高考物理一輪總習(xí) 熱點(diǎn)專題2 受力分析 共點(diǎn)力的平衡課件

1、熱點(diǎn)專題熱點(diǎn)專題2 受力受力 共點(diǎn)力的平衡共點(diǎn)力的平衡欄欄 目目 導(dǎo)導(dǎo) 航航1234抓知識點(diǎn)抓重難點(diǎn)課時跟蹤檢測抓易錯點(diǎn)抓知識點(diǎn)抓知識點(diǎn) 用心研讀用心研讀 領(lǐng)悟細(xì)微深處領(lǐng)悟細(xì)微深處1一、受力分析一、受力分析1定義定義把指定物體把指定物體(研究對象研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來，并畫出受在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來，并畫出受力力_的過程的過程2受力分析的一般順序受力分析的一般順序(1)首先分析場力首先分析場力(_、電場力、磁場力、電場力、磁場力)(2)其次分析接觸力其次分析接觸力(彈力、彈力、_)(3)最后分析其他力最后分析其他力示意圖示意圖重力重力摩擦力摩擦力加

2、深理解加深理解受力分析的一般步驟受力分析的一般步驟如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量mamb的兩物體的兩物體a、b疊放在一起，靠著豎直墻疊放在一起，靠著豎直墻面讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體面讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體b的受力示意圖是的受力示意圖是()解析：解析：a與與b整體同時沿豎直墻面下滑，受到重力，墻壁對其沒有支持力，如果整體同時沿豎直墻面下滑，受到重力，墻壁對其沒有支持力，如果有，將會向右加速運(yùn)動，因?yàn)闆]有彈力，故也不受墻壁的摩擦力，即只受重力，做有，將會向右加速運(yùn)動，因?yàn)闆]有彈力，故也不受墻壁的摩擦力，即只受重力，做自由落體運(yùn)動由于整體做自由落體運(yùn)動，處于完全失

3、重狀態(tài)，故自由落體運(yùn)動由于整體做自由落體運(yùn)動，處于完全失重狀態(tài)，故a、b間無彈力，間無彈力，再對物體再對物體b受力分析，只受重力，故選受力分析，只受重力，故選a.答案：答案：a即時突破即時突破二、共點(diǎn)力的平衡二、共點(diǎn)力的平衡1平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)物體處于物體處于_狀態(tài)或狀態(tài)或_狀態(tài)狀態(tài)靜止靜止勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動3平衡條件的推論平衡條件的推論(1)二力平衡：如果物體在兩個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大二力平衡：如果物體在兩個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小小_，方向，方向_(2)三力平衡：如果物體在三個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力三力平衡：如果物體在三個共

4、點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余兩個力的合力大小與其余兩個力的合力大小_，方向，方向_，并且這三個力的矢量可以形成，并且這三個力的矢量可以形成一個封閉的矢量一個封閉的矢量_(3)多力平衡：如果物體在多個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力多力平衡：如果物體在多個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余幾個力的合力大小與其余幾個力的合力大小_，方向，方向_相等相等相反相反相等相等相反相反三角形三角形相等相等相反相反加深理解加深理解物體受到三個力而處于動態(tài)或靜態(tài)平衡時，若其中一個力大小、方向不變，另物體受到三個力而處于動態(tài)或靜態(tài)平衡時，若其中一個力大小、方向不變，另一個

5、力的方向不變，第三個力大小、方向都改變，在這種情況下，可以運(yùn)用圖解法一個力的方向不變，第三個力大小、方向都改變，在這種情況下，可以運(yùn)用圖解法分析當(dāng)大小、方向可改變的分力與方向不變、大小可改變的分力垂直時存在最小分析當(dāng)大小、方向可改變的分力與方向不變、大小可改變的分力垂直時存在最小值值即時突破即時突破抓重難點(diǎn)抓重難點(diǎn) 動手演練動手演練 掌握提分技巧掌握提分技巧2整體法與隔離法整體法與隔離法重難點(diǎn)重難點(diǎn) 1整體法與隔離法的應(yīng)用整體法與隔離法的應(yīng)用 (2015年山東卷年山東卷)如右圖，滑塊如右圖，滑塊a置于水平地面上，滑塊置于水平地面上，滑塊b在一水平力作在一水平力作用下緊靠滑塊用下緊靠滑塊a(a、

6、b接觸面豎直接觸面豎直)，此時，此時a恰好不滑動，恰好不滑動，b剛好不下滑，已知剛好不下滑，已知a與與b間間的動摩擦因數(shù)為的動摩擦因數(shù)為1，a與地面間的動摩擦因數(shù)為與地面間的動摩擦因數(shù)為2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力力a與與b的質(zhì)量之比為的質(zhì)量之比為()例例 1【答案】【答案】b 受力分析的四個方法受力分析的四個方法1假設(shè)法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在的假假設(shè)法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在的假設(shè)，然后根據(jù)分析該力存在對物體運(yùn)動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在設(shè)，然后根據(jù)分析該力存在對物體運(yùn)動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存

7、在2整體法：將加速度相同的幾個相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個整體進(jìn)行受力分析的整體法：將加速度相同的幾個相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個整體進(jìn)行受力分析的方法方法3隔離法：將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨(dú)進(jìn)行受力分析的方隔離法：將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨(dú)進(jìn)行受力分析的方法法4動力學(xué)分析法：對加速運(yùn)動的物體進(jìn)行受力分析時，應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行動力學(xué)分析法：對加速運(yùn)動的物體進(jìn)行受力分析時，應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行分析求解的方法分析求解的方法提分秘笈提分秘笈(多選多選)(2017屆廣東茂名一模屆廣東茂名一模)如圖所示，在粗糙水平地面上放著如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體一個

8、截面為半圓的柱狀物體a，a與豎直墻之間放一光滑半圓球與豎直墻之間放一光滑半圓球b，整個裝置處于靜，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)已知止?fàn)顟B(tài)已知a、b兩物體的質(zhì)量分別為兩物體的質(zhì)量分別為ma和和mb，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是()aa物體對地面的壓力大小為物體對地面的壓力大小為magba物體對地面的壓力大小為物體對地面的壓力大小為(mamb)gcb物體對物體對a物體的壓力大于物體的壓力大于mbgd地面對地面對a物體沒有摩擦力物體沒有摩擦力跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練 1答案：答案：bc 如圖所示，甲、乙兩個小球的質(zhì)量均為如圖所示，甲、乙兩個小球的質(zhì)量均為m，兩球間用細(xì)線連接，甲球用，兩球間用細(xì)線連接，甲球

9、用細(xì)線懸掛在天花板上現(xiàn)分別用大小相等的力細(xì)線懸掛在天花板上現(xiàn)分別用大小相等的力f水平向左、向右拉兩球，平衡時細(xì)線水平向左、向右拉兩球，平衡時細(xì)線都被拉緊則平衡時兩球的可能位置是下面的都被拉緊則平衡時兩球的可能位置是下面的()例例 2【解析】【解析】用整體法分析，把兩個小球看作一個整體，此整體受到的外力為豎用整體法分析，把兩個小球看作一個整體，此整體受到的外力為豎直向下的重力直向下的重力2mg、水平向左的力、水平向左的力f(甲受到的甲受到的)、水平向右的力、水平向右的力f(乙受到的乙受到的)和細(xì)線和細(xì)線1的拉力，兩水平力相互平衡，故細(xì)線的拉力，兩水平力相互平衡，故細(xì)線1的拉力一定與重力的拉力一定

10、與重力2mg等大反向，即細(xì)線等大反向，即細(xì)線1一定一定豎直；再用隔離法，分析乙球受力的情況，乙球受到向下的重力豎直；再用隔離法，分析乙球受力的情況，乙球受到向下的重力mg，水平向右的拉，水平向右的拉力力f，細(xì)線，細(xì)線2的拉力的拉力f2.要使得乙球受力平衡，細(xì)線要使得乙球受力平衡，細(xì)線2必須向右傾斜必須向右傾斜【答案】【答案】a在例在例2的圖中，如果作用在乙球上的力大小為的圖中，如果作用在乙球上的力大小為f，作用在甲球上，作用在甲球上的力大小為的力大小為2f，則此裝置平衡時的位置可能是，則此裝置平衡時的位置可能是()跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練 2答案：答案：c 如圖所示，用完全相同的輕彈簧如圖所示，用完全

11、相同的輕彈簧a、b、c將兩個相同的小球連將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧a與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為30，彈簧，彈簧c水平，則彈水平，則彈簧簧a、c的伸長量之比為的伸長量之比為()跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練 3解析：解析：把兩個小球看成整體，分析受力，由平衡條件可得：把兩個小球看成整體，分析受力，由平衡條件可得：fasin30fc，又，又fakxa，fckxc，聯(lián)立解得彈簧，聯(lián)立解得彈簧a、c的伸長量之比的伸長量之比xaxc1sin3021，選項(xiàng)選項(xiàng)d正確正確答案：答案：d1合成法合成法物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三

12、個力大小相物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反等，方向相反2分解法分解法物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件他兩個力滿足平衡條件重難點(diǎn)重難點(diǎn) 2處理平衡問題常用的處理平衡問題常用的“四種四種”方法方法 3正交分解法正交分解法物體受到三個或三個以上力的作用而平衡，將物體所受的力分解為相互垂直的物體受到三個或三個以上力的作用而平衡，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件兩組，每組力都滿足平衡條件4力的三角形法力的三角形

13、法對受三個力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三個力組成一個首尾依次對受三個力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三個力組成一個首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解未知相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解未知力力 例例 3【答案】【答案】c 靜態(tài)平衡問題的解題靜態(tài)平衡問題的解題“四步驟四步驟”提分秘笈提分秘笈如圖所示，小圓環(huán)如圖所示，小圓環(huán)a吊著一個質(zhì)量為吊著一個質(zhì)量為m2的物塊并套在另一的物塊并套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上，有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)個豎直放置的大圓環(huán)上，有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)a上，另一端跨過固定在大圓環(huán)最上，

14、另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)高點(diǎn)b的一個小滑輪后吊著一個質(zhì)量為的一個小滑輪后吊著一個質(zhì)量為m1的物塊如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和的物塊如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計，繩子又不可伸長，若平衡時弦質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計，繩子又不可伸長，若平衡時弦ab所對應(yīng)所對應(yīng)的圓心角為的圓心角為，則兩物塊的質(zhì)量比，則兩物塊的質(zhì)量比m1 m2應(yīng)為應(yīng)為()跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練 4答案：答案：c 1動態(tài)平衡動態(tài)平衡所謂動態(tài)平衡問題，是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，所謂動態(tài)平衡問題，是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個過程中物體又始

15、終處于一系列的平衡狀態(tài)中解決動態(tài)平衡問題的基本思而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)中解決動態(tài)平衡問題的基本思路是對物體進(jìn)行受力分析，化動為靜，靜中求動路是對物體進(jìn)行受力分析，化動為靜，靜中求動2處理動態(tài)平衡問題的常用方法處理動態(tài)平衡問題的常用方法(1)解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出因變量解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出因變量與自變量的一般函數(shù)式，然后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化與自變量的一般函數(shù)式，然后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化(2)圖解法：在共點(diǎn)力的平衡中，有些題目中常有圖解法：在共點(diǎn)力的平衡中，有些題目中常有“緩

16、慢緩慢”一詞，表示物體處于一詞，表示物體處于動態(tài)平衡解決動態(tài)平衡類問題常用圖解法，圖解法就是在對物體進(jìn)行受力分析動態(tài)平衡解決動態(tài)平衡類問題常用圖解法，圖解法就是在對物體進(jìn)行受力分析(一一般受三個力般受三個力)的基礎(chǔ)上，若滿足有一個力大小、方向均不變，另有一個力方向不變的基礎(chǔ)上，若滿足有一個力大小、方向均不變，另有一個力方向不變時，可畫出這三個力的封閉矢量三角形來分析力的變化情況的方法，圖解法也常用時，可畫出這三個力的封閉矢量三角形來分析力的變化情況的方法，圖解法也常用于求極值問題于求極值問題重難點(diǎn)重難點(diǎn) 3動態(tài)平衡問題的處理動態(tài)平衡問題的處理 如圖所示，把球夾在豎直墻面如圖所示，把球夾在豎直墻

17、面ac和木板和木板bc之間，不計摩擦，球?qū)Φ闹g，不計摩擦，球?qū)Φ膲毫閴毫閒n1，球?qū)Π宓膲毫?，球?qū)Π宓膲毫閒n2，在將板，在將板bc逐漸放至水平的過程中，下列說法正確逐漸放至水平的過程中，下列說法正確的是的是()afn1和和fn2都增大都增大bfn1和和fn2都減小都減小cfn1增大，增大，fn2減小減小dfn1減小，減小，fn2增大增大例例 3【解析】【解析】此為一動態(tài)平衡問題受力情況雖有變化，但球始終處于平衡狀此為一動態(tài)平衡問題受力情況雖有變化，但球始終處于平衡狀態(tài)對球受力分析如圖所示，受重力態(tài)對球受力分析如圖所示，受重力g、墻對球的支持力、墻對球的支持力fn1和板對球的支持

18、力和板對球的支持力fn2而平衡作出而平衡作出fn1和和fn2的合力的合力f，它與，它與g等大反向當(dāng)板等大反向當(dāng)板bc逐漸放至水平的過程逐漸放至水平的過程中，中，fn1的方向不變，大小逐漸減小，的方向不變，大小逐漸減小，fn2的方向發(fā)生變化，大小也逐漸減小，如圖的方向發(fā)生變化，大小也逐漸減小，如圖所示由牛頓第三定律可知所示由牛頓第三定律可知fn1fn1，fn2fn2，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)b正確正確【答案】【答案】b 用圖解法分析動態(tài)平衡問題具有直觀、便于比較的特點(diǎn)，但應(yīng)用時應(yīng)注意：用圖解法分析動態(tài)平衡問題具有直觀、便于比較的特點(diǎn)，但應(yīng)用時應(yīng)注意：(1)明確要分解大小、方向均不變的力；明確要分解大小、方

19、向均不變的力；(2)明確哪個力的方向不變；明確哪個力的方向不變；(3)明確哪個力大明確哪個力大小、方向變化，變化的范圍如何小、方向變化，變化的范圍如何提分秘笈提分秘笈如圖所示，三根細(xì)線共系于如圖所示，三根細(xì)線共系于o點(diǎn)，其中點(diǎn)，其中oa在豎直方向在豎直方向上，上，ob水平并跨過定滑輪懸掛一個重物，水平并跨過定滑輪懸掛一個重物，oc的的c點(diǎn)固定在地面上，整個裝置處于靜點(diǎn)固定在地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)若止?fàn)顟B(tài)若oc加長并使加長并使c點(diǎn)左移，同時保持點(diǎn)左移，同時保持o點(diǎn)位置不變，裝置仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，點(diǎn)位置不變，裝置仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則細(xì)線則細(xì)線oa上的拉力上的拉力fa和和oc上的拉力上的拉力f

20、c與原先相比是與原先相比是()afa、fc都減小都減小 bfa、fc都增大都增大cfa增大，增大，fc減小減小 dfa減小，減小，fc增加增加跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練 5解析：解析：以以o點(diǎn)為研究對象，其受點(diǎn)為研究對象，其受fa、fb、fc三個力平衡，如圖所示當(dāng)按題示三個力平衡，如圖所示當(dāng)按題示情況變化時，情況變化時，ob繩的拉力繩的拉力fb不變，不變，oa繩的拉力繩的拉力fa的方向不變，的方向不變，oc繩的拉力繩的拉力fc的方的方向與拉力向與拉力fb方向的夾角減小，保持平衡時，方向的夾角減小，保持平衡時，fa、fc的變化如虛線所示，顯然都減小的變化如虛線所示，顯然都減小了，故選項(xiàng)了，故選項(xiàng)a正確正確

21、答案：答案：a1臨界問題臨界問題當(dāng)某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀當(dāng)某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)態(tài)“恰好出現(xiàn)恰好出現(xiàn)”或或“恰好不出現(xiàn)恰好不出現(xiàn)”，在問題描述中常用，在問題描述中常用“剛好剛好”“”“剛能剛能”“”“恰好恰好”等語言敘述等語言敘述2極值問題極值問題平衡物體的極值，一般是指在力的變化過程中的最大值和最小值問題平衡物體的極值，一般是指在力的變化過程中的最大值和最小值問題重難點(diǎn)重難點(diǎn) 4平衡中的臨界與極值問題平衡中的臨界與極值問題 3解決共點(diǎn)力平衡中的臨界、極值問題解決共點(diǎn)力平衡中的臨界、極值問題“四字訣四字訣

22、”傾角為傾角為37的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重力的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重力g的物體的物體a，物體物體a與斜面間的動摩擦因數(shù)與斜面間的動摩擦因數(shù)0.5.現(xiàn)給現(xiàn)給a施加一水平力施加一水平力f，如圖所示設(shè)最大靜摩，如圖所示設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等擦力與滑動摩擦力相等(sin370.6，cos370.8)，如果物體，如果物體a能在斜面上靜止，能在斜面上靜止，水平推力水平推力f與與g的比值不可能是的比值不可能是()a3 b2 c.1 d0.5例例 5【答案】【答案】a 1求解平衡中的臨界問題和極值問題時，首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過求解平衡中的臨界問題和極值問題時，首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過程分析，找出平衡的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)程分析，找出平衡的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)2臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題，而是臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題，而是把某個物理量推向極端，即極大和極小，并依此做出科學(xué)的推理分析，從而給出判把某個物理量推向極端，即極大和極小，并依此做出科學(xué)的推理分析，從而給出判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論提分秘笈提分秘笈跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練 6解析：解析：以以a、b為整體