受力分析共點力的平衡

受力分析共點力的平衡第一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五考點一考點二考點三考點四限時自測練出高分第二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五1.受力分析(1)定義：把指定物體(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

示意圖的過程.(2)受力分析的一般順序：①首先分析場力(

、電場力、磁場力).②其次分析接觸力(彈力、

).③最后分析其他力.受力重力摩擦力【考點逐項排查】答案第三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2.整體法與隔離法(1)對整體法和隔離法的理解①整體法是指將相互關聯(lián)的各個物體看成

的方法.②隔離法是指將某物體從周圍物體中隔離出來，單獨分析該物體的方法.(2)整體法和隔離法的使用技巧當分析相互作用的兩個或兩個以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時，宜用

法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個物體各部分)間的相互作用時用

法.一個整體整體隔離答案第四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五1.如圖所示,物體A置于水平地面上,力F豎直向下作用于物體B上,A、B保持靜止,則物體A的受力個數(shù)為(

)A.3B.4C.5D.6FN1GF地面對A沒有摩擦力FfGBFN2FA、B之間存在支持力、摩擦力B【題組階梯突破】解析答案2134第五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2.如圖所示,傳送帶沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動.小木塊a、b用細線連接,用平行于傳送帶的細線拉住a,兩木塊均處于靜止狀態(tài).關于木塊受力個數(shù),正確的是(

)A.a受4個,b受5個B.a受4個,b受4個C.a受5個,b受5個D.a受5個,b受4個Ff1GbFN1FT1Ff2GaFN2FT2FT1'D解析答案2134第六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3.(多選)如圖所示,兩個相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上,關于斜面體A和B的受力情況,下列說法正確的是(

)A.A一定受到四個力B.B可能受到四個力C.B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D.A與B之間一定有摩擦力AD解析答案2134第七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五

FC＝FAsin30°得FA＝2FC,即彈簧A、C的伸長量之比為2∶1D解析答案2134第八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五

受力分析的三個常用判據(jù)[技巧點撥]返回第九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五1.平衡狀態(tài)：物體處于

狀態(tài)或

狀態(tài).2.共點力的平衡條件：F合＝0或者3.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

.(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

,并且這三個力的矢量可以形成一個封閉的矢量

.(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

,方向

.Fx=0Fy=0靜止勻速直線運動相等相反相等相反三角形相等相反【考點逐項排查】答案第十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五4.應用平衡條件解題的步驟(1)選取研究對象：根據(jù)題目要求，選取一個平衡體(單個物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點)作為研究對象.(2)畫受力示意圖：對研究對象按受力分析的順序進行受力分析，畫出受力示意圖.(3)建立坐標系：選取合適的方向建立直角坐標系.(4)列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對結(jié)果進行討論.第十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五5.在如圖所示的A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計,滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面都掛一個質(zhì)量為m的重物，當滑輪和重物都靜止不動時，圖A、C、D中桿P與豎直方向的夾角均為θ，圖B中桿P在豎直方向上，假設A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD,則以下判斷中正確的是(

)A.FA＝FB＝FC＝FDB.FD＞FA＝FB＞FCC.FA＝FC＝FD＞FBD.FC＞FA＝FB＞FD解析

繩子拉力等于重物重力mg，兩繩之間的夾角θ越大，合力越小.B【題組階梯突破】解析答案657第十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五6.如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑.已知A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為(

)F＝μ2(mA＋mB)gμ1F＝mBgFμ2(mA＋mB)gμ1FmBgB解析答案657第十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五7.如圖所示,用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速,加速度從0開始逐漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi)),與穩(wěn)定在豎直位置時相比,小球的高度(

)A.一定升高B.一定降低C.保持不變D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定mgF1靜止時

F1=k(l－l0)＝mg加速時

F2cosθ=k(l′－l0)cosθ＝mg則k(l－l0)＝k(l′－l0)cosθl′cosθ＝l－l0(1－cosθ)即l′cosθ<l所以小球高度一定升高F2mgθA解析答案657第十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五處理平衡問題的常用方法與技巧1.合成法：物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反.2.分解法：物體受三個共點力的作用而平衡，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.3.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兩組，每組力都滿足平衡條件.4.整體法和隔離法：整體處于平衡狀態(tài)時系統(tǒng)內(nèi)的各物體相對靜止，有靜止和勻速運動兩種情況，不涉及內(nèi)力時，采用整體法進行受力分析并求解.涉及內(nèi)力時宜采用先隔離后整體或先整體后隔離的方法.[方法技巧]返回第十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五1.動態(tài)平衡問題：指通過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化,而在這個過程中物體始終處于一系列的

狀態(tài).2.解決動態(tài)平衡問題的關鍵抓住不變量,確定

，依據(jù)不變量與自變量的關系來確定其他量的變化規(guī)律.3.常用的分析方法(1)解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析,建立平衡方程,求出因變量與自變量的一般函數(shù)關系式,然后根據(jù)自變量的變化情況及變化區(qū)間確定因變量的變化情況.(2)圖解法：對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析,依據(jù)某一參量的變化(一般為某一角度),在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下力的平行四邊形或

,再由力的平行四邊形或三角形的邊的長度變化及

變化確定某些力的大小及方向的變化情況.平衡自變量三角形角度【考點逐項排查】答案第十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五應用圖解法分析三力動態(tài)平衡問題時，三個力分別有什么特點？答案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情況，且其中一個力大小、方向不變，另一個力方向不變，第三個力大小、方向均變化.[思維深化]答案第十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五8.如圖所示,用一根長為l的細繩一端固定在O點,另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A,為使細繩與豎直方向成30°角且繃緊,小球A處于靜止,對小球施加的最小的力是(

)

C【題組階梯突破】解析答案9810第十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五9.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的豎直擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于平衡狀態(tài),如圖所示是這個裝置的截面圖.現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止.則在此過程中,下列說法中正確的是(

)A.MN對Q的彈力逐漸減小B.地面對P的摩擦力逐漸增大C.P、Q間的彈力先減小后增大D.Q所受的合力逐漸增大B不變解析答案9810第十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五10.如圖,一小球放置在木板與豎直墻面之間.設墻面對球的壓力大小為FN1,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2.以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計摩擦,在此過程中(

)A.FN1始終減小,FN2始終增大B.FN1始終減小,FN2始終減小C.FN1先增大后減小,FN2始終減小D.FN1先增大后減小,FN2先減小后增大B解析答案9810第二十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五1.平行四邊形定則是基本方法，但也要根據(jù)實際情況采用不同的方法，若出現(xiàn)直角三角形，常用三角函數(shù)表示合力與分力的關系.2.圖解法的適用情況：圖解法分析物體動態(tài)平衡問題時，一般物體只受三個力作用，且其中一個力大小、方向均不變，另一個力的方向不變，第三個力大小、方向均變化.3.用力的矢量三角形分析力的最小值問題的規(guī)律：(1)若已知F合的方向、大小及一個分力F1的方向,則另一分力F2的最小值的條件為F1⊥F2；(2)若已知F合的方向及一個分力F1的大小、方向,則另一分力F2的最小值的條件為F2⊥F合.處理動態(tài)平衡問題的一般思路[方法技巧]返回第二十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五1.極值問題：(1)定義：平衡物體的極值問題,一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題.(2)解題方法：解決這類問題的常用方法是

法，即根據(jù)物體的平衡條件列出方程，在解方程時，采用數(shù)學知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值.另外，圖解法也是常用的一種方法，即根據(jù)物體的平衡條件作出力的

圖，畫出平行四邊形或者矢量三角形進行動態(tài)分析，確定最大值或最小值.解析矢量【考點逐項排查】答案第二十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2.臨界問題：(1)定義：由某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時,發(fā)生轉(zhuǎn)折的狀態(tài)叫臨界狀態(tài),解題的關鍵是確定“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件.(2)解題方法：解決這類問題的基本方法是假設推理法,即先假設某種情況成立,然后根據(jù)

及有關知識進行論證、求解.平衡條件

答案第二十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五11.傾角為θ＝37°的斜面體與水平面保持靜止,斜面上有一重為G的物體A,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.現(xiàn)給A施加一水平力F,如圖所示.設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin37°＝0.6,cos37°＝0.8),如果物體A能在斜面上靜止,水平推力F與G的比值不可能是(

)A.3B.2C.1D.0.5F1·cosθ＋μFN＝G·sinθ,FN＝F1·sinθ＋G·cosθ.設物體剛好不下滑時F＝F1【題組階梯突破】解析答案解析答案121113FfGFN第二十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五11.傾角為θ＝37°的斜面體與水平面保持靜止,斜面上有一重為G的物體A,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.現(xiàn)給A施加一水平力F,如圖所示.設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin37°＝0.6,cos37°＝0.8),如果物體A能在斜面上靜止,水平推力F與G的比值不可能是(

)A.3B.2C.1D.0.5F2·cosθ＝G·sinθ＋μFN′，F(xiàn)N′＝F1·sinθ＋G·cosθ.設物體剛好不上滑時F＝F2A解析答案【題組階梯突破】121113FfGFN第二十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五

C解析答案121113第二十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五13.質(zhì)量為M的木楔傾角為θ,在水平面上保持靜止,當將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時,它正好勻速下滑.如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升,如圖所示(已知木楔在整個過程中始終靜止).(1)當α＝θ時,拉力F有最小值,求此最小值；FfmgFN解析答案121113第二十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五(2)求在(1)的情況下木楔對水平面的摩擦力是多少？(M+m)gFfFN解析答案121113第二十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五臨界與極值問題的分析技巧1.求解平衡中的臨界問題和極值問題時，首先要正確地進行受力分析和變化過程分析，找出平衡中的臨界點和極值點.2.臨界條件必須在變化中尋找，不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題，而是要把某個物理量推向極端，即極大或極小，并依此作出科學的推理分析，從而給出判斷或?qū)С鼋Y(jié)論.[方法技巧]返回第二十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五1.如圖在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物塊在斜面上保持靜止,F的取值應有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2＞0).由此可求出(

)A.物塊的質(zhì)量B.斜面的傾角C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力D.物塊對斜面的正壓力fmF1＝mgsinθ＋fmfmF2＋fm＝mgsinθ

C解析答案2134第三十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2.如圖,用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點,制成一簡易秋千,某次維修時將兩輕繩各剪去一小段,但仍保持等長且懸掛點不變.木板靜止時,F1表示木板所受合力的大小,F2表示單根輕繩對木板拉力的大小,則維修后(

)A.F1不變,F2變大B.F1不變,F2變小C.F1變大,F2變大D.F1變小,F2變小維修前后,木板靜止,受力平衡,合外力為0,F1不變維修后,θ增大,cosθ減小,F增大,所以F2變大A解析答案2134第三十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3.如圖所示,小球用細繩系住,繩的另一端固定于O點.現(xiàn)用水平力F緩慢推動斜面體,小球在斜面上無摩擦地滑動,細繩始終處于直線狀態(tài),當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平,此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是(

)A.FN保持不變,FT不斷增大B.FN不斷增大,FT不斷減小C.FN保持不變,FT先增大后減小D.FN不斷增大,FT先減小后增大mgFNFTD解析答案2134第三十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五4.重為G的木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ,一人欲用最小的作用力F使木塊做勻速運動,則此最小作用力的大小和方向應如何？返回解析答案2134第三十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2134567891011121.如圖所示,A和B兩物塊的接觸面是水平的,A與B保持相對靜止一起沿固定斜面勻速下滑,在下滑過程中B的受力個數(shù)為(

)A.3 B.4C.5 D.6解析A與B相對靜止一起沿斜面勻速下滑,可將二者當作整體進行受力分析,再對B進行受力分析,可知B受到的力有：重力GB、A對B的壓力、斜面對B的支持力和摩擦力,選項B正確.B解析答案第三十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2.如圖所示,在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為M的物體,在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中,懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向,則(

)A.環(huán)只受三個力作用B.環(huán)一定受四個力作用C.物體做勻加速運動D.懸繩對物體的拉力小于物體的重力解析分析物體M可知,其受到兩個力的作用,重力和輕繩對其的拉力,因為懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向,故二力平衡,物體做勻速運動,C、D錯誤；再對環(huán)進行受力分析可知,環(huán)受到重力、輕繩對環(huán)的拉力、滑桿對環(huán)的支持力和摩擦力,A錯誤,B正確.B213456789101112解析答案第三十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3.如圖所示,放置在斜劈上的物塊受到平行于斜面向上的力F的作用,整個裝置保持靜止.現(xiàn)在使力F增大,但整個裝置仍保持靜止,則下列說法正確的是(

)A.物塊對斜劈的壓力可能增大B.物塊受到的合外力可能增大C.地面對斜劈的摩擦力可能減小D.斜劈對物塊的摩擦力可能減小解析由于F平行于斜劈,現(xiàn)在使力F增大,物塊對斜劈的壓力不變,選項A錯誤;由于整個裝置處于靜止,物塊受到的合外力不變,仍為0,選項B錯誤;把物塊和斜劈看成整體,現(xiàn)在使力F增大,地面對斜劈的摩擦力增大,選項C錯誤;當F很小時,斜劈對物塊的摩擦力沿斜劈向上,增大F,斜劈對物塊的摩擦力可能減小,選項D正確.D213456789101112解析答案第三十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五4.如圖所示,質(zhì)量均為1kg的小球a、b在輕彈簧A、B及外力F的作用下處于平衡狀態(tài),其中A、B兩個彈簧的勁度系數(shù)均為5N/cm,B彈簧上端與天花板固定連接,軸線與豎直方向的夾角為60°,A彈簧豎直,g取10m/s2,則以下說法正確的是(

)A.A彈簧的伸長量為3cmB.外力F＝10NC.B彈簧的伸長量為4cmD.突然撤去外力F瞬間,b球加速度為0D213456789101112解析答案第三十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五5.如圖所示,水平固定且傾角為30°的光滑斜面上有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接,現(xiàn)對B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上,此時彈簧的長度為l,則彈簧原長和推力F的大小分別為(