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1、第4讲 受力分析 共点力的平衡一受力分析二共点力作用下物体的平衡知识梳理考点一受力分析考点二共点力作用下的平衡问题深化拓展知识梳理一、受力分析1.受力分析的步骤(1)明确①研究对象——即确定分析受力的物体。(2)隔离物体分析——将研究对象从周围物体中②隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用。(3)画出受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出③力的方向。(4)检查画出的每一个力能否找出它的④施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,否则,必然出现了漏力
2、、添力或错力现象。2.受力分析的一般顺序场力(⑤重力、电场力、磁场力);接触力(⑥弹力、摩擦力)。二、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态:物体处于①静止或②匀速直线运动状态。2.共点力的平衡条件:F合=③0或者3.平衡条件的推论二力平衡如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,为一对平衡力三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小⑥相等、方向⑦相反多力平衡如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大
3、小⑧相等,方向⑨相反1.(2018朝阳期中)如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动,若忽略摩擦,关于玻璃球的受力情况,下列说法中正确的是(A)A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、压力和向心力解析玻璃球受到重力和碗的支持力,因其做匀速圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力,向心力并不是它实际受到的单独的一个力,A项正确。2.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小
4、分别为(B)A.G和GB.G和GC.G和GD.G和G解析根据对称性知两绳拉力大小相等,设为F,日光灯处于平衡状态,由2Fcos45°=G解得F=G,B项正确。3.如图所示,用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上,O点为绳的固定点,B点为球与墙壁的接触点。现保持固定点O不动,将轻绳OA加长,使绳与墙壁的夹角θ变小,则球静止后与绳OA加长之前相比(B)A.绳对球的拉力变大 B.球对墙壁的压力变小C.球对墙壁的压力不变 D.球所受的合力变大解析以球为研究对象,分析其受力情况:重力mg、绳对
5、球的拉力F1和墙壁对球的支持力F2,根据平衡条件三个力的合力为零保持不变,运用合成法,结合几何知识有F1=,F2=mgtanθ把绳OA的长度加长一些,则θ减小,可知F1减小,F2减小,A、C、D错误,B正确。4.如图所示,在粗糙水平地面上放一质量为M的斜面,质量为m的木块沿斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则(C)A.地面对斜面有水平向右的摩擦力B.地面对斜面有水平向左的摩擦力C.地面对斜面的支持力等于(M+m)gD.地面对斜面的支持力小于(M+m)g解析木块匀速下滑,木块与斜面整体受力平衡。
6、对木块与斜面整体受力分析,其受重力、支持力且FN=(M+m)g,A、B、D错误,C正确。深化拓展考点一 受力分析1.受力分析的一般步骤2.受力分析的角度和依据从力的概念判断寻找对应的施力物体从力的条件判断寻找产生的原因从力的效果判断寻找是否发生形变或改变物体的运动状态(即是否产生了加速度)从力的相互性判断从力的反作用角度去寻找如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。物体A的受力个数为(B)A.2 B.3C.4 D.5解析对B受力分析如图甲所示,B共受四个力作
7、用而平衡,其中A对B有两个作用力,且该二力合力方向竖直向下,由牛顿第三定律知,B对A亦有两个作用力,且其合力方向竖直向上,由平衡条件可知,墙对A无弹力作用,由摩擦力产生的条件可知,墙对A亦无摩擦力。也可以用整体法判断墙与A间有无作用力:对A、B整体,由平衡条件知,墙对A无弹力作用,因为水平方向合力为零,若有弹力,无其他力与其平衡。因此,A共受三个力作用(如图乙所示)。考点二 共点力作用下的平衡问题一、求解平衡问题的基本思路和方法1.求解平衡问题的基本思路(1)明确平衡状态(加速度为零);(2)巧
8、选研究对象(整体法和隔离法);(3)受力分析(规范画出受力示意图);(4)建立平衡方程(灵活运用力的合成法、矢量三角形法、正交分解法及数学解析法);(5)求解或讨论(解的结果及物理意义)。2.解答共点力平衡的常用方法合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反效果分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件
