2019届高考物理一轮复习第二章相互作用题型探究课受力分析共点力的平衡课件新人教版

物，平衡时 ac 正好水平，此时 d 点正好与
ac 在同一水平线上且到 b 点的距离为 l，到
【典题例析】 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＝tamngθ C．FN＝tamngθ
B．F＝mgtan θ D．FN＝mgtan θ
2．(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
解析：选 AD.对 A、B 整体受力分析，如图甲所示，受到向 下的重力和向上的推力 F，由平衡条件可知 B 与墙壁之间不 可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故 C 错；对 B 受力 分析如图乙所示，其受到重力、A 对 B 的弹力及摩擦力而处 于平衡状态，故 B 只能受到三个力，B 错；对 A 受力分析， 如图丙所示，受到重力、推力、B 对 A 的弹力和摩擦力，共 四个力，A、D 对．
共点力的静态平衡
【题型解读】
1．处理静态平衡问题的常用方法
方法
内容
物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力 合成法
的合力一定与第三个力大小相等，方向相反
物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按
分解法 力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡
条件
方法
内容
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
受力分析的三个常用判据 (1)条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时 最基本的判据是根据其产生条件． (2)效果判据：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的， 可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿 运动定律判定未知力．
①物体平衡时必须保持合外力为零． ②物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向，合力 大小满足 F＝ma. ③物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定，满足 F ＝mvR2，方向始终指向圆心． (3)特征判据：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过 判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在．
法四：封闭三角形法 如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角
形得：F＝tamngθ，FN＝smingθ. [答案] A
【跟进题组】
1.如图所示，一条不可伸长的轻质细绳一
端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1 的重 物，悬挂点为 d，另一端与另一轻质细绳相
连于 c 点，ac＝2l ，c 点悬挂质量为 m2 的重
对受三个力作用而平衡的物体，将力的矢量图平
力的三 移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角
角形法 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
2.处理平衡问题的两点说明 (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 般要采用正交分解法．
第二章 相互作用
题型探究课 受力分析 共点力的平衡
受力分析 【题型解读】 1．受力分析的基本思路
2．受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法
研究外力对物体系统的作用时，一般选用整 体法．因为不用考虑系统内力，所以这种方 整体法 法更简便，总之，能用整体法解决的问题不 用隔离法 分析系统内各物体(各部分)间的相互作用 隔离法 时，需要选用隔离法，一般情况下隔离受力 较少的物体
[解析] 法一：合成法 滑块受力如图甲，由平衡条件知：mFg＝tan θ，mFNg＝sin θ⇒F ＝tamngθ，FN＝smingθ.
法二：效果分解法 将重力按产生的效果分解，如图乙所示，F＝G2＝tamngθ，FN ＝G1＝smingθ. 法三：正交分解法 将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mg＝FNsin θ， F＝FNcos θ，联立解得：F＝tamngθ，FN＝smingθ.
【跟进题组】
1.(2018·绥化联考)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．3
B．4
C．5
D．6
解析：选 C.P、Q 一起沿斜面匀速下滑时，木板 P 的上表面 光滑，隔离滑块 Q 分析受力，受到三个力：重力、P 对 Q 的支持力、弹簧对 Q 沿斜面向上的弹力；再隔离木板 P 分 析受力：P 的重力、Q 对 P 的压力、弹簧对 P 沿斜面向下的 弹力、斜面对 P 的支持力、斜面对 P 的摩擦力，故选项 C 正确．
(2)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先 对其作出存在或不存在的假设，然后再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．
【典题例析】 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( )
[审题突破] 由于甲、乙通过线相连，可从整体分析入手， 再单独研究甲、乙个体，需注意 2 个方面： (1)大小相等的力 F 水平向左、向右拉球； (2)平衡时细线都被拉紧．
[解析] 用整体法分析，把两个小球看做一个整体，此整体 受到的外力为竖直向下的重力 2mg、水平向左的力 F(甲受 到的)、水平拉力一定与重力 2mg 等大反向， 即细线 1 一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙 球受到向下的重力 mg、水平向右的拉力 F、细线 2 的拉力．要 使得乙球受力平衡，细线 2 必须向右倾斜． [答案] A