【课堂新坐标】2015届高考物理一轮总复习 专题提升二 受力分析 共点力平衡精品课件
Fy＝ FN2cos 60° ，在竖直方向上： FN＝GA＋ Fy，则 FN＝ 1 Mg＋ mg；由牛顿第三定律可知，物块 A 对地面的压力大小 2 1 为 Mg＋ mg，选项 D 正确． 2
【答案】 BD
3.如图 2－ 3－ 9 所示，一小球在斜面上处于静止状态， 不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕 O 点转 至水平位置， 则此过程中球对挡板的压力 F1 和球对斜面的压 力 F2 的变化情况是 ( )
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 出存在或不存在的情况假设，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．
如图 2－3－5 所示，物体 B 的上表面水平，当 A、B 相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下 列判断正确的有( )
图 2－3－5
甲
【答案】 B
乙
滑轮模型与死结模型 图 2－ 3－ 10 甲中，因为绳上挂的是一个轻质光滑挂钩，
它可以无摩擦地滑动(即是“活结” )，所以挂钩两侧的绳 (其 实是同一根绳 )的形变相同，拉力也必然相等．图 2－ 3－ 10 乙中，用三根轻绳连接于一点 (即“死结”)，三根轻绳中的 拉力不相等．
析可知，桌面对木板的支持力等于重力，所以木板所受到的 摩擦力不变，又因为长木板向右匀速运动，所以推力等于摩 擦力，不变．综上所述，选项 D 正确．
【答案】 D
4．如图 2－ 3－ 4 所示，两个光滑金属球 a、 b 置于一个 桶形容器中，两球的质量 ma>mb，对于图中的两种放置方式， 下列说法正确的是 ( )
图 2－ 3－ 4 A．两种情况对于容器左壁的弹力大小相同 B．两种情况对于容器右壁的弹力大小相同 C．两种情况对于容器底部的弹力大小相同 D．两种情况两球之间的弹力大小相同
【解析】
由几何知识可知，两种情况下两球球心的连
线互相平行，也就是说，下面小球对上面小球弹力的方向相 同． 上面小球受到的弹力的竖直方向上的分力大小等于重力， 水平方向上的分力等于对左壁的弹力，显然 a 球在上面时对 左壁的弹力大，两球之间的弹力也大， A、D 两项错误；将 两球看做整体分析可知，在同一容器里对左壁的弹力大小等 于对右壁的弹力，所以是 b 球在下面时对右壁作用力大，而 对底部的作用力大小相同，B 项错误， C 项正确．
专题二 受力分析
共点力平衡
受力分析 1．概念 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．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．
3．步骤
多个物 体 隔离
方向
施力物体
共点力的平衡
力的作用点在物体上的 同一点 或力的 延长线 交于一点 共点 的几个力叫做共点力，能简化成质点的物体受到的 力 力可以视为共点力 平衡 物体处于静止状态或 匀速直线运动 状态，叫做平衡 状 状态(该状态下物体的加速度为零) 态 平衡 条 件 物体受到的
Fx＝ 0 Fy＝ 0
【答案】 C
【迁移应用】 2. (多选 )如图 2－ 3－ 8 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 的质量都是 M，θ＝ 60° ，光滑球体 C 质量为 m，则以下说法 中正确的是( )
【答案】 ACD
平衡条件的应用
1.处理平衡问题的常用方法
方法 合成 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 与第三个力大小相等，方向相反
分解 法
正交 分 解 法
物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分 解，则其分力和其他两个力满足平衡条件
物体受到三个或三个以上力的作用时，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
【答案】 AD
3．如图 2－ 3－ 3 所示，人向右匀速推动水平桌面上的长 木板，在木板翻离桌面以前，则 ( )
图 2－ 3－ 3 A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小 B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小 C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小 D．推力、压力、摩擦力均不变
【解析】
在木板翻离可知，整体受到重力 GA＋ B、外 力 F、墙面的弹力 N，墙面的静摩擦力(大小等于整体重力沿 平行墙面方向的分力)，当 F 增大时，墙面对 A 的摩擦力不 变， B 错误；综上分析可知 A 物体受重力、墙面的弹力和摩 擦力， B 物体的弹力和摩擦力共 5 个力的作用，A 正确．
【答案】 B
受力分析的技巧 (1)明确研究对象 (可以是一个点、一个物体或一个系统 等 )， 并将其从周围环境中隔离， 分析周围物体对它施加的力． (2) 按 顺 序 找 力 ( 一 “ 重 ” 二 “ 弹 ” 三 “ 摩 ” 四 “ 其 他 ”)：首先分析重力，其次分析弹力 (弹力个数不多于周围 与之接触的物体数 )，再次分析摩擦力 (摩擦力个数不多于弹 力个数 )，最后分析其他物体施加的力 (不要多力和少力，合 力和分力不要重复 )． (3)画好受力图后，要按顺序检查，防止多力和少力．
图 2－ 3－ 7
)
【解析】 当物块所受外力 F 为最大值 F1 时， 具有向上 的运动趋势 由平衡条件可得： F1＝ mgsin θ＋fm； 同理： 当物块所受外力 F 为最小值 F2 时，具有向下的运 动趋势，即 F2＋fm＝ mgsin θ. F1－ F2 联立解得 fm＝ ， F1＋ F2＝2mgsin θ，由于 m 或斜 2 面的倾角 θ 未知，故选项 C 正确；选项 A、B、D 错误．
图 2－ 3－ 6
【解析】 对 B 物体单独分析，受到重力 GB、外力 F、 物体 A 的弹力 FAB， 将各力沿垂直于墙面和平行于墙面分解， 由物体 A 静止，处于平衡状态，可知物体 A 对物体 B 有平行 墙面向上的静摩擦力的作用， 大小为 GB 沿平行墙面方向的分 力，故 D 正确；当 F 增大时，平行墙面方向上的力不变，静 摩擦力仍等于 GB 沿平行墙面方向的分力， 由作用力与反作用 力的关系可知 B 对 A 的摩擦力不变，C 正确；
图解 法
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．
(2013· 新课标全国卷Ⅱ )如图 2－3－ 7，在固定 斜面上的一物块受到一外力 F 的作用， F 平行于斜面向上． 若 要物块在斜面上保持静止， F 的取值应有一定范围，已知其 最大值和最小值分别为 F1 和 F2(F2>0)．由此可求出 ( A．物块的质量 B．斜面的倾角 C．物块与斜面间的最大静摩擦力 D．物块对斜面的正压力
方法 力的 三 角形 法
内容 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 在对物体进行受力分析(一般受三个力)的基础上，若满足有一 个力大小、方向均不变，另有一个力方向不变时，可画出 这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法， 图解法也常用于求极值问题.
【答案】 C
受力分析的常用方法
1.整体法与隔离法
整体法 概念 隔离法 将运动状态相同的几个物体作 将研究对象与周围物体分 为一个整体来分析的方法 隔开分析的方法
选用 原则
注意 问题
研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间的相 的作用力或系统整体的加 互作用力 速度
受力分析时不要再考虑系统内 一般隔离受力较少的物体 物体间的相互作用力
A．物体 B 的上表面一定是粗糙的 B．物体 B、 C 都只受 4 个力作用 C．物体 C 受水平面的摩擦力方向一定水平向右 D．水平面对物体 C 的支持力小于三物体的重力大小之 和
【解析】 当 A、B 相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面 保持静止不动， A、 B、C 均处于平衡状态， A 受重力、 B 的 支持力作用，A、B 没有摩擦力，物体 B 的上表面可以是粗 糙的，也可以是光滑的， A 错； B 受重力、C 施加的垂直斜 面的弹力和沿斜面向上的摩擦力以及 A 的压力作用，取 A、 B、 C 为整体，由平衡知水平面对 C 无摩擦力作用，水平面 对 C 的支持力等于三物体重力大小之和， C 受重力、B 的压 力和摩擦力、水平面的支持力作用，所以 B 对，C、D 错．
合外力
为零，即F合＝0或
对平 二力平 两个力大小相等，方向相反，是 衡 一对平衡力 衡 条 三力平 任意两个力的合力与第三个力 件 . 衡 等大反向 的 理 n个力平 任意n－1个力的合力与余下的 衡 那个力等大反向 解
1.(2014· 甘肃诊断)如图 2－3－ 1，A、B 两物体叠放在一 起，用手托住，让它们静靠在竖直墙边，然后释放，它们同 时沿墙面向下滑，已知 mA>mB，则物体 B( A．只受重力一个力 B．受到重力和一个摩擦力 C．受到重力、一个弹力和一个摩擦力 D．受到重力、一个摩擦力和两个弹力
A． F1 先增大后减小， F2 一直减小 B． F1 先减小后增大， F2 一直减小 C． F1 和 F2 都一直减小 D． F1 和 F2 都一直增大
图 2－3－9
【解析】
小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢转动，
所以小球处于动态平衡状态，在转运过程中，此三力 (重力、 斜面支持力、 挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所 示 (重力大小、方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)， 由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小 球的弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知 B 对．
图 2－ 3－ 2
【解析】 A、B 两部分之间的相互作用力大小恰好等于 A 部分的重力时，绳子拉力为零，故选项 A 正确；绳子拉力 的最大值等于 A 部分的重力大小， 故 B 部分始终压在地面上， 地面受到的压力不会等于零，选项 B 错误；由于绳子处于竖 直状态，A、B 之间的相互作用力一定在竖直方向上，物块整 体相对于地面无相对运动趋势，故地面与物块之间不会存在 摩擦力， 选项 C 错误； 绳子的拉力大小小于 A 部分的重力时， A 部分有沿分界面向下运动的趋势，此时 A 受 B 沿分界面向 上的静摩擦力作用，故选项 D 正确．
2015高考物理一轮限时检测：第2章 加强1讲 受力分析 共点力平衡.pdf
限时检测(六) 受力分析 共点力平衡 (时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分.1～6题在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．) 1．L型木板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2－3－18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( ) 图2－3－18 A．3 B． 4 C．5 D．6 【解析】 将P、Q及弹簧视为一个整体受力分析，因二者一起匀速下滑，故P一定受到斜面的摩擦力作用，方向沿斜面向上；隔离Q分析受力，Q一定受到弹簧的弹力作用，方向沿斜面向上；隔离P分析受力，它受到重力、斜面的弹力、滑块Q的压力、弹簧的弹力以及斜面的摩擦力共计5个力的作用，故C项正确． 【答案】 C 图2－3－19 2．(2014·河南郑州模拟)如图2－3－19所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板B端使θ角增加(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对铁板静止．则下列说法正确的是( ) A．磁铁所受合外力逐渐减小 B．磁铁始终受到三个力的作用 C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大 【解析】 由题意可知，磁铁始终处于平衡状态，磁铁所受合外力不变，A项错误；对磁铁受力分析可知，磁铁始终受到重力、弹力、吸引力和摩擦力四个力的作用，B项错误；由平衡条件可得，mgsin θ＝Ff，磁铁受到的摩擦力Ff逐渐增大，mgcos θ＋FN＝F引，铁板对磁铁的弹力FN逐渐增大，C项错误，D项正确． 【答案】 D 图2－3－20 3．(2014·吉林长春模拟)如图2－3－20所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数都相同．分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给“1”“3”两木块的推力和拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止．比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是( ) A．FN1>FN2>FN3，Ff1>Ff2>Ff3 B．FN1＝FN2＝FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 C．FN1>FN2>FN3，Ff1＝Ff3FN2>FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 【解析】 对三个木块分别受力分析如图所示，由平衡条件可得，FN1＝mg＋Fsin θ，Ff1＝Fcosθ；FN2＝mg，Ff2＝F；FN3＝mg－Fsin θ，Ff3＝Fcos θ，则FN1>FN2>FN3，Ff1＝Ff3<Ff2，C项正确． 【答案】 C 4. 图2－3－21 一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑．如在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图2－3－21所示．则球形物体( ) A．仍匀速下滑 B．沿细杆加速下滑 C．受到的摩擦力不变 D．受到的合外力增大 【解析】 不挂物体时，球形物体受力情况如图，由于球形物体匀速下滑，所以有Mgsin θ＝μMgcos θ，即μ＝tan θ；当挂上物体后，重力沿斜杆的分力F＝(M＋m)gsin θ，球形物体受到摩擦力f＝μ(M＋m)gcos θ＝(M＋m)gsin θ，所以两物体处于平衡状态，其受到摩擦力变大，合外力仍为零． 【答案】 A 5. 图2－3－22 (2014·辽宁省实验中学模拟)如图2－3－22所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点处有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端拴着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F的大小和轨道对小球的弹力N的大小的变化情况是( ) A．F大小将不变 B．F大小将增大 C．N大小将不变 D．N大小将增大 【解析】 三角形AOC和三角形BCD相似，由＝可知C对，D错；由＝可知F将减小，A、B错误． 【答案】 C 6. 图2－3－23 如图2－3－23，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中( ) A．A和B均受三个力作用而平衡 B．B对桌面的压力越来越大 C．A对B的压力越来越小 D．推力F的大小恒定不变 【解析】 设B的倾角为θ，对A物体受力分析，如图所示，则F3与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件，F3cos θ＝GA，F3sin θ＝F2，所以A对B的压力不变，C错；A受三个力的作用， B受四个力的作用，A错；对A、B整体受力分析，可知B对桌面的压力F′＝GA＋GB，推力F＝F2，B错；推力F不变，D对． 【答案】 D 7. 图2－3－24 如图2－3－24所示，质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F作用下，沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面( ) A．无摩擦力 B．支持力等于(m＋M)g C．支持力为(M＋m)g－Fsin θ D．有水平向左的摩擦力，大小为Fcos θ 【解析】 把M、m看做一个整体，则在竖直方向上有FN＋Fsin θ＝(M＋m)g，所以FN＝(M＋m)g－Fsin θ，在水平方向上，Ff＝Fcos θ，方向水平向左，选项C、D正确． 【答案】 CD 8．如图2－3－25所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜面劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，细线悬点O固定不动，在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是( ) 图2－3－25 A．细绳对球的拉力先减小后增大 B．细绳对球的拉力先增大后减小 C．细绳对球的拉力一直减小 D．细绳对球的拉力最小值等于Gsin α 【解析】 以小球为研究对象，对其受力分析如图所示，因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，FT一直减小，当绳子与斜面平行时，FT与FN垂直，FT有最小值，且FTmin＝Gsin α，故选项C、D正确． 【答案】 CD 9. 图2－3－26 如图2－3－26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θ.质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙之间．A、B处于静止状态，现对B加一竖直向下的力F，F的作用线过球心．设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的支持力为F3，地面对A的摩擦力为F4，若F缓慢增大而且整个装置仍保持静止，在此过程中( ) A．F1保持不变，F3缓慢增大 B．F2、F4缓慢增大 C．F1、F4缓慢增大 D．F2缓慢增大，F3保持不变 【解析】 A、B整体竖直方向上有F3＝F＋Mg＋mg，F3随F增大而增大；水平方向上有F1＝F4.B球的受力分析如图所示，平移F1、F2′与(mg＋F)构成力的三角形，由图可知，当F缓慢增大时，F1、F2′都增大，则F2增大，F4＝F1也增大，选项B、C正确． 【答案】 BC 10. 图2－3－27 (2014·沈阳一中质检)如图2－3－27所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上．滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的斜线中的拉力是F＝20 N，cO′a＝120°，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( ) A．弹簧的弹力为20 N B．重物A的质量为2 kg C．桌面对物体B的摩擦力为10 N D．细线OP与竖直方向的夹角为60° 【解析】 选取滑轮作为研究对象，滑轮两侧细线的夹角为60°，设滑轮两侧细线中拉力为Fa，则有Fa＝mAg，F＝2Facos 30°，联立解得重物A的质量为mA＝2 kg，Fa＝20 N，选项B正确；将O′a中的拉力Fa沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件得Facos 30°＝Fb，Fasin 30°＝Fc，解得弹簧的弹力为Fc＝10 N，选项A错误；细线O′b中拉力Fb＝10 N，对物体B由平衡条件得桌面对物体B的摩擦力为10 N，选项C正确；细线OP的方向在滑轮两侧细线夹角的平分线上，与竖直方向的夹角为30°，选项D错误． 【答案】 BC 二、非选择题(本题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．) 11. 图2－3－28 (15分)如图2－3－28所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止．试求： (1)小环对杆的压力； (2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大？ 【解析】 (1)对两小环和木块整体由平衡条件得： 2N－(M＋2m)g＝0，解得：N＝Mg＋mg 由牛顿第三定律得，小环对杆的压力为：N′＝Mg＋mg (2)对M由平衡条件得： 2Tcos 30°－Mg＝0 小环刚好不滑动，此时小环受到的静摩擦力达到最大值，则：Tsin 30°－μN＝0 解得动摩擦因数μ至少为：μ＝ 【答案】 (1)Mg＋mg (2) 12．(15分) 图2－3－29 (2014·辽宁育才中学模拟)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2－3－29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) 【解析】 作出物体A的受力分析图如图所示，由平衡条件得 Fsin θ＋F1sin θ－mg＝0 Fcos θ－F2－F1cos θ＝0 由式得 F＝－F1 由式得 F＝＋ 要使两绳都伸直，则有F1≥0，F2≥0 所以由式得 Fmax＝＝ N 由式得 Fmin＝＝ N 综合得F的取值范围为 N≤F≤ N. 【答案】 N≤F≤ N。
2015届高考物理一轮复习 2-3受力分析共点力的平衡课件
(3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其
相等 ，方向□ 10 相反． 9 ______ 中任何一个力与其余力的合力大小□ _____
特别提醒 物体的速度等于零不同于静止，物体静止时
(v＝0，a＝0)处于平衡状态，而物体只是速度等于零，不一定 处于平衡态，如物体竖直上抛到最高点和单摆摆球及弹簧振 子在最大位移处时，速度均等于零，但加速度不等于零，不 处于平衡态．
解析：两木块一起做匀速运动，P 不受摩擦力，只受到 重力和 Q 的支持力；以整体为研究对象，由平衡条件可知 Q 必定受到地面的摩擦力作用，Q 共受到 5 个力(重力、压力、 支持力、摩擦力、推力)．
答案：C
2．[2013· 郑州第一次预测]如图 2－3－2 所示，A、B 两 个相同的物块紧靠竖直墙壁，在竖直向上的恒力 F 作用下处 于静止状态，A 物块受力的个数是( )
图 2－3－5
mg A. 2sinα 1 C. mgtanα 2
mg B. 2cosα 1 D. mgcotα 2
解析： 本题考查物体的受力分析以及平衡问题．意在考查 学生的分析综合能力． 以楔形石块为研究对象，它受到竖直向 下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力， 利用正交分解法可 mg 解得：2Fsinα＝mg，则 F＝ ，A 正确． 2sinα
3．物体平衡条件的相关推论 (1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡
相反． 5 ______ 6 ________ 相等 ，方向□ 状态，这两个力必定大小□
(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡 7 状态，其中任意பைடு நூலகம்个力的合力一定与第三个力大小□
相等 、方向□ 相反． 8 _________ ______
2015届高考物理新一轮复习 第二章第三节 受力分析 共点力的平衡课件 新人教版
A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止
释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示 意图是( A )
[解析] A、B在竖直下落过程中与墙面没有弹力，所以也没
有摩擦力，A、B均做自由落体运动，处于完全失重状态，均
只受重力，故A正确．
解决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 合成法 力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 分解法 按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足 平衡条件
极值问题,要善于选择物理方法和数学方法，做到数理的巧妙
结合.对于不能确定的状态，可以采用假设推理法，即先假设
(单选) (2014· 东营模拟)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C ( )
A．3个、4个 C．4个、5个
B．4个、4个 D．4个、6个
[总结提升]
(1)物体的受力情况与物体的运动状态有关，分
使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角,即当 θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．临界角的 正切为tan θ0＝λ.(2分)
[答案] μ (1) mg sin θ－μcos θ (2)λ
[总结提升]
处于平衡问题中的临界问题和极值问题,首先要
正确进行受力分析，弄清临界条件，然后列出平衡方程.对于
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
ACD 木块B可能的受力个数分别为 (
)
高考物理一轮复习3：专题二 受力分析 共点力的平衡优质课件
专题2 共点力的平衡及其应用
基
一、物体的平衡
础 知 识 梳
1．共点力：作用于一点的力或力的延长线交于 一点的力．
2．平衡特征
理
(1)物体的加速度___为__零______．
(2)物体处于_静__止_____或____匀__速_ 直线运__动____状
态．
3．解题方法 (1)物体受二力作用时，利用_二__力__平__衡__特__征___求
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．
堂 互 动
(2)分解法：根据平衡条件，将某一个力分解 到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力必
探 与另外两个力等大、反向，然后结合三角函数、
究 相似三角形等数学知识求解．上述解法中提到的
相似三角形问题，通常是在力的平行四边形中寻
___匀__速__直__线__运__动___状态．
2．解题方法
一般对整体或隔离体进行受力分析，然后对整
体或隔离体分别应用平衡条件列方程求解，其中重
点是整体的受力情况的分析．
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专题2 共点力的平衡及其应用
考点一 三力平衡及动态问题分析
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
和12G
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专题2 共点力的平衡及其应用
B [解析] 日光灯受力如图所示，将 FT1、FT2
分别向水平方向和竖直方向分解，则有 FT1sin 45° ＝FT2 sin 45°，FT1cos 45°＋FT2cos 45°＝G，解得
课 堂
FT1＝FT2＝ 22G，选项 B 正确．
互
动
「精品」高考物理一轮总复习热点专题2受力分析共点力的平衡课件
解析：对 B 物体受力分析，如图甲所示，根据合力等于 0，运用合成法，得墙壁 对 B 的弹力 FN1＝mBgtanα，A 对 B 的弹力 FN2＝cmoBsgα>mBg，结合牛顿第三定律，B 物体对 A 物体的压力大于 mBg，C 正确；对整体受力分析，如图乙所示，地面的支持 力 FNA＝(mA＋mB)g，摩擦力 Ff＝FN1＝mBgtanα≠0，A、D 错误，B 正确．
2．物体处于平衡状态时，加速度等于零．(√)
3．受到静摩擦力作用的物体一定处于静止状态．(×)
4．若物体受到三个力 F1、F2、F3 的作用而平衡，将 F2 转动 90°时，三个力的合 力大小为 2F2.(√)
2
抓重难点 动手演练 掌握提分技巧
重难点 1 整体法与隔离法的应用 整体法与隔离法
例 1 (2015年山东卷)如右图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作 用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑，已知A与B间 的 动 摩 擦 因 数 为 μ1 ， A 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 μ2 ， 最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力．A与B的质量之比为( )
答案：C
跟踪训练 3 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连 接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹
簧A、C的伸长量之比为( )
A. 3∶4 C．1∶2
B．4∶ 3 D．2∶1
解析：把两个小球看成整体，分析受力，由平衡条件可得：FAsin30°＝FC，又 FA＝kxA，FC＝kxC，联立解得弹簧A、C的伸长量之比xA∶xC＝1∶sin30°＝2∶1， 选项D正确．
高三物理高考一轮复习第二章受力分析共点力的平衡PPT课件
演 练
直于滑杆的方向上的分力必产生加速度，这与题意矛盾，物体在垂直
课 于滑杆的方向上速度为零，因此物体受到的合力必为零，物体和圆环 精
时
品
知
资
能 训
一起做匀速运动，D正确．
源 备
练
选
【答案】 AD
菜单
高考新课标大一轮总复习·配人教版物理广东专用 GdZY
共点力的平衡
考 点
回
扣
检
考
验
向
典 例 探
力的作用点在物体上的 同一点 或力的 延长线 交于一点的几个 共点力
精
时
品
知
资
能
源
训
备
练
选
菜单
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考
点
方向
回 扣
检
考
验
向
典
例
施力物体
探
究
真 题 预 测 演 练
课
精
时
品
知
资
能
源
训
备
练
选
菜单
高考新课标大一轮总复习·配人教版物理广东专用 GdZY
1．(双选)如图2－3－1所示，小车M在恒力作用下，沿水平地面做 考
点
回
直线运动，由此可判断( )
典
例
探 究
处于平衡状态的是(
)
真 题 预 测 演 练
【解析】 因挂钩光滑，左右两段绳中张力相等，由平衡条件可
课 知，两段绳与竖直方向夹角相等，故C正确．
精
时
品
知 能
【答案】 C
资 源
训
备
练
[原创]2015年《新高考》物理 专题二 第3讲 共点力的平衡及其应用[配套课件]
答案：C 备考策略：共点力平衡问题有多种方法解题，如三角形法、
正交分解法、相似三角形法等，解题应选择最简便的方法，同
学们复习时应熟练各种方法，在考试时就能灵活运用．
【触类旁通】 1．如图2-3-4 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θ.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，
(2)再用隔离法分析．以物体B为研究对象，受力分析如图
2-3-6，则墙对B 的弹力N1＝Gtan θ，A 的位置向左移动,θ减小， G 则N1 减小，F 也减小，A错误，B正确．N＝ ，θ 减小，N cos θ
减小，D 正确． 答案：A 备考策略：(1)处理平衡中的临界问题和极值问题时，首先 要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和 极值点． (2)在高考命题中，常结合各种力考查平衡中的临界问题和 极值问题，借此考查学生利用数学知识解决问题的能力以及综
)
A．大小不变
B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．先减小后增大 图 2-3-10
审题突破：本题中B 点是关键点，它所受的三个力构成的
三角形与△ABC相似．显而易见
点能快速判断结果．
AC又是定值，由此结合相似特 BC
解析：以B 点为研究对象，受力分析如图2-3-11 所示．由 几何知识得△ABC 与矢量三角形FGFBB 相似， AC F 则有 ＝ G BC FB 由共点力的平衡条件知FA、FB 的合 力FG＝G 大小不变，又AC、BC 均不变， 故FB 不变，可知轻杆B 端受力大小不变． 答案：A 图2-3-11
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 解析法 步骤 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系式 (2)根据已知量的变化情况确定未知量的变化情况
高考物理一轮复习专题2受力分析共点力的平衡课件
提示:斜劈A加速度的方向沿斜面向下时,光滑球B所受合外力沿斜面向
斜劈A加速度的方向沿斜面向下时
,斜劈A可能的运动方向是什么?
下;③
Q点对光滑球
B有弹力。
提示:斜劈A的加速度沿斜面向下时,斜劈A向下加速或向上减速运动。
第十二页，共42页。
--13
13-
考点(kǎo diǎn)一
力如图(b),水平方向受平衡力,因此一定有静摩擦力 FfA 与水平力 F
平衡,选项 C 错误;对木块 B,受力如图(c),其中摩擦力 Ff 可能为 0,因
此木块 B 可能受 4 个或 5 个力作用,选项 A 错误。
A.B可能受到3个或4个力作用
B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C.A对B的摩擦力可能为0
-9-
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)二
例1
考点三
例2
对点训练(xùnliàn)1
物体的受力分析
1.受力分析的四个方法
(1)假设法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的
假设,然后根据分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在。
(2)整体法:将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分
的总重力,大小为300
N,选项C错误;物块3受到自身重力、桌面的支持力、
B.水平绳的拉力大小为
20 N
C.桌面对物块3的支持力大小为320 N
水平绳的拉力,物块2对3的压力和摩擦力,共5个力作用,选项D正确。
BD
D.物块3受5个力的作用
解析
第十三页，共42页。
关闭
答案
答案
2015届高考物理一轮复习配套课件：第二章 专题二 受力分析 共点力的平衡
解上述二式得：F＝cos
μG α＋μsin
α
令 tanφ＝μ，则 sinφ＝ 1＋μ μ2，
解析 木块在运动过程中受摩擦力作用，要减 小摩擦力，应使作用力 F 斜向上，设当 F 斜向 上与水平方向的夹角为 α 时，F 的值最小．木 块受力分析如图所示
cosφ＝
1 1＋μ2
可得
F＝cos
μG α＋μsin
fm F2
F平行于斜面向上．若要物块在斜面 上保持静止，F的取值应有一定范 围，已知其最大值和最小值分别为F1
和F2(F2＞0)．由此可求出 ( C )
A．物块的质量 B．斜面的倾角 C．物块与斜面间的最大静摩擦力
fm mgsin a
图12
当拉力为 F1 时，则 F1＝mgsin θ＋fm
当拉力为 F2 时，F2＋fm＝mgsin θ
2
mg
解题指导
FT
选 AB整体为研究对象
F与FT 方向垂直时，F最小
解题技巧
图10
F F最小=2mgsin30
mg
利用图解法求出F范围
2m g
学科素养培养
7．整体法与隔离法在平衡问题中的应用
整体法和隔离法的使用技巧
当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外 力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体(或一个 物体各部分)间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独 立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使 用整体法和隔离法．
课堂探究 考点二 平衡条件的应用方法
1．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 合成法
一定与第三个力大小相等，方向相反
高考物理一轮总复习精品课件 第2章 相互作用 专题提升课2 受力分析 共点力的平衡
到重力和摩擦力,所以墙对N的摩擦力方向只能向上,选项B错误;若F增大,
则F在垂直于N斜面方向上的分力增大,所以P对N的压力增大,选项C错误;
对P、N整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向上有Ff=GP+GN,因此当水平
力F增大时,墙壁对N的摩擦力不变,选项D正确。
及方向的常用方法。
(2)善于转换研究对象,尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形,可以
分析与其接触物体的受力,再应用牛顿第三定律判定。
对点演练
1.(2023重庆模拟)如图所示,将两个相同的木块P、Q置于粗糙斜面上,P、Q
中间有一处于压缩状态的弹簧,弹簧不与P、Q连接。木块P受到一个沿斜
面向下的恒定拉力F,P、Q均静止。下列说法正确的是(
擦力,所以Q可能受到重力、支持力、弹簧弹力3个力的作用,B错误;有弹
簧时,正交分解P受到的重力,沿斜面方向受力平衡,有FfP=mgsin θ+F弹+F,
只移去弹簧时,木块P受到的沿斜面向下的力变小,需要的摩擦力变小,故木
块P仍然静止,C、D错误。
2.(2023山西太原模拟)如图所示,重力分别为GP、GN的P、N两个楔形物体
联立求得
3
FN1= 2 mg,FN2
1
=2mg。
根据牛顿第三定律得,F1=FN1=
故 A、B、C 错误,D 正确。
3
mg,F
2=FN2
2
1
=2mg,
本 课 结 束
考点二
解决静态平衡问题的常用方法(师生共研)
1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,即a=0。
= 0