新课标2014届高考物理一轮课件：2.3受力分析、共点力的平衡
物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简 化成两个力，这两个力满足二力平衡条件 将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互正 交的两组力，每一组力都满足二力平衡条件 若三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形， 则这三个力的合力必为零，利用三角形定则，根 据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识 可求解未知力
3．共点力的平衡条件：F 合＝ 0 4．平衡条件的推论
F 合＝ 0 x 或者 Fy合＝ 0
.
(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 ，方向相反，为一对 平衡力 ． (2)三力平衡： 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡
合力 一定与 状态，这三个力必定共面，且其中任意两个力的
力的封 闭三角 形法
2．(2012年广东A卷)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯
悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保
持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为( )
A．G 和 G 1 3 C. G 和 G 2 2
2 2 B. G 和 G 2 2 1 1 D. G 和 G 2 2
第3单元
受力分析
共点力的平衡
精研核心考点
1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受
到的所有外力都分析出来，并画出物体 受力的示意图的过程．
2．受力分析的一般顺序：先分析 场力 (重力、电场力、磁 场力)，再分析 接触力 (弹力、摩擦力)，最后分析其他力．
[名师点拨]►►
整体法、隔离法 方法
[解析]
先取A、B整体为研究对象受力分析如图甲所示，
由平衡条件得：
FAN＝(mA＋mB)g，FfA＝F， 可知杆对 A 的支持力与风力 F 无关，C 正确； 隔离小球 B 受力分析如图乙所示，可求得： mBg F T＝ ，F 越大，θ 越大， cos θ 故 FT 也越大，A 错误； 而 F＝mBgtan θ，B 错误； mBtan θ 由 F＝FfA＝μFAN，可求得 μ＝ ，故 D 错误． mA＋mB [答案] C
解析：对日光灯进行受力分析如图所示，由平衡条件知
水平 方向：F sin 45° ＝F2sin 45° 1 竖直方向：F1cos 45° ＋F2cos 45° ＝G
2 解得 F1＝F2＝ G，选项 B 正确． 2
答案：B
突破疑难要点
整体法与隔离法是分析系统平衡(或动态平衡)问题的常用 方法． 分析系统外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优 先考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先
C．N1先增大后减小，N2始终减小 D．N1先增大后减小，N2先减小后增大 mg mg 解析：如图所示，因为 N1＝ ，N2＝ ，随 θ 逐 tan θ sin θ
渐增大到 90° ，tan θ、sin θ 都增大，N1、N2 都逐渐减小，所 以选项 B 正确．
答案：B
提升目标课堂
1．(2012年山东泰安) 如图所示，一端装有定滑轮的粗糙
要采用正交分解法．
2.(2011 年海南卷)如图所示，墙上有两个钉子 a 和 b，它 们的连线与水平方向的夹角为 45° ，两者的高度差为 l.一条不 可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬 l 挂一质量为 m1 的重物． 在绳子距 a 端 的 c 点有一固定绳圈． 若 2 绳圈上悬挂质量为 m2 的钩码，平衡后绳的 ac 段正好水平，则 m1 重物和钩码的质量比 为( ) m2
动员只受两个力作用，C正确；滑板对运动员的作用力竖直向
上，运动员能向前运动是因为其惯性，D错误． 答案：C
1．共点力 作用于物体的 同一点 或力的 作用线 相交于一点的
力．
2．平衡状态 (1)物体保持 静止 或 匀速直线运动 的状态． (2)通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化的过 程(动态平衡)．
解析：先将 m、M 看作一整体，竖直方向上有 FN＝(m ＋M)g，水平方向上 F1＝F2(F1、F2 竖直墙壁对 m、M 的弹 力)； 再单独分析 m， 如图所示， 分解 F 有 Fsin α＝mg， Fcos mg α＝F1， 所以 F＝ ， ＝Fcos α＝mgcot α， 2＝F1＝mgcot F F sin α 1 α，故 A 对，B、C、D 均错．
答案：B、D
2．(2012年山东烟台高三一模)如图所示，质量为m、顶角
为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，
处于静止状态，若不计一切摩擦，则(重力加速度为g)( )
A．水平面对正方体的弹力大小为(M＋m)g
B．墙面对正方体的弹力大小为mgtan α C．正方体对直角劈的弹力大小为mgcos α D．直角劈对墙面的弹力大小为mgsin α
1.如图所示，在水平地面上的一名滑板运动
员双脚站在滑板上以一定的速度向前滑行，在
横杆前起跳并越过杆，从而使运动员与滑板分 别从杆的上、下方通过，假设运动员和滑板在 运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员 能顺利完成该动作，最终仍能落在滑板原来的
位置，要使这个表演成功，运动员在起跳的过
程中有( )
第三个力大小 相等 、方向 相反 ．
(3)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 、方向 相反 ．
[名师点拨]►►
处理共点力平衡问题的常用方法
方法 分解法 合成法 正交分 解法 内容
物体受到几个力的作用，将某一个力按力的效果 进行分解，则其分力和其他力在所分解的方向上 满足平衡条件
分析某些物理量及其变化．
[例1] 如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用
一轻质绳相连，质量分别为mA、mB、(mA>mB)，由于B球受到
水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直 方向的夹角为θ，则下列说法正确的是( )
A．风力增大时，轻质绳对 B 球的拉力保持不变 B．B 球受到的风力 F 为 mAgtan θ C．杆对 A 环的支持力随着风力的增加而不变 mB D．A 环与水平细杆间的动摩擦因数为 mA＋mB
由平衡条件得：F－FT－μFN＝0 解得：F＝4 N. [答案] (1)0.2 (2)4 N
[规律小结]►► 共点力平衡问题的规范求解 (1)一般解题步骤 ①选取研究对象：根据题目要求，选取一个平衡体(单个
物体或系统，也可以是结点)作为研究对象．
②画受力示意图：对研究对象进行受力分析，画出受力示 意图．
[例3] 物体A的质量为2 kg，两根轻细绳
b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物
体A上，在物体A上另施加一个方向与水平 线成θ角的拉力F，相关几何关系如图所 示，θ＝60°.若要使两绳都能伸直，求拉力 F的大小范围．(g取10 m/s2)
[解析] 作出物体 A 的受力分析图如图所示，由平衡条 件得
衡方程求解．
3．(2012年全国新课标卷)如图，一小球放置在木板与竖直
墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小 为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示 位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中( )
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
A. 5
B．2
5 C. D. 2 2 解析：装置稳定以后对结点 c 受力分析，如图所示，因
为 c 处于平衡状态，在竖直方向有：m1gsin θ＝m2g，由几何 2 m1 1 5 图形可知 sin θ＝ ，可解得： ＝ ＝ ， 选项 C 正确． m2 sin θ 2 5
答案：C
1．动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态 发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平 衡状态． 2．临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理
解析：设悬挂 B 的细绳与竖直方向的夹角为 θ，因其缓 慢运动，则 F＝mgtan θ，逐渐增大，A 错；以 A、B 斜面体 为整体作为研究对象，则竖直方向上 FN＝Mg 不变，B 对； 水平方向上 f＝F＝mgtan θ 变大，D 对；再分析 A，绳子上 mg 的拉力 T＝ 增大，斜面体对 A 有支持力还可能有 f，不 cos θ 确定大小如何变化，C 错．
[例2] (2012年哈尔滨模拟)如图所示，位于竖直侧面的物体
A的质量mA ＝0.2 kg，放在水平面上的物体B的质量mB ＝1.0 kg，绳和滑轮间的摩擦不计，且绳的OB部分水平OA部分竖 直，A和B恰好一起匀速运动，取g＝10 m/s2.
(1)求物体B与桌面间的动摩擦因数；
(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动
A．双脚对滑板的作用力方向竖直向上 B．运动员对滑板的作用力大小等于运动员的重力 C．跳起之前运动员只受两个力作用 D．滑板对运动员的作用力方向向上偏前 解析：因为运动员在滑板向上的作用力下跳起，由作用力 与反作用力的关系可知，双脚对滑板的作用力竖直向下，A错 误；由于滑板对运动员的作用力大于运动员的重力，所以运动 员对滑板的作用力大于运动员的重力，B错误；跳起之前，运
③正交分解：选取合适的方向建立直角坐标系，将所受各
力正交分解． ④列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程，解平衡方
程，对结果进行讨论．
(2)应注意的问题 ①物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简 单． ②解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重
合，需要分解的力尽可能少．物体受四个以上的力作用时一般
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．
3．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．
4．解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法 方法 步 骤
①选某一状态对物体进行受力分析②将物体受的力按实 解析 际效果分解或正交分解 法 ③列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 ④根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 ①选某一状态对物体进行受力分析②根据平衡条件画出 图解 平行四边形 法 ③根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化 ④确定未知量大小、方向的变化
3．共点力的平衡条件：F 合＝ 0 4．平衡条件的推论
F 合＝ 0 x 或者 Fy合＝ 0
.
(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 ，方向相反，为一对 平衡力 ． (2)三力平衡： 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡
合力 一定与 状态，这三个力必定共面，且其中任意两个力的
力的封 闭三角 形法
2．(2012年广东A卷)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯
悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保
持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为( )
A．G 和 G 1 3 C. G 和 G 2 2
2 2 B. G 和 G 2 2 1 1 D. G 和 G 2 2
第3单元
受力分析
共点力的平衡
精研核心考点
1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受
到的所有外力都分析出来，并画出物体 受力的示意图的过程．
2．受力分析的一般顺序：先分析 场力 (重力、电场力、磁 场力)，再分析 接触力 (弹力、摩擦力)，最后分析其他力．
[名师点拨]►►
整体法、隔离法 方法
[解析]
先取A、B整体为研究对象受力分析如图甲所示，
由平衡条件得：
FAN＝(mA＋mB)g，FfA＝F， 可知杆对 A 的支持力与风力 F 无关，C 正确； 隔离小球 B 受力分析如图乙所示，可求得： mBg F T＝ ，F 越大，θ 越大， cos θ 故 FT 也越大，A 错误； 而 F＝mBgtan θ，B 错误； mBtan θ 由 F＝FfA＝μFAN，可求得 μ＝ ，故 D 错误． mA＋mB [答案] C
解析：对日光灯进行受力分析如图所示，由平衡条件知
水平 方向：F sin 45° ＝F2sin 45° 1 竖直方向：F1cos 45° ＋F2cos 45° ＝G
2 解得 F1＝F2＝ G，选项 B 正确． 2
答案：B
突破疑难要点
整体法与隔离法是分析系统平衡(或动态平衡)问题的常用 方法． 分析系统外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优 先考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先
C．N1先增大后减小，N2始终减小 D．N1先增大后减小，N2先减小后增大 mg mg 解析：如图所示，因为 N1＝ ，N2＝ ，随 θ 逐 tan θ sin θ
渐增大到 90° ，tan θ、sin θ 都增大，N1、N2 都逐渐减小，所 以选项 B 正确．
答案：B
提升目标课堂
1．(2012年山东泰安) 如图所示，一端装有定滑轮的粗糙
要采用正交分解法．
2.(2011 年海南卷)如图所示，墙上有两个钉子 a 和 b，它 们的连线与水平方向的夹角为 45° ，两者的高度差为 l.一条不 可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬 l 挂一质量为 m1 的重物． 在绳子距 a 端 的 c 点有一固定绳圈． 若 2 绳圈上悬挂质量为 m2 的钩码，平衡后绳的 ac 段正好水平，则 m1 重物和钩码的质量比 为( ) m2
动员只受两个力作用，C正确；滑板对运动员的作用力竖直向
上，运动员能向前运动是因为其惯性，D错误． 答案：C
1．共点力 作用于物体的 同一点 或力的 作用线 相交于一点的
力．
2．平衡状态 (1)物体保持 静止 或 匀速直线运动 的状态． (2)通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化的过 程(动态平衡)．
解析：先将 m、M 看作一整体，竖直方向上有 FN＝(m ＋M)g，水平方向上 F1＝F2(F1、F2 竖直墙壁对 m、M 的弹 力)； 再单独分析 m， 如图所示， 分解 F 有 Fsin α＝mg， Fcos mg α＝F1， 所以 F＝ ， ＝Fcos α＝mgcot α， 2＝F1＝mgcot F F sin α 1 α，故 A 对，B、C、D 均错．
答案：B、D
2．(2012年山东烟台高三一模)如图所示，质量为m、顶角
为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，
处于静止状态，若不计一切摩擦，则(重力加速度为g)( )
A．水平面对正方体的弹力大小为(M＋m)g
B．墙面对正方体的弹力大小为mgtan α C．正方体对直角劈的弹力大小为mgcos α D．直角劈对墙面的弹力大小为mgsin α
1.如图所示，在水平地面上的一名滑板运动
员双脚站在滑板上以一定的速度向前滑行，在
横杆前起跳并越过杆，从而使运动员与滑板分 别从杆的上、下方通过，假设运动员和滑板在 运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员 能顺利完成该动作，最终仍能落在滑板原来的
位置，要使这个表演成功，运动员在起跳的过
程中有( )
第三个力大小 相等 、方向 相反 ．
(3)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 、方向 相反 ．
[名师点拨]►►
处理共点力平衡问题的常用方法
方法 分解法 合成法 正交分 解法 内容
物体受到几个力的作用，将某一个力按力的效果 进行分解，则其分力和其他力在所分解的方向上 满足平衡条件
分析某些物理量及其变化．
[例1] 如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用
一轻质绳相连，质量分别为mA、mB、(mA>mB)，由于B球受到
水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直 方向的夹角为θ，则下列说法正确的是( )
A．风力增大时，轻质绳对 B 球的拉力保持不变 B．B 球受到的风力 F 为 mAgtan θ C．杆对 A 环的支持力随着风力的增加而不变 mB D．A 环与水平细杆间的动摩擦因数为 mA＋mB
由平衡条件得：F－FT－μFN＝0 解得：F＝4 N. [答案] (1)0.2 (2)4 N
[规律小结]►► 共点力平衡问题的规范求解 (1)一般解题步骤 ①选取研究对象：根据题目要求，选取一个平衡体(单个
物体或系统，也可以是结点)作为研究对象．
②画受力示意图：对研究对象进行受力分析，画出受力示 意图．
[例3] 物体A的质量为2 kg，两根轻细绳
b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物
体A上，在物体A上另施加一个方向与水平 线成θ角的拉力F，相关几何关系如图所 示，θ＝60°.若要使两绳都能伸直，求拉力 F的大小范围．(g取10 m/s2)
[解析] 作出物体 A 的受力分析图如图所示，由平衡条 件得
衡方程求解．
3．(2012年全国新课标卷)如图，一小球放置在木板与竖直
墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小 为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示 位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中( )
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
A. 5
B．2
5 C. D. 2 2 解析：装置稳定以后对结点 c 受力分析，如图所示，因
为 c 处于平衡状态，在竖直方向有：m1gsin θ＝m2g，由几何 2 m1 1 5 图形可知 sin θ＝ ，可解得： ＝ ＝ ， 选项 C 正确． m2 sin θ 2 5
答案：C
1．动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态 发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平 衡状态． 2．临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理
解析：设悬挂 B 的细绳与竖直方向的夹角为 θ，因其缓 慢运动，则 F＝mgtan θ，逐渐增大，A 错；以 A、B 斜面体 为整体作为研究对象，则竖直方向上 FN＝Mg 不变，B 对； 水平方向上 f＝F＝mgtan θ 变大，D 对；再分析 A，绳子上 mg 的拉力 T＝ 增大，斜面体对 A 有支持力还可能有 f，不 cos θ 确定大小如何变化，C 错．
[例2] (2012年哈尔滨模拟)如图所示，位于竖直侧面的物体
A的质量mA ＝0.2 kg，放在水平面上的物体B的质量mB ＝1.0 kg，绳和滑轮间的摩擦不计，且绳的OB部分水平OA部分竖 直，A和B恰好一起匀速运动，取g＝10 m/s2.
(1)求物体B与桌面间的动摩擦因数；
(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动
A．双脚对滑板的作用力方向竖直向上 B．运动员对滑板的作用力大小等于运动员的重力 C．跳起之前运动员只受两个力作用 D．滑板对运动员的作用力方向向上偏前 解析：因为运动员在滑板向上的作用力下跳起，由作用力 与反作用力的关系可知，双脚对滑板的作用力竖直向下，A错 误；由于滑板对运动员的作用力大于运动员的重力，所以运动 员对滑板的作用力大于运动员的重力，B错误；跳起之前，运
③正交分解：选取合适的方向建立直角坐标系，将所受各
力正交分解． ④列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程，解平衡方
程，对结果进行讨论．
(2)应注意的问题 ①物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简 单． ②解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重
合，需要分解的力尽可能少．物体受四个以上的力作用时一般
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．
3．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．
4．解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法 方法 步 骤
①选某一状态对物体进行受力分析②将物体受的力按实 解析 际效果分解或正交分解 法 ③列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 ④根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 ①选某一状态对物体进行受力分析②根据平衡条件画出 图解 平行四边形 法 ③根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化 ④确定未知量大小、方向的变化
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新课标2014届高考物理一轮课件2.3受力分析、共点力的...
为 c 处于平衡状态，在竖直方向有：m1gsin θ＝m2g，由几何
图形可知 sin θ＝ 25，可解得：mm12＝sin1 θ＝ 25，选项 C 正确．
答案：C
1．动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态 发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平 衡状态．
2．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．
A．双脚对滑板的作用力方向竖直向上 B．运动员对滑板的作用力大小等于运动员的重力 C．跳起之前运动员只受两个力作用 D．滑板对运动员的作用力方向向上偏前 解析：因为运动员在滑板向上的作用力下跳起，由作用力 与反作用力的关系可知，双脚对滑板的作用力竖直向下，A错 误；由于滑板对运动员的作用力大于运动员的重力，所以运动 员对滑板的作用力大于运动员的重力，B错误；跳起之前，运 动员只受两个力作用，C正确；滑板对运动员的作用力竖直向 上，运动员能向前运动是因为其惯性，D错误． 答案：C
3．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．
4．解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法
方法
步骤
①选某一状态对物体进行受力分析②将物体受的力按实 解析 际效果分解或正交分解 法 ③列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式
④根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
①选某一状态对物体进行受力分析②根据平衡条件画出 图解 平行四边形 法 ③根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化
第3单元 受力分析 共点力的平衡
精研核心考点
1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受 到的所有外力都分析出来，并画出物体 受力的示意图的过程．
高考物理课标版一轮复习课件：2.3受力分析 共点力的平衡
关闭
C
解析 答案
-6-
基础夯实 自我诊断
2 .下列说法正确的是( )
A.竖直上抛的物体到达最高点时,物体处于平衡状态
B.电梯匀速上升时,电梯中的人不处于平衡状态
C.在小车的水平光滑表面上静置一小木块,当小车加速运动时,
小物块仍处于平衡状态
关闭
物体D.被竖竖直直弹上簧抛上到端达固最定高点,下时端,速挂度一为重0,物但,由平于衡合后力,用不力为F0将,物它体下并拉没一有处
速度等于零的物体一定处于平衡状态吗?为什么? 提示：物体速度等于零,合外力不一定等于零。合外力等于零时 物体才处于平衡状态。
-5-
基础夯实 自我诊断
1 .如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A 和B上 ,A、B 两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则A 、B 两物体各受几个力( )
关闭
A.FT 与F的合力方向竖直向下 B.FT 与F的合力大于G C.FT和G 是一对平衡力
关闭
解析 答案
-10 -
基础夯实 自我诊断
5 .如图所示,质量相等的A 、B两物体在平行于固定斜面的推力F 的作用下,沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B 间轻弹簧的劲度系数
为k,斜面的倾角为30 °,则匀速运动时弹簧的压缩量为( )
物块B 的受力个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
关闭
由于A 、B一起匀速下滑,所以斜面对B有摩擦力作用,A 对B没有摩擦力作
用,故B受重力、斜面的支持力、斜面对它的摩擦力和A 对B的压力,共四
个力,B项正确。
关闭
B
解析 答案
考点一
考点二
考点三
-15 -
思维点拨(1)若B 与斜面间没有摩擦,B 将匀加速 下滑。 (2)若B对A 有摩擦力,A 能否与B一起匀速运动?
人教版高中物理一轮复习课件：2.3受力分析 共点力的平衡
【总结提升】共点力平衡问题的规范求解 1.一般解题步骤 (1)选取研究对象：根据题目要求，选取一个平衡体(单个物体 或系统，也可以是结点)作为研究对象. (2)画受力示意图：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图. (3)正交分解：选取合适的方向建立直角坐标系，将所受各力正 交分解. (4)列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程，解平衡方程，对 结果进行讨论.
1.(2012·温州模拟)物体静止于倾角为θ的斜面上，当斜面倾 角θ变小时，物体所受力的变化情况是( ) A.重力、支持力、静摩擦力均增大 B.重力不变，支持力增大，静摩擦力减小 C.重力不变，支持力、静摩擦力增大 D.重力不变，支持力增大，静摩擦力不变
【解析】选B.物体受力如图所示，根据平衡 条件,物体所受支持力FN=mgcosθ,所受静摩 擦力Ff=mgsinθ,故当斜面倾角θ变小时， 受支持力FN增大，静摩擦力Ff减小，B正确.
3.(多选)如图所示，重物的质量为m，轻细
线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是
水平的，BO与水平面的夹角为θ，AO的拉
力F1和BO的拉力F2的大小是( A.F1＝mgcosθ C.F2＝mgsinθ
)
B.F1＝
mg tan
D.F2＝ mg
sin
【解析】选B、D.以结点O为研究对象，受力如图所示：
2.(2012·安庆模拟)如图所示，A、B两木块放在水平面上，它 们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角 一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和 F2拉着A、B一起匀速运动，则( )
A.F1＞F2 C.FT1＞FT2
B.F1=F2 D.FT1=FT2
【解析】选B.取A、B为一整体，由水平方向合力为零可得， F1=F2=μ(mA+mB)g，A错误，B正确；隔离物体A可求得： FT1cosθ=μ(mAg-FT1sinθ)，FT2cosθ=μ(mAg+FT2sinθ)，比 较可得：FT1＜FT2，C、D错误.
高考物理一轮复习课件受力分析共点力平衡
计算摩擦力的大小
静摩擦力的大小可以根据平衡条 件或牛顿第二定律求解，滑动摩 擦力的大小则可以通过动摩擦因 数与正压力相乘得到。
摩擦力与运动状态的关联
摩擦力对物体运动的影响
摩擦力可以影响物体的运动状态，如改变物体的速度大小或方向。在受力分析 中，需要考虑摩擦力对物体运动的影响。
运动状态对摩擦力的影响
动力学连接体问题
如求解两个物体在光滑水平面上相互作用后的运动情况，可先用整体法分析外力 确定加速度，再用隔离法分析每个物体的受力情况确定其运动状态。
05
动力学综合问题探讨
动力学综合问题的特点与分类
特点
涉及多个物体、多个过程，以及多种相互作用，需要综 合运用牛顿运动定律、动量定理、能量守恒等规律进行 分析和求解。
物体所受合力为零
即物体所受各力的矢量和为零，这是共点力平衡的 基本条件。
力的平行四边形定则
作用于物体上各力的矢量构成平行四边形，其对角 线表示合力，当合力为零时，物体处于平衡状态。
平衡状态的判断与实例
判断方法
通过受力分析，判断物体所受各力是否能构成平衡力系，若能， 则物体处于平衡状态。
实例分析
例如，挂在墙壁上的画处于静止状态，对其进行受力分析可知， 画受到重力和墙壁对其的摩擦力作用，二力平衡使画保持静止。
分类
根据问题的性质和求解方法的不同，动力学综合问题可 分为以下几类
连接体问题
涉及两个或多个相互作用的物体，需要分析它们之间的 相互作用力和运动状态。
传送带问题
物体在传送带上运动，需要考虑摩擦力、加速度、速度 等因素。
板块问题
涉及滑块在木板上滑动的情况，需要考虑摩擦力、加速 度、位移等因素。
临界与极值问题
静摩擦力的大小可以根据平衡条 件或牛顿第二定律求解，滑动摩 擦力的大小则可以通过动摩擦因 数与正压力相乘得到。
摩擦力与运动状态的关联
摩擦力对物体运动的影响
摩擦力可以影响物体的运动状态，如改变物体的速度大小或方向。在受力分析 中，需要考虑摩擦力对物体运动的影响。
运动状态对摩擦力的影响
动力学连接体问题
如求解两个物体在光滑水平面上相互作用后的运动情况，可先用整体法分析外力 确定加速度，再用隔离法分析每个物体的受力情况确定其运动状态。
05
动力学综合问题探讨
动力学综合问题的特点与分类
特点
涉及多个物体、多个过程，以及多种相互作用，需要综 合运用牛顿运动定律、动量定理、能量守恒等规律进行 分析和求解。
物体所受合力为零
即物体所受各力的矢量和为零，这是共点力平衡的 基本条件。
力的平行四边形定则
作用于物体上各力的矢量构成平行四边形，其对角 线表示合力，当合力为零时，物体处于平衡状态。
平衡状态的判断与实例
判断方法
通过受力分析，判断物体所受各力是否能构成平衡力系，若能， 则物体处于平衡状态。
实例分析
例如，挂在墙壁上的画处于静止状态，对其进行受力分析可知， 画受到重力和墙壁对其的摩擦力作用，二力平衡使画保持静止。
分类
根据问题的性质和求解方法的不同，动力学综合问题可 分为以下几类
连接体问题
涉及两个或多个相互作用的物体，需要分析它们之间的 相互作用力和运动状态。
传送带问题
物体在传送带上运动，需要考虑摩擦力、加速度、速度 等因素。
板块问题
涉及滑块在木板上滑动的情况，需要考虑摩擦力、加速 度、位移等因素。
临界与极值问题
高考物理一轮复习课件：第二章第3讲 受力分析 共点力的平衡
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。
向上匀速运动,下列说法正确的是 解析 A、B共同向上做匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态,A、B整
体水平方向不受外力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F
( A)
大小等于A、B的重力之和,B、C错误;物体A在其重力和B对它的作用力的作
1.判断下列说法对错。
(1)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在 该物体上。 ( √ ) (2)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。( ✕ ) (3)物体的速度为零即处于平衡状态。 ( ✕ ) (4)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零。 ( √ ) (5)若三个力F1、F2、F3平衡,若将F1转动90°时,三个力的合力大小为 2F1。( √) (6)物体处于平衡状态时,其所受的作用力必定为共点力。 ( ✕ )
2.[整体法与隔离法]如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连 接,甲球用细线悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉 两球,平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下列选项中的 ( A )
考点二 共点力的静态平衡
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
D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上 -μmg cos 30°=0,其中μ= ,g=10 m/s2,当F=1 500 N时,物块的质量最大,为m=
对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据物体的平衡条件列式求
解,得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系),最后根据自变
量的变化确定因变量的变化。
解析 A、B共同向上做匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态,A、B整 体水平方向不受外力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F 大小等于A、B的重力之和,B、C错误;物体A在其重力和B对它的作用力的作 用下处于平衡状态,故A正确;A受到B沿接触面斜向上的摩擦力,所以物体A对 物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向下,D错误。
“恰好”等语言叙述。
向上匀速运动,下列说法正确的是 解析 A、B共同向上做匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态,A、B整
体水平方向不受外力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F
( A)
大小等于A、B的重力之和,B、C错误;物体A在其重力和B对它的作用力的作
1.判断下列说法对错。
(1)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在 该物体上。 ( √ ) (2)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。( ✕ ) (3)物体的速度为零即处于平衡状态。 ( ✕ ) (4)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零。 ( √ ) (5)若三个力F1、F2、F3平衡,若将F1转动90°时,三个力的合力大小为 2F1。( √) (6)物体处于平衡状态时,其所受的作用力必定为共点力。 ( ✕ )
2.[整体法与隔离法]如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连 接,甲球用细线悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉 两球,平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下列选项中的 ( A )
考点二 共点力的静态平衡
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
D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上 -μmg cos 30°=0,其中μ= ,g=10 m/s2,当F=1 500 N时,物块的质量最大,为m=
对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据物体的平衡条件列式求
解,得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系),最后根据自变
量的变化确定因变量的变化。
解析 A、B共同向上做匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态,A、B整 体水平方向不受外力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F 大小等于A、B的重力之和,B、C错误;物体A在其重力和B对它的作用力的作 用下处于平衡状态,故A正确;A受到B沿接触面斜向上的摩擦力,所以物体A对 物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向下,D错误。
高三物理一轮复习受力分析共点力的平衡精品PPT课件
可见，当 α =φ =arctan μ 时，F 有最小值.即 Fmin= G . 1 2
答案：见解析
【例 2】 如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承
受弹力的最大值一定，A 端用铰链固定，滑轮在 A 点正上 方（滑轮大小及摩擦均可不计），B 端挂一重物 G.现将绳 的一端拴在杆的 B 端，用拉力 F 将 B 端缓慢上拉（均未 断），在 AB 杆达到竖直前，以下分析正确的是（ ）
木块受力分析如图所示.由平衡条件知，
Fcos α －μ FN=0，Fsin α +FN－G=0.
解上述二式得 F=
G
cos sin
令 tan φ =μ ，则 sin φ = ，cos φ = 1
1 2
1 2
cos α +μ sin α = 1 2 cos（α －φ ）
图 2－3－10
思路点拨：本题可利用解析法和正交分解法进行分
析，通过列出的平衡方程求出绳 b 和绳 c 的拉力表达式，
若要使两绳都伸直，则必须保证两绳的拉力都大于或等
于零，进而求出 F 的极值. 解析：作出物体 A 的受力分析图如图 2－3－11 所示，
由平衡条件得
图 2－3－11
Fsin θ +F1sin θ －mg=0
综合得 F 的取值范围为 20 3 N≤F≤ 40 3 N.
3
3
答案： 20 3 N≤F≤ 40 3 N
3
3
针对训练 3－1：如图 2－3－12 所示，用与竖直方向
成 α =30°斜向右上方、大小为 F 的推力把一个重量为 G
的木块压在粗糙竖直墙上保持静止.试讨论墙对木块的
正压力大小 FN 和墙对木块的摩擦力大小 Ff 的可能值.
【高考调研】2014届高考物理一轮复习 2-4受力分析、共点力作用下物体的平衡课件
新课标版 · 物理
应分法表 用解来达 情下只用 况，应 力大或化况 的小变情．
Fx＝0，Fy＝0.很 多
Fx＝0 或 Fy＝0 一 关 式 可 算 分 某 个系即计，析
2 当 析 计 的 个 为 力 ，首 考 以 体 ( 分 或 算 某 力 外 时应 先 虑 整 为 ) 研对，使题大化 究象可问大简．
新课标版 · 物理
F＝F2.此 法 二 平 方以力衡
F2′＝F3，F2″＝F1.(化 力 四 ， 三为力 )
自主再现 探究应用
向应二平条 上用力衡件
课时作业
高考调研
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利合法分法出行边后将理题化 用成或解作平四形，物问转 成数 问．三形 了 学题解角 三中任个． 力的一力 不 的 角 可 采 不 的 法 解若 直 三 形 同 三 形 以 取 同 方 来 ．是 角 角 ， 则采三函、股理若一三形则用弦 可用角数勾定；是般角，应正 定、弦理相三形方求． 理余定、似角等法解
自主再现
探究应用
课时作业
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新课标版 · 物理
【析 解】 衡 态细 对 状 ．绳 方夹 向角
B 缓右， 慢移则
A 缓上， 慢升
A、B 总 于 处平
B 的拉力 FA 总等于 A 的重力 GA， 绳 水 但与平 B 受 分 如 所 ，立 角 标 力 析 图 示建 直 坐
θ 减 ，物 小对 体
系．在 y 轴上有 Fy 合 ＝N＋FAn θ－GB＝0① i s 在x轴有 上 Fx 合＝F－f－FAc θ＝0② o s 又 f＝μN③
受力分析、共点力作用下物体的平衡
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自主再现
探究应用
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高中物理一轮总复习课件受力分析共点力的平衡
随机误差：由于实验操 作过程中的不稳定因素 、测量时的随机波动等 引起的误差。例如，读 数时的视线偏移、记录 数据时的误差等。
为了减小误差，可以采 用更精确的测量工具、 改进实验方法、提高操 作技能等措施。同时， 对实验数据进行多次测 量求平均值，可以减小 随机误差的影响。
THANKS
感谢观看
结合图解法使用
解析法和图解法可以结合使用，相互补充，提高求解动态平衡问题 的效率和准确性。
06
实验：验证共点力平衡条件
实验目的和原理
实验目的
验证共点力平衡条件，即物体在共点力作用下保持平衡的条件。
实验原理
当物体受到共点力的作用而处于平衡状态时，这些力的合力为零。通过测量物体所受的各个力，可以验证这一平 衡条件。
力的分解
根据平行四边形定则，将 已知力分解为两个分力， 这两个分力与另外两个共 点力平衡。
正交分解法
将共点力平衡问题转化为 解直角三角形的问题，便 于计算。
解题方法与技巧
受力分析
对物体进行受力分析，画出受力 示意图，明确各个力的方向和作
用点。
建立坐标系
选择合适的坐标系，将不在坐标轴 上的力分解到坐标轴上，便于计算 。
简化复杂问题
对于某些复杂的动态平衡问题，通过作图可以简化问题，降低求 解难度。
解析法在动态平衡中应用
建立数学表达式
通过解析法可以建立物体受力与某个因素之间的数学表达式，为 求解提供便利。
运用函数性质进行分析
根据建立的数学表达式，可以运用函数的性质（如单调性、最值等 ）对动态平衡问题进行分析和求解。
力的物质性
力是物体间的相互作用，不能脱离物 体而单独存在。
力的矢量性
力的分类
高考物理一轮总复习 2.3受力分析 共点力的平衡课件
典例透析 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
(1)请以整体为对象画出受力分析图。 提示：平衡时墙面无弹力。
解析：若拉力F大小等于重力，则物体与斜面之间没有相 互作用力，所以物体就只受到两个力的作用；若拉力F小于物 体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，且支持力 与静摩擦力的合力竖直向上，故物体就受到四个力作用。故选 项D正确。
答案：D
2. [受力分析和平衡条件的应用]如图所示，在倾角为θ的斜
必考部分
第二章 相互作用
第3讲 受力分析 共点力的平衡
主干梳理•激活思维
知识点一 受力分析 1.定义 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力 都找出来，并画出 受力 示意图的过程． 2．受力分析的一般顺序 先分析场力( 重力 、电场力、磁场力)，再分析接触力 (弹力、 摩擦力 )，最后分析其他力.
总结提升 受力分析的一般思路
受力分析的方法步骤
题组冲关 1. (多选)如图所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平 的，绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则关于木块A和木块 B可能的受力个数分别为 ( )
A. 2个和4个 C. 4个和4个
B. 3个和4个 D. 4个和5个
解析：若绳子的拉力为零，以A、B为研究对象，确定B和 斜面之间一定有静摩擦力，A、B的受力图如图所示，所以选项 A正确；若绳子上有拉力，A受到重力、B对A的支持力、绳子 的拉力和B对A的摩擦力而平衡，B受到重力、A对B的
2014高考物理一轮复习课件2.3受力分析 共点力的平衡(精)
• 答案：B
力的作用点在物体同上一的点
延长或线
共点 力的______交于一点的几个力叫
• 1．力共点力做受的共到平点 的衡静力 力止． 可能 以简 视化 为匀速成 共直质点线点力运动的物体
平衡 状
物状体态处，于叫合外做力平衡状状态态或．(0该状∑∑FF态yx＝＝00
态 下物体的加速度为零)
• 思维升华：(1)在动态平衡问题中，物体受三个 力的作用处于平衡状态，其中一个力的大小、 方向都不变，这个力往往是重力，第二个力方 向不变，第三个力方向变化时，分析第二个和 第三个力的大小变化情况．这类题目用图解法 更简单、直观．
• (2)两分力垂直时出现极值问题．
• 答案：B
• 3.物体A的质量为2 kg，两根轻细绳b和c的一 端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上， 在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的 拉力F，相关几何关系如图所示，θ＝60°.若 要使两绳都能伸直，求拉力F的取值范围．(g 取10 m/s2)
• 2.平衡条件的推论
• (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，
这两个相力等必定大小相反
，方平向衡力 ，为一对
．
• (2)三力平衡
• 如果物合体力在三个共点力的作相用等下处于相平反衡状态，
其中任意两个力的
一定与第三个力大小
、方向 ．
• (3)多力合平力 衡 相等
相反
• 如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任
• A．MN对Q的弹力逐渐减小 • B．地面对P的摩擦力逐渐增大 • C．P、Q间的弹力先减小后增大 • D．MN、P对Q的弹力的合力逐渐增大
• [解析] 由于挡板移动缓慢，所 以Q也缓慢下滑，即Q始终保持 平衡状态．根据平衡条件，MN 缓慢地向右运动时F和竖直方向
力的作用点在物体同上一的点
延长或线
共点 力的______交于一点的几个力叫
• 1．力共点力做受的共到平点 的衡静力 力止． 可能 以简 视化 为匀速成 共直质点线点力运动的物体
平衡 状
物状体态处，于叫合外做力平衡状状态态或．(0该状∑∑FF态yx＝＝00
态 下物体的加速度为零)
• 思维升华：(1)在动态平衡问题中，物体受三个 力的作用处于平衡状态，其中一个力的大小、 方向都不变，这个力往往是重力，第二个力方 向不变，第三个力方向变化时，分析第二个和 第三个力的大小变化情况．这类题目用图解法 更简单、直观．
• (2)两分力垂直时出现极值问题．
• 答案：B
• 3.物体A的质量为2 kg，两根轻细绳b和c的一 端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上， 在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的 拉力F，相关几何关系如图所示，θ＝60°.若 要使两绳都能伸直，求拉力F的取值范围．(g 取10 m/s2)
• 2.平衡条件的推论
• (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，
这两个相力等必定大小相反
，方平向衡力 ，为一对
．
• (2)三力平衡
• 如果物合体力在三个共点力的作相用等下处于相平反衡状态，
其中任意两个力的
一定与第三个力大小
、方向 ．
• (3)多力合平力 衡 相等
相反
• 如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任
• A．MN对Q的弹力逐渐减小 • B．地面对P的摩擦力逐渐增大 • C．P、Q间的弹力先减小后增大 • D．MN、P对Q的弹力的合力逐渐增大
• [解析] 由于挡板移动缓慢，所 以Q也缓慢下滑，即Q始终保持 平衡状态．根据平衡条件，MN 缓慢地向右运动时F和竖直方向