示若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力则木板P的受力个数为()A3B4C5 D6C【例题
6、】 如图所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体，若m在其上匀速下滑，M仍保持静止，那么正确的说法是()AM对地面的压力等于(M+m)gBM对地面的压力大于(M+m)gC地面对M没有摩擦力D地面对M有向左的摩擦力AC图解法解决动态平衡问题【例3】如图8所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是()A增大 B先减小，后增大C减小 D先增大，后减小例3 B对力的处理(求合力)采用合成法，应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法)作出
7、力的平行四边形，如右图所示由图可看出，FBC先减小后增大规范思维利用图解法解题的条件：(1)物体受三个力的作用而处于平衡状态(2)一个力不变，另一个力的方向不变，第三个力的大小、方向均变化动态平衡的分析思路：确定研究对象，经受力分析，画出受力分析图在同一幅图上，画出力变化时的矢量三角形，从而分析两力的变化如图239所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将()A逐渐增大 B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大D有一个直角支架AOB,AO水平放置且表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑.AO上套有小环P,BO上套有小环Q，两环质量均为m,两环间由一根质量
8、可以忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡如图2-4-2所示.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()A.N不变，T变大B.N不变，T变小C.N变大，T变大D.N变大，T变小两环与绳整体分析可得N等于两者的重力之和，隔离Q，利用分解法得T的竖直分力不变(等于Q的重力)所以左移后T变小B【例4】 如图9所示，一可视为质点的小球A用细线拴住系在O点，在O点正下方固定一个小球B(也可视为质点)由于A、B两球间存在斥力，A球被排斥开，当细线与竖直方向夹角为时系统静止由于某种原因，两球间的斥力减小
9、导致角减小已知两球间的斥力总是沿着两球心的连线试分析角逐渐减小的过程中，细线的拉力如何变化？例4 细线的拉力大小不变解析系统静止时，对A球受力分析如图所示，将斥力F和线的拉力FT合成，合力与重力G等大反向将力FT平移后构成力的矢量三角形AFP，与长度间的几何三角形BAO相似根据对应边成比例可得：，所以力FTG.AO，BO长度不变，G恒定，故FT大小不变在角逐渐减小的过程中，虽然BAO形状变化，但在角确定的瞬间，仍然有AFPBAO，FTG仍成立故细线的拉力大小不变规范思维在物体受三个力作用而平衡时，可以对物体分析受力后，作力的矢量三角形(即所作力的平行四边形的一半)，寻找力的矢量三角形与几何三角形是否相似，若相似，可用本法这类问题中的三角形往往不是或不能确定是直角三角形，不方便或不能用力的正交分解法求解
