物理第二章 相互作用 第4讲 受力分析 共点力的平衡

第讲受力分析共同力的平衡知识梳理知识梳理一、受力分析一、受力分析1.受力分析的步骤受力分析的步骤(1)明确研究对象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隔离隔离出来,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,准确标出力的方向力的方向。(4)检查画出的每一个力能否找出它的施力物体施力物体,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、添力或错力现象。2.受力分析的一般顺序受力分析的一般顺序场力(重力重力、电场力、磁场力);接触力(弹力、摩擦力弹力、摩擦力)。二、共点力作用下物体的平衡二、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态平衡状态:物体处于静止静止或匀速直线运动匀速直线运动状态。2.共点力的平衡条件共点力的平衡条件:F合=0或者00 xyFF 。 。3.平衡条件的推论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相等相等、方向相反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小相等相等,方向相反相反1.(多选)如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下沿粗糙地面向右运动,则下列说法中正确的是()A.物体A可能只受到两个力的作用B.物体A可能只受到三个力的作用C.物体A可能受到四个力的作用D.物体A一定受到了四个力的作用AC答案答案AC当Fsin=mg时,物体A与地面之间无弹力,摩擦力也就不存在了,此时物体A只受到两个力的作用;当FsinF2B.F1=F2C.F1F2D.无法确定B答案答案B如图所示,分析B球的受力情况,B球受到重力、弹簧的弹力和绳的拉力,由相似三角形比例关系和OA=OB知,绳的拉力等于B球的重力,所以F1=F2=G。2-3如图所示,在倾角为的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为,且tan,若物体恰好不下滑,则推力F为多大?若物体恰好不上滑,则推力F为多大?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)答案答案见解析解析解析因为m2,如图所示,若三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m1、m2、1、2的数值均未给出D.以上结论都不对D答案答案D(整体法)由于三角形木块和斜面上的两物体都静止,可以把它们看成一个整体,如图所示,竖直方向受到重力(m1+m2+M)g和支持力FN的作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动趋势,因此不受地面的摩擦力作用。2-5如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为()A.B.mC.mD.2m2m32C答案答案C由于物块通过挂钩悬挂在线上,细线穿过圆环且所有摩擦都不计,可知线上各处张力都等于小球重力mg。如图所示,由对称性可知a、b位于同一水平线上,物块处于圆心O点正上方,则1=2,3=4,1=5。因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向,且轻环重力不计,由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称,即5=6,由几何关系得1=2=5=6=30,3=4=60。再由物块与挂钩的受力平衡有mgcos60+mgcos60=Mg,故有M=m,C正确。