高考物理专题突破（鲁科版）受力分析、共点力平衡

欢迎进入物理课堂 1 受力分析把研究对象 指定物体 在指定物理环境中受到的都分析出来 并画出物体所受力的 这个过程就是受力分析 2 共点力的平衡 1 平衡状态 物体处于或状态 2 共点力的平衡条件 力 示意图 静止 匀速直线运动 所受合外力为零 1 受力分析的一般方法 1 整体法与隔离法 比较如下表 2 假设法在受力分析时 若不能确定某力是否存在 可先对其做出存在或不存在的假设 然后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 受力分析时应注意的问题 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相混淆 譬如以A物体为研究对象 则要找出 甲对A 乙对A 的力 而 A对甲 A对乙 的力就不是A所受的力 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 如在分析斜面上的物体的受力情况时 不能把物体所受的重力和 下滑力 并列为物体所受的力 因为 下滑力 是重力沿斜面方向的分力 4 性质力 和 效果力 不能重复分析 例如 有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动到最高点时 如图所示 受到重力 绳的拉力和向心力三个力的作用 实际上向心力是效果力 是由重力和绳的拉力的合力来提供的 不属于某一性质的力 这样的分析是重复的 小球在最高点只受重力和绳的拉力 5 画出受力示意图时 物体所受的各个力应画成共点力 力的作用点可沿力的方向移动 案例1 2010 安徽理综 L形木板P 上表面光滑 放在固定斜面上 轻质弹簧一端固定在木板上 另一端与置于木板上表面的滑块Q相连 如图所示 若P Q一起沿斜面匀速下滑 不计空气阻力 则木板P的受力个数为 A 3B 4C 5D 6 解析 对木板P进行受力分析 木板P受重力 斜面的支持力 滑块Q的弹力 弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力 共5个力的作用 故选C 答案 C 即时巩固1 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B的受力个数为 A 2B 3C 4D 5 解析 根据A的状态可以判知 B对A有一个垂直于AB接触面向上的弹力 因此根据牛顿第三定律 A对B有一个反作用的弹力 对B受力分析 如图所示 B共受到4个力的作用 故选C 答案 C 1 平衡状态 1 物体处于平衡状态时分为两类 一类是共点力作用下物体平衡 另一类是有固定转动轴物体的平衡 共点力作用下物体的平衡又分为两种情形 即静平衡 物体静止 和动平衡 物体做匀速直线运动 2 共点力作用下物体的平衡条件 处于平衡状态的物体 其加速度a 0 由牛顿第二定律F ma知 物体所受合外力F合 0 即共点力作用下物体处于平衡状态的力学特点是所受合外力F合 0 2 求解共点力作用下物体平衡的方法 1 解三角形法 这种方法主要用来解决三力平衡问题 根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法 把3个平衡力转化为三角形的3条边 然后通过解这个三角形求解平衡问题 解三角形多数情况是解直角三角形 如果力的三角形并不是直角三角形 能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形 如利用菱形的对角线相互垂直的特点就得到了直角三角形 确实不能转化为直角三角形时 可利用力的三角形与空间几何三角形相似等规律求解 案例2 2010 山东理综 如图所示 质量分别为m1 m2的两个物体通过轻弹簧连接 在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动 m1在地面 m2在空中 力F与水平方向成 角 则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是 A N m1g m2g Fsin B N m1g m2g Fcos C f Fcos D f Fsin 解析 对于m1 m2和轻弹簧组成的系统受力分析如图 由平衡条件知 水平方向 f Fcos 竖直方向 N Fsin m1g m2g 由以上两式得 f Fcos N m1g m2g Fsin 正确选项为A C 答案 A C 技巧点拨 关于如何选择研究对象 一般来说 求系统内某个物体的受力和运动情况时 常采用隔离法 当只涉及研究系统而不涉及系统内部物体间的力或运动时常采用整体法 即时巩固2 2011届 永安测试 在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc 在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体 m1 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 解析 解法1 隔离法 把三角形木块隔离出来 它的两个斜面上分别受到两木块对它的压力N1 N2 摩擦力F1 F2 由两木块的平衡条件知 这四个力的大小分别为N1 m1gcos 1 N2 m2gcos 2 F1 m1gsin 1 F2 m2gsin 2 它们的水平合力的大小 如图所示 分别为 Fx1 N1sin 1 m1gcos 1sin 1 Fx2 N2sin 2 m2gcos 2sin 2 F1x F1cos 1 m1gcos 1sin 1 F2x F2cos 2 m2gcos 2sin 2 其中Fx1 F1x Fx2 F2x 即它们的水平分力互相抵消 木块在水平方向无滑动趋势 因此不受地面的摩擦力 选项D正确 解法2 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N作用而处于平衡状态 水平方向无任何外力故没有滑动趋势 因此不受地面的摩擦力作用 答案 D 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全