2020版高考物理一轮复习第二章第4节受力分析共点力的平衡课件
合集下载
第2章 第4讲 受力分析 共点力的平衡
第 8页
返回目录
结束放映
获取详细资料请浏览：/chuangxin/cx_index.html
解析 解法一 整体法
300
A B C FC FA
将两球作为一个整体，进行受力分 析，如图示 FA' 1 由平衡条件知： = FC sin300 即 FA’=2FC 又 FA’=FA，则 FA = 2FC 故选项 D 正确 答案 D
得 FA＝2FC，即弹簧 A、C 的伸长 量之比为 2∶1，选项 D 正确． 答案：D
第10页
返回目录
结束放映
获取详细资料请浏览：/chuangxin/cx_index.html
热点3
动态平衡问题的分析
1.什么样的平衡是动态平衡 ? 物体所受的一部分力的大小和方向是动态变化的，但变化过 程中的每一个定态均可视为平衡状态. 2.解决动态平衡问题的一般思路方法？ 化“动” 为“静”，“静”中求 “动”． 方法 步骤 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 解析法 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 (1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角 图解法 的变化 (2)确定未知量大小、方向的变化
隔离法 研究整体(或系统)内部的受力情况.
两者 关系
两方法根据问题需要，可以交叉使用.
第 6页
返回目录
结束放映
获取详细资料请浏览：/chuangxin/cx_index.html
2.处理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,则任意两个力的 合力一定与第三个力等大、反向
解析 选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形 Mg 1.缓慢推动小球整个运动过程中 根据图示分 FN 定则作出相应的“力三角形 ” ，其中 mg 大小、方向均不变， FN的 受合力始终为零. FT 析，FT与FN 方向不变，推动斜面时， FT逐渐趋于水平，根据动态平衡， FT先 2.注意分析小球上滑过程中 ,受力 怎样变化？ 个数,各力大小、方向及变化情况 . 减小后增大， FN不断增大，选项D正确． 答案 D 【跟踪短训】 --请完成对应本典例的“跟踪短训”习题！ Mg 解析显隐
返回目录
结束放映
获取详细资料请浏览：/chuangxin/cx_index.html
解析 解法一 整体法
300
A B C FC FA
将两球作为一个整体，进行受力分 析，如图示 FA' 1 由平衡条件知： = FC sin300 即 FA’=2FC 又 FA’=FA，则 FA = 2FC 故选项 D 正确 答案 D
得 FA＝2FC，即弹簧 A、C 的伸长 量之比为 2∶1，选项 D 正确． 答案：D
第10页
返回目录
结束放映
获取详细资料请浏览：/chuangxin/cx_index.html
热点3
动态平衡问题的分析
1.什么样的平衡是动态平衡 ? 物体所受的一部分力的大小和方向是动态变化的，但变化过 程中的每一个定态均可视为平衡状态. 2.解决动态平衡问题的一般思路方法？ 化“动” 为“静”，“静”中求 “动”． 方法 步骤 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 解析法 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 (1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角 图解法 的变化 (2)确定未知量大小、方向的变化
隔离法 研究整体(或系统)内部的受力情况.
两者 关系
两方法根据问题需要，可以交叉使用.
第 6页
返回目录
结束放映
获取详细资料请浏览：/chuangxin/cx_index.html
2.处理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,则任意两个力的 合力一定与第三个力等大、反向
解析 选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形 Mg 1.缓慢推动小球整个运动过程中 根据图示分 FN 定则作出相应的“力三角形 ” ，其中 mg 大小、方向均不变， FN的 受合力始终为零. FT 析，FT与FN 方向不变，推动斜面时， FT逐渐趋于水平，根据动态平衡， FT先 2.注意分析小球上滑过程中 ,受力 怎样变化？ 个数,各力大小、方向及变化情况 . 减小后增大， FN不断增大，选项D正确． 答案 D 【跟踪短训】 --请完成对应本典例的“跟踪短训”习题！ Mg 解析显隐
2023高考物理一轮总复习课件：受力分析-共点力的平衡
题型四 平衡中的临界极值问题
1．问题特点
当某物理量变化时，会引起其他物理量的变化，从 临界 而使物体所处的平衡状态能够“恰好出现”或“恰 问题 好不出现”。在问题描述中常用“刚好”“刚能”
“恰好”等语言叙述 极值 一般是指在力的变化过程中出现最大值和最小值问 问题 题
2.突破临界问题的三种方法
根据平衡条件列方程，用二次函数、讨论分析、三角 解析法
悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状 态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖 直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中( ) A．水平拉力的大小可能保持不变
√B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
√D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【对点练1】 (2020·泰安市一轮检测)如图，小球C置于B物体 的光滑半球形凹槽内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状 态。现缓慢减小木板的倾角θ。在这个过程中，下列说法正确 的是( )
A．B对A的摩擦力逐渐变大 C．B对A的压力不变
B．B对A的作用力逐渐变小
√D．C对B的压力不变
解析：对BC整体分析，受力情况为：重力mg、斜面A的支持力 N和摩擦力f，由平衡条件得知N＝mgcos θ，f＝mgsin θ，缓慢 减小木板的倾角θ，N增大，f减小，由牛顿第三定律得知B对A 的摩擦力逐渐减少，B对A的压力逐渐增大；根据平衡条件可知 A对B的作用力与B和C的重力大小相等，方向相反，所以A对B 的作用力不变，根据牛顿第三定律得知B对A的作用力不变，故 A、B、C错误； 由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平 衡条件可知，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压 力也保持不变，故D正确。
2022-2023年高考物理一轮复习 受力分析共点力的平衡课件 (3)(重点难点易错点核心热点经典)
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾 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
例4 (多选)如图所示,重物的质量为m,轻细绳AO和BO的A端、B端是固定 的.平衡时AO是水平的,BO与水平方向的夹角为θ.AO的拉力F1和BO的拉 力F2的大小是(重力加速度为g) ( BD )
三、什么是整体—隔离法?
项目 整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为 将研究对象与周围物体分隔开
一个整体来分析的方法
的方法
选用 原则
研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间的相互作 的作用力或系统整体的加速度 用力
例2 (多选)如图所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速 向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是 ( AD )
例1 如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用下做匀 速直线运动,则下列说法正确的是 ( D )
A.物体可能只受两个力作用 B.物体可能受三个力作用 C.物体可能不受摩擦力作用 D.物体一定受四个力作用
解析 本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力,摩擦力产生的条件 等知识点.物体做匀速直线运动,受力平衡,将拉力F在水平方向和竖直方向 上分解,则物体一定要受到滑动摩擦力的作用.再根据摩擦力产生的条件知, 一定有弹力.因此物体一定会受到四个力的作用.
一、求解平衡问题的基本思路是什么?
(1)明确平衡状态(加速度为零); (2)巧选研究对象(整体法和隔离法); (3)受力分析(规范画出受力示意图); (4)建立平衡方程(灵活运用力的合成法、矢量三角形法、正交分解法及数学 解析法); (5)求解或讨论(解的结果及物理意义).
课件3：专题二 受力分析 共点力的平衡
解平衡中的极值问题，要找准平衡问题中某些物理
量变化时出现最大值或最小值对应的状态．
返回目录
专题2 共点力的平衡及其应用
例 2 如图 Z24 所示，质量为 m 的物体，放在
一固定斜面上，当斜面倾角为 300 时恰能沿斜面匀速
下滑．对物体施加一大小为 F 的水平向右的恒力，
物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于
图Z2-7
返回目录
专题2 共点力的平衡及其应用
B [解析] 对铁环和小球分别受力分析如图所
示．以整体为研究对象，2FN＝Mg＋2mg，可见 FN
与 α 角无关，即 FN 不变．由图可知 f＝Fcos α，2Fsin
课 堂 互
α＝Mg，所以 f＝Mgco2t
α
，所以 f 随着 α 角的减小
动 探
而增大．选项 B 正确．
所以 tan α≥μ1
即 θ0＝60°.
返回目录
专题2 共点力的平衡及其应用
[点评] 本题为平衡问题中的自锁问题，其实
质是促使物体发生相对滑动的力与物体间正压力
课 (最大静摩擦力)同步按比例增大，使得动力总不能
堂 互
克服最大静摩擦力而发生“自锁效应”．
动
探
究
返回目录
专题2 共点力的平衡及其应用
变式题 如图 Z25 所示，将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连悬挂于 O 点，用力 F 拉小球 a，使整个装置处于平衡状态，且悬线 Oa 与竖直方向的夹角保持 θ＝30°，则 F 的最小值 课 为( )
1．三力平衡问题的常用解法
(1)合成法：根据平衡条件，依据任意两个力
的合力与第三个力等大反向的关系，结合三角函
课 数、相似三角形等数学知识求解．
轮复习第2章相互作用第3讲受力分析共点力的平衡课件新人教版03282265【精品课件】
• [解析] 物体始终静止，则物体受力平衡，对物体进行受 力分析，若F斜向左下，设与水平方向的夹角为θ，根据平 衡条件得f＝mg＋Fsinθ，FN＝Fcosθ，当F从实线位置绕O 点顺时针转至水平位置的过程中，θ减小，则sinθ减小， cosθ增大，所以f减小，FN增大；若F斜向左上，设与水平 方向的夹角为θ′，根据平衡条件得f＝mg－Fsinθ′，若 Fsinθ′<mg，则摩擦力方向向上，FN＝Fcosθ′，当F从水 平位置转至虚线位置时，θ′增大，则sinθ′增大，cosθ′ 减小，所以f减小，FN减小，故选A。
• 思维诊断： × • (1)物体沿光滑斜面下滑时，物体受到重力、支持力和下滑 × 力的作用。( ) • (2)速度等于零的物体一定处于平衡状态。( ) × √ • (3)物体的平衡状态是指物体处于静止或速度等于零的状 √ 态。( ) (6)若物体受到三个力 F1、F2、F3 的作用而平衡，将 F1 转动 90° 时，三个力 • (4)物体处于平衡状态时，加速度等于零。( ) 的合力大小为 2F1。( √ ) • (5)二力平衡时，这两个力必定等大反向。( )
4．斜面 ABC 固定在水平面上，AB 面光滑，BC 面粗糙，AB 长度是 BC 长 度的两倍。三个相同木块 a、b、c 通过轻质光滑定滑轮用细线相连，细线平行于 斜面，如图所示。用手按住 c，使其静止在 BC 上；现撤去 c 所受手的作用力， 则下列关于木块 c 的判断正确的是 导学号 21992116 ( C ) A．沿 BC 面下滑 B．沿 BC 面上滑 C．仍静止，所受摩擦力为零 D．仍静止，所受摩擦力不为零
第二章
相互作用
第3讲 受力分析 共点力的平衡
1 2 3 4
知识梳理自测 核心考点突破 阶段培优微专题 2年高考模拟
(人教通用版)2020高考物理第2章第3讲受力分析共点力的平衡课件
〔类题演练
1
〕
(2018·河南豫北十校联考)两相同的楔形木块A、B叠放后分别以 图甲、乙两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下保持静止状态， 则在这两种方式中，木块B受力个数分别为( C ) • A．4；4 B．4；3 • C．5；3 D．5；4 •
• [解析] 图甲中，根据整体法可知，木块B除了重力外，一定受到 墙面水平向右的弹力和竖直向上的静摩擦力，隔离B分析，其一定 还受到A的弹力(垂直于接触面向左上方)，隔离A分析，A受到重力、 水平向左的推力、B对其垂直于接触面向右下的弹力，这样的三个 力不可能使A平衡，所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的 静摩擦力才能平衡，可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力， 故B共受5个力的作用；图乙中，据整体法可知B与墙面间既无弹力 也无摩擦力，所以B受重力、A的弹力和摩擦力共3个力的作用，C正 确。
第 二 章
相互作用
第3讲 受力分析 共点力的平衡
1 2 3 4
知识梳理自测 核心考点突破 阶段培优微专题 2年高考模拟
知识梳理自测
知识点1 受力分析
• 1．受力分析 • 把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来， 受力示意图 并画出__________________ 的过程。
例2
A．物体 B 对水平面的压力大小为 Mg mg B．物体 B 受到水平面的摩擦力大小为tanθ C．滑块 A 与竖直挡板之间的弹力大小为 mgtanθ mg D．滑块 A 对物体 B 的压力大小为cosθ
[解析]
mg 首先对滑块 A 受力分析，如图甲所示，根据平衡条件，有 F1＝sinθ，
mg mg F2＝tanθ，根据牛顿第三定律可知，A 对 B 的压力大小为sinθ，A 对挡板的压力大 mg 小为tanθ，C、D 错误；再对 A、B 整体受力分析，受重力、水平面支持力、挡板 支持力、水平面的静摩擦力，如图乙所示，根据平衡条件，水平面对物体 B 的支 mg 持力大小 FN＝(M＋m)g，物体 B 受水平面的摩擦力大小 f＝F2＝tanθ，根据牛顿 第三定律可知，物体 B 对水平面压力大小为(M＋m)g，A 错误，B 正确。
受力分析 共点力的平衡及应用_课件
中分离出来进行分析的方法 的物体作为一个整体进行分析的方法
研究系统内部各物体之间的 研究系统外的物体对系统整体的作
相互作用力
用力或系统整体的加速度
一般情况下隔离受力较少的物体 受力分析时不考虑系统内各物体之 间的相互作用力
练习
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 ）
任何一个力与另外两个 力的合力等大、反向
合成法
例题——静态平衡
如图所示，绳OA、OB 与水平房顶的夹角分别为30°、60°，竖直绳上拴有一 质量m=10kg 的物体，求绳OA、OB 所受的拉力F1、F2分别为多大？
三力平衡状态下，三力首尾依次相连形成一个封闭的矢量三角形
矢量三角形法
例题——静态平衡
R
30°
对m受力分析
？
60°
正交分解法
例题——静态平衡
如图所示，绳OA、OB 与水平房顶的夹角分别为30°、60°，竖直绳上拴有一 质量m=10kg 的物体，求绳OA、OB 所受的拉力F1、F2分别为多大？
以结点O 为研究对象
三力平衡下， 三个力之间的大小有何特点？
F12 30°
F12 = F = mg △AOB 为直角三角形
练习
如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱 的斜面是光滑的，且斜面倾角为 ,质量为m的光滑球放在三棱 柱和光滑竖直墙壁之间，A和B 都处于静止状态，求地面对三 棱柱的支持力和摩擦力各为多少?
知识梳理
共点力的平衡 1.平衡状态： 物体处于静止或匀速直线运动的状态。
高三物理一轮复习课件：第二章 相互作用 力与平衡(人教版)
(2)注意养成良好的受力分析习惯 受力分析是解决物理问题的基础和关键，在理解和掌握各种常见力的基 础上，多做一些受力分析的习题，在练习中要注意养成良好的受力分析习惯， 提高受力分析的熟练性、正确性、规范性. 受力分析时，对弹力和静摩擦力方向的确定要高度重视.静摩擦力是一种 非常“灵活”的力，它的大小、方向都会随其他力的变化而变化，因此分析 静摩擦力时，应结合物体的运动状态和牛顿定律进行分析.对于弹力应掌握各
(2)摩擦力既是本章的重点,也是难点.结合具体的实例,判断摩擦力的大小
和方向、摩擦力的有无，特别是静摩擦力，要注意结合平衡条件和牛顿第二 定律进行分析.
(3)共点力的平衡问题是高考的重点内容,关键是加强受力分析训练,提高正
确受力分析的能力；熟练掌握整体法、隔离法、正交分解法的应用.
本章内容是力学的基础，是整个物理学的核心内容，有如下特点： 1.从力的概念出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的性质以
及力的合成与分解时所遵守的平行四边形定则
2.以受力分析为基础，以正交分解为基本方法研究共点力作用下物体的平 衡
二、复习方法及重点难点突破 1.复习方法 对本部分内容的复习应抓好以下两个方面： (1)注重方法及能力的培养 整体法、隔离法、分解法、合成法、正交分解法、相似三角形法、图解 法等是解决平衡问题的常用方法，复习时应通过具体实例分析，使学生逐步 掌握各种不同的方法，以培养和提高学生的理解能力、推理能力、分析综合 能力、运用数学知识解决问题的能力等.
种情况下弹力的方向，同时对杆的弹力要结合具体问题进行判定.
2.重点难点突破方法 (1)弹力是本章的重点，杆的弹力方向的确定是本章的难点.弹簧的弹力与 形变量成正比，要注意形变量可以是伸长量，也可以是压缩量；绳的弹力必 定沿绳并且产生的是拉力，不可能是支持力；杆的弹力可能沿杆，也可能不 沿杆，其方向要根据状态进行具体分析.
2022-2023年高考物理一轮复习 共点力的平衡及其应用课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
共点力的平衡及其应用
必备知识 · 整合
共点力的平衡
1.平衡状态
(1)静止:物体的 速度 和 加速度 都等于零的状态.
(2)匀速直线运动:物体的 加速度 为零, 速度 不为零且保持不变的状态. 2.共点力的平衡条件
F合=0Байду номын сангаас者
Fx Fy
0 0
3.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,这两个力必定 大小 相等 ,方向 相反 . (2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个 力与其余两个力的合力大小 相等 ,方向 相反 ,并且这三个力的矢 量可以构成一个封闭的矢量 三角形 . (3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个 力与其余几个力的合力大小 相等 ,方向 相反 .
1 2
mg
B.地面对A的摩擦力大小为 3 mg
2
C.A对C的弹力大小为 3 mg
2
D.A对地面的压力大小为Mg+ 1 mg
2
( BD )
解析 以C为研究对象,受力分析如图所示,C受重力和斜向上的两个弹力 作用,把两个弹力合成,合力竖直向上,大小等于mg,由数学知识可知,A对C的 弹力大小为mg,C错误;再以A为研究对象,由牛顿第三定律可知,C对A的正压 力大小为mg,其在水平方向上的分力大小等于地面对A的摩擦力大小,由此可
F 5 000
图2
3.[整体法与隔离法的应用](多选)如图所示,形状相同的物块A、B,其截
面为直角三角形,相对排放在粗糙水平地面上,光滑球体C架在两物块的斜面
上,系统处于静止状态.已知物块A、B的质量都为M,θ=60°,球体C的质量
为m,重力加速度为g,则以下说法正确的是
必备知识 · 整合
共点力的平衡
1.平衡状态
(1)静止:物体的 速度 和 加速度 都等于零的状态.
(2)匀速直线运动:物体的 加速度 为零, 速度 不为零且保持不变的状态. 2.共点力的平衡条件
F合=0Байду номын сангаас者
Fx Fy
0 0
3.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,这两个力必定 大小 相等 ,方向 相反 . (2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个 力与其余两个力的合力大小 相等 ,方向 相反 ,并且这三个力的矢 量可以构成一个封闭的矢量 三角形 . (3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个 力与其余几个力的合力大小 相等 ,方向 相反 .
1 2
mg
B.地面对A的摩擦力大小为 3 mg
2
C.A对C的弹力大小为 3 mg
2
D.A对地面的压力大小为Mg+ 1 mg
2
( BD )
解析 以C为研究对象,受力分析如图所示,C受重力和斜向上的两个弹力 作用,把两个弹力合成,合力竖直向上,大小等于mg,由数学知识可知,A对C的 弹力大小为mg,C错误;再以A为研究对象,由牛顿第三定律可知,C对A的正压 力大小为mg,其在水平方向上的分力大小等于地面对A的摩擦力大小,由此可
F 5 000
图2
3.[整体法与隔离法的应用](多选)如图所示,形状相同的物块A、B,其截
面为直角三角形,相对排放在粗糙水平地面上,光滑球体C架在两物块的斜面
上,系统处于静止状态.已知物块A、B的质量都为M,θ=60°,球体C的质量
为m,重力加速度为g,则以下说法正确的是
高考物理一轮复习课件专题二共点力的平衡条件及其应用
平衡条件表达式及意义
平衡条件表达式
对于共点力作用下的物体，其平衡条件可表达为∑F=0，即作用在物体上的所有 力的合力为零。
平衡条件意义
共点力作用下物体的平衡条件是物体处于静止或匀速直线运动状态的必要条件， 也是解决共点力作用下物体平衡问题的基本依据。掌握平衡条件对于理解和分析 物体的受力情况、判断物体的运动状态以及解决相关问题具有重要意义。
05
实验：验证共点力作用 下物体平衡条件
实验目的和原理介绍
实验目的
通过实验操作，验证共点力作用下物体的平衡条件，加深对平衡状态的理解， 提高实验技能和数据处理能力。
原理介绍
共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即物体所受各力在任意方向上的投 影之和为零。实验中，通过测量物体所受各力的大小和方向，验证平衡条件的 正确性。
三力平衡
如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则这三个 力一定共面，且任意两个力的合力与第三个力大小相等、 方向相反，作用在同一直线上。
多力平衡
如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，则这些力 可以合成一个合力，该合力为零。
易错难点剖析及纠正措施
易错点一
01
对共点力的理解不准确
错误认识
02
认为作用于物体上的力就是共点力。
矢量三角形法在受力分析中应用
01
02
03
矢量三角形法
将物体所受的三个力首尾 相接，构成矢量三角形， 利用三角形法则求解未知 力。
适用范围
适用于物体受三个共点力 作用而处于平衡状态的问 题。
解题步骤
确定研究对象、受力分析 、构建矢量三角形、利用 三角形法则求解未知力。
相似三角形法在受力分析中应用
相似三角形法