（精心整理）專題 受力分析_共點力的平衡

1、專題 受力分析、共點力的平衡一受力分析力學中三種常見性質(zhì)力1.重力：（1）方向：豎直向下 （2）作用點：重心2. (1)有多少個接觸面(點)就有可能有多少個彈力(2)常見的彈力的方向： 彈簧對物體的彈力方向:與彈簧恢復原長的方向相同 繩子對物體的彈力：沿著繩子收縮的方向 面彈力（壓力，支持力）：垂直于接觸面指向受力的物體.3.摩擦力(1)有多少個接觸面就有可能有多少個摩擦力(2)靜摩擦力方向：與相對運動的趨勢方向相反(3)滑動摩擦力的方向：與相對運動方向相反二受力分析1.步驟(1).確定研究對象（受力物體）：可以是一個整體，也可以個體（隔離分析）注意：只分析外界給研究對象的力，研究對象給別人的

2、力不分析(2). 受力分析要看物體的運動狀態(tài)：靜止還是運動2.順序：（1）外力：外力可以方向不變地平移（2）重力（3）接觸面的力（彈力，摩擦力）先彈力：看有幾個接觸面（點）。判斷面上若有擠壓，則垂直于接觸面有彈力。其次摩擦力：若有相對運動或者相對運動趨勢，則平行于接觸面有摩擦力分析完一個面（點），再分析其他面（點）3.檢驗：是否多畫力或者漏畫力檢查每一個力的施力物體是否都是別的物體三題型：分類靜止 水平面 豎直面運動 斜 面 二、共點力的平衡1共點力作用于物體的或力的相交于一點的力2平衡狀態(tài)(1)物體保持 或的狀態(tài)(2)通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化的過程(動態(tài)平衡)物體的速度為

3、零和物體處于靜止狀態(tài)是一回事嗎？提示：物體處于靜止狀態(tài)，不但速度為零，而且加速度(或合外力)為零有時，物體速度為零，但加速度不一定為零，如豎直上拋的物體到達最高點時；擺球擺到最高點時，加速度都不為零，都不屬于平衡狀態(tài)因此，物體的速度為零與靜止狀態(tài)不是一回事3共點力的平衡條件F合 或者4平衡條件的推論(1)二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小 ，方向 ，為一對(2)三力平衡：如果物體在三個共點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 ，方向 ； (3)多力平衡：如果物體在多個共點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 ，方

4、向 三解決平衡問題的思路二力平衡-二力大小相等，方向相反三力平衡-合成法、正交分解法例：如圖所示，用繩AC和BC吊起一重物，重物靜止，繩與豎直方向夾角分別為30°和60°,物體的重力為100N，求繩AC和BC受到的拉力各為多少牛？多力平衡-正交分解法如圖所示：某裝卸工人推著質(zhì)量為m的木箱在水平地面上勻速運動。已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為，該工人的推力與水平面間的夾角為 ，重力加速度為g，求：推力F的大小。四、動態(tài)平衡問題的分析方法1圖解法用圖解法分析力的動態(tài)變化，具有直觀、便于比較的特點，它一般適用于研究對象受三個力作用的情況，且其中一個力大小、方向不變，另一個力方向不變

5、，第三個力大小、方向均變化. 應用時應注意以下幾點：(1)明確要分解大小、方向均不變的力，把它分解到另外兩個力的反方向上(2)明確哪個力的方向是不變的(3)明確哪個力大小、方向變化，變化的范圍如何2列方程法1、結(jié)點O受球的拉力為G為60N，已知=30。，球靜止，求繩子AO和BO受到的拉力各為多少牛？一物體受力分析試對下列物體受力分析。題型一：水平面1.物體在光滑和粗糙的水平面向右運動。2.物體在水平向右的水平力F作用下，在粗糙的水平面上向右和向左運動。FAA向左勻速FAA向右運動題型二：豎直面物體在水平力F作用下在粗糙的豎直面上靜止和勻速下滑。題型三：斜面1物體沿光滑斜面下滑和物體在粗糙的斜面

6、上靜止。 物體沿粗糙斜面上滑和勻速下滑。光滑球在斜面上靜止。小試牛刀：AAA如圖所示請分別分析物體A和B受力情況 ：（）A 、B都靜止,各接觸面均粗糙（）A 、B一起向右勻速運動,各接觸面均粗糙 （）A 、B一起向右加速運動,各接觸面均粗糙分析A和B物體受的力 分析A和C受力（并寫出施力物）MmmcABCABF在水平力F作用下A、B沿桌面勻速運動， AB物體靜止不動物體靜止不動水平傳送帶的勻速速度為v1，分析其上的物體受力 隨傳送帶一起向右勻速運動 物體輕輕的放入傳送帶上，即物體的初速度為零受力分析的順序小結(jié) ：不知外力有沒有,但重力一定有，先有彈力后摩擦?！緦ｎ}訓練】一二力平衡1.人站在自動

7、扶梯上隨扶梯勻速上升，如圖2所示，下列說法正確的是()A人所受合力方向同圖中速度的方向B人在水平方向受到向右的摩擦力的作用C人只在豎直方向受力且合力為零D人在豎直方向所受合力不為零 圖2二三力平衡問題2.如圖1所示，一物體靜止在斜面上，關于它所受各力的相互關系，下列說法正確的是()A它受到的重力與彈力大小相等 B它受到的靜摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力C所受到的彈力與摩擦力的合力大于物體受到的重力D它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上 圖13如圖4所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為30°，則斜面對三棱柱的支持

8、力與摩擦力的大小分別為()A.mg和mgB.mg和mg 圖4C.mg和mg D.mg和mg4.用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖5所示。已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則ac繩和bc繩中的拉力分別為()A.mg，mg B.mg，mg C.mg，mg D.mg，mg5(8分)在科學研究中，可以用風力儀直接測量風力的大小，其原理如圖9所示。儀器中一根輕質(zhì)金屬絲，懸掛著一個金屬球。無風時，金屬絲豎直下垂；當受到沿水平方向吹來的風時，金屬絲偏離豎直方向一個角度。風力越大。偏角越大。通過傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小指示出風力。那么風力大小F跟金屬球的質(zhì)量m

9、、偏角之間有什么樣的關系呢？ 圖9三正交分解法6.(雙選)如圖3所示，重力為G的物體受到與水平面成角斜向上的恒力F的作用，物體沿水平地面做勻速直線運動，則()A地面對物體的支持力大小等于物體所受重力G的大小 B地面對物體的支持力大小等于GFsin C物體與地面間的動摩擦因數(shù)為Fcos /G 圖3D物體所受的滑動摩擦力大小為Fcos 7.如圖，物體A在水平力F400N的作用下，沿傾角q60°的斜面勻速下滑。物體A受的重力G400N,求：(1)斜面對物體A的支持力(2)物體受到的滑動摩擦力？(3)摩擦因數(shù)四多力平衡問題8.如圖所示，某個物體在F1、F2、F3和F4四個共點力作用下處于靜止

10、狀態(tài)，若F4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變，其余三個力的大小和方向均保持不變，則此時物體所受到的合力大小為() A. B.F4CF4 D.F4五動態(tài)平衡問題1.圖解法9.如圖7所示，把球夾在豎直墻壁AC和木板BC之間，不計摩擦，球?qū)Φ膲毫镕N1，球?qū)Π宓膲毫镕N2。在將板BC逐漸放至水平的過程中，下列說法正確的是()AFN1和FN2都增大BFN1和FN2都減小CFN1增大，F(xiàn)N2減小DFN1減小，F(xiàn)N2增大2.列方程分析法10.放在粗糙水平面上的物體，在拉力F的作用下始終處于靜止。在拉力F大小不變，而減小它與水平面之間夾角的過程中，下列判斷正確的是（ ） A 物體收到

11、的摩擦力變小 B 物體受到的支持力變小 C 物體受到摩擦力和支持力的合力變大 D 物體受到的合力變小11.如圖8所示，某空箱子恰好能沿傾角為的斜面勻速下滑，設箱子受到斜面的支持力為FN，摩擦力為f，箱子與斜面間的動摩擦因數(shù)為，如果再往箱子內(nèi)裝入一些物體，則()A箱子不再下滑 B箱子仍能勻速下滑C箱子將加速下滑D箱子將減速下滑12.人通過定滑輪把物體P提升到某一高處,并處于靜止。如果人向右多走一步,那么，下列判斷不正確的是（ ）A.人拉繩的力變大 B,人拉繩的力不變 C.地面受到的壓力變大 D.人受到的摩擦力變大六整體隔離法13如圖10所示，質(zhì)量為m15 kg的滑塊置于一粗糙的斜面上，用一平行于

12、斜面的大小為30 N的力F推滑塊，滑塊沿斜面向上勻速運動，斜面體質(zhì)量m210 kg，且始終靜止，取g10 m/s2，求：(1)斜面對滑塊的摩擦力大小；(2)地面對斜面體的摩擦力和支持力的大小。 圖10專題 受力分析、共點力的平衡1.解析：由于人勻速上升，處于平衡狀態(tài)，所以人所受的合力一定為零，在水平方向不受力的作用。否則，與人所處的狀態(tài)就是矛盾的。答案：C2.解析：對物體受力分析，它受三個力：重力、斜面對它的支持力和靜摩擦力，且三力平衡，則彈力與摩擦力的合力和物體受到的重力是一對平衡力，等大反向，A、C錯。斜面對物體的作用力的合力即彈力與摩擦力的合力，方向豎直向上，D錯。把重力沿垂直于斜面方向

13、和平行于斜面方向分解，則各個方向受力均平衡，所以靜摩擦力與重力沿斜面向下的分力等大反向，B對。3.解析：三棱柱受重力、斜面的支持力、摩擦力三力平衡，故FNmgcosmg，fmgsinmg，A選項正確。答案：A4.解析：將繩ac和bc的拉力合成，由二力平衡條件可知，合力與重力大小相等，即Fmg，如圖所示。因繩ac和繩bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，所以平行四邊形為矩形，由圖可知，ac繩中的拉力Facmgcos30 °mg，bc繩中的拉力Fbcmgsin30°mg，A正確。答案：A5.解析：取金屬球為研究對象，有風時，它受到三個力的作用：重力mg、

14、水平方向的風力F和金屬絲的拉力T，如圖所示。這三個力是共點力，在這三個共點力的作用下金屬球處于平衡狀態(tài)，則這三個力的合力為零。根據(jù)任意兩力的合力與第三個力等大反向，風力F和拉力T的合力與重力等大反向，由平行四邊形定則可得Fmgtan 。答案：Fmgtan 6.解析：由正交分解法：豎直方向合力為零：有FNGFsin 由fFN解由水平方向合力為零，fFcos 解：故B、D正確。答案：BD8.解析：由共點力的平衡條件可知，F(xiàn)1、F2、F3、和F4的合力應為零，F(xiàn)1、F2、F3的合力應與F4等值反向，當F4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變時，F(xiàn)1、F2、F3的合力大小仍為F4，但方向

15、與F4成120°，由力的平行四邊形定則可知，此時物體所受的合力大小為F4，所以本題的正確選項應為C。答案：C9.解析：雖然題目中的FN1和FN2涉及的是墻和木板的受力情況，但研究對象還是取球。由于球處于一個動態(tài)平衡過程，F(xiàn)N1和FN2都是變力，畫受力圖可以先畫開始時刻的，然后再根據(jù)各力的關系定性或定量地討論某力的變化規(guī)律。球所受的重力G產(chǎn)生的效果有兩個，對墻的壓力FN1和對板的壓力FN2，根據(jù)G產(chǎn)生的效果將其分解，如圖所示，則F1FN1，F(xiàn)2FN2。從圖中不難看出，當板BC逐漸放平的過程中，F(xiàn)N1的方向保持不變而大小逐漸減小，F(xiàn)N2與G的夾角逐漸變小，其大小也逐漸減小。因此，本題的正確答案為B。答案：B10.D11.解析：設空箱子質(zhì)量為m，又裝入的物體的質(zhì)量為m，則箱子空時的受力分析如圖所示。由圖可知：FNmgcos fmgsin 所以tan 。當裝入一些物體時，這時箱子對斜面的壓力FN(mm)gcos ，所受到的摩擦力fFN(mm)gsin ，即此時箱子所受到的摩擦力仍等于重力沿斜面向下的分力，因而物體仍能勻速下滑。答案：