高中物理课件相互作用-力课件

受力分析共点力平衡第二章相互作用——力1受力分析的基本方法1.

受力分析的基本思路2.

受力分析的常用方法方法整体法隔离法假设法概念将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法将所研究的对象从周围的物体中分离出来进行分析的方法在受力分析时，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部各物体之间的相互作用力根据力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断力是否存在注意问题受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力一般情况下隔离受力较少的物体一般在分析弹力或静摩擦力时应用

如图所示，一个质量为m的小滑块静止于倾角为30°

的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，则(

)A.滑块可能受到三个力作用B.弹簧一定处于压缩状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小可能等于mg1A类题固法11.

如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为(

)A.3 B.4C.5 D.6B【解析】隔离分析物体B的受力如图甲所示，要保持物体B静止不动，物体A一定对物体B有摩擦力fA→B和支持力NA→B.由牛顿第三定律可知物体B对A一定有摩擦力fB→A和压力NB→A；取A、B作一整体受力分析可知地面对A的摩擦力为零．故A物体受力如图乙所示，B正确．2.

如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B，它们均静止不动，则(

)A.地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)gB.F1、F2一定等大反向C.A与B之间一定存在摩擦力D.B与地面之间一定存在摩擦力A【解析】对A、B整体受力分析，受到重力(M＋m)g、支持力N和已知的两个推力，地面对整体可能有静摩擦力，根据平衡条件有N＝(M＋m)g，故A正确；对整体，水平方向可能有摩擦力，故F1、F2不一定等大反向，故B错误；对物体A受力分析，受重力mg、已知的推力F1、斜劈B对A的支持力N′和摩擦力f，当推力F1沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时，摩擦力为零，即物体A、B间不一定有摩擦力，故C错误；对整体，当F1＝F2时，斜劈B不受静摩擦力，故D错误．2静态平衡问题1.

静态平衡问题的解题步骤2.

处理静态平衡问题的常用方法方法内容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而平衡，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力的三角形法对受三个力作用而平衡的物体，将力平移使三个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未知力

如图所示，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°夹角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内．圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°，则环A、B的质量之比为(

)2A类题固法21.(2023·南京学情调研)如图所示，质量为m的篮球放在球架上，已知球架的宽度为L，每只篮球的直径为D，不计球与球架之间的摩擦，重力加速度为g，则每只篮球对一侧球架的压力大小为(

)B2.

如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为(

)A.4μmgB.3μmgC.2μmgD.μmg【解析】隔离Q进行分析，Q在水平方向受绳向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1＝μmg，因此FT＝μmg，对整体进行分析，整体受绳向左的拉力2FT，地面对整体的向左的摩擦力Ff2＝2μmg，向右的外力F，由平衡条件得F＝2FT＋Ff2＝4μmg，A正确．A3.(2022·常州八校调研)如图所示，小球A、B大小相同，质量分别为m、2m，竖直悬挂在轻绳下方．现整个装置受到水平向右的风力影响，则两球达到平衡后的位置可能是(

)B3动态平衡问题1.

基本思路化“动”为“静”，“静”中求“动”．2.

分析动态平衡问题的常用方法：(1)解析法①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式．②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况．(2)图解法①根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化．②确定未知量大小、方向的变化．(3)相似三角形法①根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式．②确定未知量大小的变化情况．

如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点，另一细绳跨过滑轮，一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b，整个装置处于静止状态．现将物块b向右移动少许，两物块仍然静止，则(

)A.细绳OO′的张力变大B.细绳OO′与竖直方向的夹角不变C.物块b所受的合力变大D.物块b所受的摩擦力变大3D【解析】以a为研究对象，竖直方向受力平衡，即FT＝mag，可得绳子拉力始终等于a的重力，保持不变，若将b右移一小段，则O′a和O′b绳子之间的夹角增大，OO′绳子与竖直方向的夹角变大，由于绳子拉力大小不变，夹角增大，合力减小，则OO′绳子张力减小，A、B错误；物块b仍然静止，合力为零，合力不变，C错误；以b为研究对象，设绳子与水平方向夹角为θ，水平方向上Ff＝FTcosθ，若将b右移一小段，θ角减小，摩擦力增大，D正确．类题固法31.

如图所示，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°.设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法中正确的是(

)A.FOA一直减小 B.FOA一直增大C.FOB一直减小 D.FOB先增大后减小A【解析】以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力FOA和绳BO的拉力FOB，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在不同位置时力的合成图，由图看出，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当θ＝90°时，FOB最小．故A正确．2.(2023·扬州中学期初考)如图所示，A、B两球用劲度系数为k1的轻质弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离也为L，此时绳子的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻质弹簧(k2>k1)，仍使系统平衡，此时绳子的拉力为F2，则F1和F2的大小关系为(

)A.F1>F2 B.F1<F2C.F1＝F2 D.无法确定C4平衡中的临界与极值问题1.

临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述．临界常见的种类：(1)由静止到运动，摩擦力达到最大静摩擦力．(2)绳子由松弛到绷紧，拉力F＝0.(3)恰好离开接触面，支持力N＝0.2.

极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题．3.

解决极值问题和临界问题的方法(1)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值．(2)数学方法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图像)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)．但利用数学方法求出极值后，一定要依据物理原理对该值的合理性及物理意义进行讨论或说明．

如图所示，两个完全相同的球，重力大小为G，两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α.问当F至少为多大时，两球将会发生滑动？4类题固法41.

将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示，用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F的最小值为(

)B【解析】以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，根据平衡条件得知F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知当F与细线Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，根据平衡条件得F＝2mgsin30°＝mg，故B正确，A、C、D错误．2.

如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不