【优化方案】高考物理总复习 第1章第三节 受力分析 共点力的平衡课件 大纲

第三节受力分析共点力的平衡第三节受力分析共点力的平衡基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理一、受力分析1．概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的_________，这个过程就是受力分析．2．受力分析的一般顺序先分析______，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，再分析其他力(电磁力、浮力等)，最后分析已知力．示意图重力二、共点力作用下物体的平衡1．平衡状态物体处于______或_______________的状态．静止匀速直线运动F合＝0思考感悟v＝0一定是平衡状态吗？提示：不一定．因为v＝0时，a不一定等于0.三、共点力平衡的几条重要推论1．二力平衡：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_______2．三力平衡：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________、方向________相反．相等相反．3．多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何一个力与其余力的合力大小________，方向_________

相反．相等课堂互动讲练一、物体受力分析的常用方法及其应注意的问题1．常用方法(1)整体法与隔离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注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体(2)假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在．2．应注意的问题(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆．(2)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．(3)合力和分力不能重复考虑．(4)区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解．(5)区分内力与外力：对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出．特别提醒：在分析物体的受力情况时，为防止漏力或添力，分析的顺序一般是先分析场力，再分析接触力．1.(2011年辽辽宁宁沈沈阳阳二二测测)如图图1－3－1所示示，，两两个个等等大大、、反反向向的的水水平平力力F分别别作作用用在在物物体体A和B上，，A、B两物物体体均均处处于于静静止止状状态态．．若若各各接接触触面面与与水水平平地地面面平平行行，，则则A、B两物物体体各各受受几几个个力力()A．3个、、4个B．4个、、4个C．4个、、5个D．4个、、6个即时应用图1－3－1解析析：：选C.对物物体体A受力力分分析析：：竖竖直直方方向向上上受受两两个个力力：：重重力力和和支支持持力力；；水水平平方方向向受受两两个个力力：：水水平平力力F和B对A的摩摩擦擦力力，，即即物物体体A共受受4个力力作作用用；；对对物物体体B受力力分分析析；；竖竖直直方方向向上上受受3个力力作作用用：：重重力力、、地地面面的的支支持持力力、、A对B的压压力力；；水水平平方方向向受受两两个个力力作作用用：：水水平平力力F和A对B向右的摩摩擦力，，即物体体B共受5个力的作作用，故故答案C正确．二、处理理平衡问问题的基基本方法法1．方法(1)力的合成成法物体受三三个力作作用而平平衡时，，其中任任意两个个力的合合力必定定跟第三三个力等等大反向向．可利利用力的的平行四四边形定定则，根根据正弦弦定理、、余弦定定理或相相似三角角形等数数学知识识求解．．(2)正交分解解法多用于三三个以上上共点力力作用下下的物体体的平衡衡．值得得注意的的是，对对x、y方向选择择时，尽尽可能使使较多的的力落在在x、y轴上，被被分解的的力尽可可能是已已知力，，不宜分分解待求求力．(3)力的三角角形法物体受同同一平面面内三个个互不平平行的力力处于平平衡时，，可以将将这三个个力的矢矢量首尾尾相接，，构成一一个矢量量三角形形；即三三个力矢矢量首尾尾相接，，恰好构构成三角角形，则则这三个个力的合合力必为为零，利利用三角角形法，，根据正正弦定理理、余弦弦定理或或相似三三角形等等数学知知识可求求得未知知力．2．一般步步骤(1)选取研究究对象：：根据题题目要求求，恰当当选取研研究对象象，在平平衡类问问题中，，研究对对象可以以是单个个物体，，也可以以是多个个物体组组成的系系统，还还可以是是几个物物体相互互连接的的结点．．(2)分析研究究对象的的受力情情况，画画出受力力图．(3)利用平衡衡条件建建立方程程并求解解．特别提醒醒：(1)物体受三三个力平平衡时，，利用力力的分解解法或合合成法比比较简单单．(2)解平衡问问题建立立坐标系系时应使使尽可能能多的力力与坐标标轴重合合，需要要分解的的力尽可可能少，，物体受受四个以以上的力力作用时时一般要要采用正正交分解解法．2.(2009年高考山山东卷)如图1－3－2所示，光光滑半球球形容器器固定在在水平面面上，O为球心．．一质量量为m的小滑块块，在水水平力F的作用下下静止于于P点．设滑滑块所受受支持力力为FN，OP与水平方方向的夹夹角为θ，下列关关系正确确的是()即时应用图1－3－2经典题型探究例1整体法和隔离法的应用题型一图1－3－3(2011年广东省实验中学模拟)如图1－3－3所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．m与M相接触的边与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，求：(1)水平面对正方体M的弹力大小；(2)墙面对正方体m的弹力大小．【思路点拨拨】求解此题题应注意意以下三三点：(1)整体法分分析受力力，利用用平衡求求水平面面对正方方体M的弹力；；(2)隔离m进行受力力分析，，并建立立直角坐坐标系；；(3)列平衡方方程求墙墙面对正正方体m的弹力大大小．【解析】(1)以两个正正方体整整体为研研究对象象，整体体受到向向上的支支持力和和向下的的重力，，处于静静止状态态．所以水平平面对正正方体M的弹力大大小为FN＝(M＋m)g.(2)对正方体体m进行受力力分析如如图1－3－4所示．把FN2沿水平方方向和竖竖直方向向分解有有FN2cosα＝FN1FN2sinα＝mg.解得FN1＝mgcotα.图1－3－4【答案】(1)(M＋m)g(2)mgcotα【规律总结结】灵活地选选取研究究对象可可以使问问题简化化．对处处于平衡衡状态的的两个物物体组成成的系统统，在不不涉及内内力时，，优先考考虑整体体法．有有时即使使求解的的是系统统外力，，也必须须采取隔隔离法分分析，如如求解本本题的墙墙面对正正方体m的弹力时时，就采采用了隔隔离法．．(2010年高考山东卷卷)如图1－3－5所示，质量分分别为m1、m2的两个物体通通过轻弹簧连连接，在力F的作用下一起起沿水平方向向做匀速直线线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成成θ角．则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是()A．FN＝m1g＋m2g－FsinθB．FN＝m1g＋m2g－FcosθC．Ff＝FcosθD．Ff＝Fsinθ变式训练1图1－3－5解析：选AC.对于m1、m2和轻弹簧组成成的系统受力力分析如图，，由平衡条件件知：水平方向：Ff＝Fcosθ竖直方向：FN＋Fsinθ＝m1g＋m2g.由以上两式得得Ff＝Fcosθ，FN＝m1g＋m2g－Fsinθ，正确选项为为A、C.(满分样板13分)物体A的质量为2kg，两根轻细绳绳b和c的一端连接于于竖直墙上，，另一端系于于物体A上，在物体A上另施加一个个方向与水平平线成θ角的拉力F，相关几何关关系如图1－3－6所示，θ＝60°.若要使两绳都都能伸直，求拉力F的大小范围．．(g取10m/s2)例2平衡中的临界和极值问题题型二图1－3－6解题样板规范范步骤，该得得的分一分不不丢！作出物体A的受力分析图图如图1－3－7所示，由平衡条件得得Fsinθ＋F1sinθ－mg＝0①(2分)Fcosθ－F2－F1cosθ＝0②(2分)图1－3－7【规律总结】解决临界问问题，必须须在变化中中去寻找临临界条件，，即不能停