第二章 相互作用 第10课时　受力分析　共点力的平衡　重难突破课学生用

第10课时受力分析共点力的平衡[重难突破课]题型一受力分析1.受力分析的三种方法假设法在未知某力是否存在时，先对其作出不存在的假设，然后根据该力不存在对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在状态法对于平衡状态的物体进行受力分析时，根据其平衡条件进行分析；对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析转换法在受力分析时，若不能直接确定某力是否存在，则（1）可以转换为分析该力的反作用力，根据其反作用力是否存在，判断该力是否存在；（2）可以转换为分析与该力相关的其他研究对象，通过对其他研究对象进行受力分析，判断该力是否存在2.受力分析的一般步骤【典例1】（多选）如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（）A.A一定受到四个力 B.B可能受到四个力C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.A与B之间一定有摩擦力听课记录【易错警示】受力分析的注意事项对物体进行受力分析时，为了避免“漏力”或“多力”的情况，必须注意：（1）只分析研究对象受到的力，不要把研究对象受到的作用力与该研究对象对其他物体的作用力混淆；（2）惯性不是力，不要把物体的惯性当力；（3）只分析实际受到的力，不要把效果力当性质力去分析。1.【假设法分析物体受力】（多选）如图所示，固定斜面上有一光滑小球，与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是（）A.1 B.2C.3 D.42.【状态法分析物体受力】如图所示是翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面。如果整个俯冲过程翠鸟做加速直线运动，用O表示翠鸟，G表示翠鸟受到的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力情况的是（）题型二单物体的平衡1.共点力的平衡条件：F合＝0。2.共点力平衡条件的推论二力平衡这两个力大小相等，方向相反三力平衡这三个力中任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，并且这三个力的矢量可以形成一个矢量三角形多力平衡这些力中任意一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反3.解决平衡问题的四种方法合成法三个共点力平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反分解法三个共点力平衡时，将任意一个力沿着另外两个力的方向分解，则其分力一定分别与两个力大小相等、方向相反正交分解法物体受到多个力作用平衡时，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三角形法三个共点力平衡时，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解有关问题【典例2】如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是（）A.F＝mgtanθ B.F＝C.FN＝mgtanθ D.FN＝听课记录1.【合成法与分解法】2023年的春晚舞蹈《锦绣》，艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族化干戈为玉帛并建立深厚友谊的动人故事。图（a）是一个优美且难度极大的后仰动作，人后仰平衡时，可粗略认为头受到重力G、肌肉拉力F2和颈椎支持力F1。如图（b），若弯曲后的头颈与水平方向成60°角，F2与水平方向成45°角，则可估算出F1的大小为（）A.（3＋1）G B.（3－1）GC.（3＋2）G D.（3－2）G2.【正交分解法】如图所示，质量m＝2kg的三角形木楔置于倾角θ＝37°的固定粗糙斜面上，三角形木楔的AB边和AC边相等，∠BAC＝74°，它与斜面间的动摩擦因数为0.5，水平向右的推力F垂直作用在AB边上，在力F的推动下，木楔沿斜面向上匀速运动，ABC与斜面在同一竖直平面内，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，则木楔匀速运动过程中受到的摩擦力大小为（）A.20.0N B.12.8NC.12.0N D.8.0N题型三多物体的平衡整体法与隔离法的选用技巧整体法隔离法概念将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来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力技巧整体法与隔离法结合，交替应用【典例3】（多选）如图所示，质量为2M的物块A静置于水平台面上，质量为M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平，PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ＝30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则（）A.绳OP的拉力大小为14mg B.C受到的摩擦力大小为3C.A受到的摩擦力大小为14mg D.地面对C的支持力大小为Mg＋1听课记录如图，质量为m的木块A放在水平地面上，固定在A上的竖直轻杆的上端与小球B用细绳连接，当与水