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1、专题提升课专题提升课2 2受力分析共点力的平衡受力分析共点力的平衡第二章第二章专题概要:本专题主要内容是受力分析和平衡条件的应用,这是高考的重点和热点。对物体进行受力分析时,要注意研究对象的选取,即整体法和隔离法的应用。同时,要学会应用合成法、分解法和力的矢量三角形法等来解决静态平衡问题。考点一考点一物体的受力分析物体的受力分析(自主探究自主探究)1.整体法与隔离法 方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来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作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2.受力分析的一般步骤 3.受力分析
2、的两个技巧(1)除了根据力的性质和特点进行判断,假设法也是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法。(2)善于转换研究对象,尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形,可以分析与其接触物体的受力,再应用牛顿第三定律判定。对点演练1.(2023重庆模拟)如图所示,将两个相同的木块P、Q置于粗糙斜面上,P、Q中间有一处于压缩状态的弹簧,弹簧不与P、Q连接。木块P受到一个沿斜面向下的恒定拉力F,P、Q均静止。下列说法正确的是()A.P一定受到5个力的作用B.Q一定受到4个力的作用C.只移去弹簧后P可能会沿斜面下滑D.只移去弹簧后P所受摩擦力可能不变答案A解析设木块质量为m,斜面倾角为,对P受力分析如图所示,
3、P受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力5个力的作用,A正确;Q受到的弹簧弹力沿斜面向上,若Q重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等,则Q不受摩擦力,所以Q可能受到重力、支持力、弹簧弹力3个力的作用,B错误;有弹簧时,正交分解P受到的重力,沿斜面方向受力平衡,有FfP=mgsin+F弹+F,只移去弹簧时,木块P受到的沿斜面向下的力变小,需要的摩擦力变小,故木块P仍然静止,C、D错误。2.(2023山西太原模拟)如图所示,重力分别为GP、GN的P、N两个楔形物体叠放在一起,N靠在竖直墙壁上,在水平力F的作用下,P、N静止不动,则()A.P物体受力的个数一定为4个B.N受到墙壁的摩擦力方向可能
4、向上,也可能向下C.力F增大(P、N仍静止),P对N的压力不变D.力F增大(P、N仍静止),墙壁对N的摩擦力不变答案D解析隔离P物体,若P、N间没有静摩擦力,则P受重力、N对P的支持力和水平力F 3个力作用,选项A错误;将P、N看作一个整体,整体在竖直方向上受到重力和摩擦力,所以墙对N的摩擦力方向只能向上,选项B错误;若F增大,则F在垂直于N斜面方向上的分力增大,所以P对N的压力增大,选项C错误;对P、N整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向上有Ff=GP+GN,因此当水平力F增大时,墙壁对N的摩擦力不变,选项D正确。考点二考点二解决静解决静态平衡平衡问题的常用方法的常用方法(师生共研生共研)1
5、.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,即a=0。3.平衡条件的推论如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。4.解答平衡问题的四种常用方法对比 方法适用条件注意事项优点合成法物体受三个力作用而平衡(1)表示三个力大小的线段长度不可随意画(2)两力的合力与第三个力等大反向对于物体所受的三个力,有两个力相互垂直或两个力大小相等的平衡问题求解较简单分解法物体受三个力作用而平衡合力为物体所受的力,而两个分力分别与物体受到的另两个力等大反向方法适用条件注意事项优点正交分解法物体受三个或三个以上的力作用而平衡选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合对于
6、物体受三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便力的三角形法物体受三个力作用而平衡将三个力的矢量图平移,构成一个依次首尾相连接的矢量三角形常用于求解一般矢量三角形中未知力的大小和方向典例.(2022辽宁卷)如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上,并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为、()。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力,则()A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力D.F1的水平分力等于F2的水平分力答案D解析对结点O受力分析可得,水平方向有F1sin=F2sin,即F1的水平分力等于F2的水平分力,选项C
7、错误,D正确;竖直方向有F1cos+F2cos=mg,对点演练3.(2022浙江卷)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角=60。一重力为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的()答案B 4.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面、固定在车上,倾角分别为30和60。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面、压力的大小分别为F1、F2,则()答案D 解析圆筒做匀速直线运动,所受的合外力为零。对圆筒受力分析,圆筒受两个斜面的支持力与重力,有FN1sin 30=FN2sin 60,FN1cos 30+FN2cos 60=mg,
