高考物理一轮复习 共点力平衡专题课件.pptx

1、共点力平衡共点力平衡F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X地球周围受重力，绕物一周找弹力考虑有无摩擦力，其他外力细分析合力分力不重复，只画受力抛施力受受力分析的步骤力分析的步骤一一、复习回顾：、复习回顾：什么是什么是物体物体的的受力分析受力分析？研究对象找出力的个数和方向，根据状态求解大小受到的力而不是被其他物体施加的力如如图所示，竖直放置的轻弹图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一簧一端固定在地面上，另一端与斜面体端与斜面体P相连，相连，P与斜放与斜放在其上的固定档板在其上的固定档板MN接触接触且处于静止状态，则斜面体且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有此

2、刻受到的外力的个数有可能是（可能是（）A、2个个B3个个 C4个个D、5个个AC 练一练：练一练：如图所如图所示，两个等大、反向的水平力示，两个等大、反向的水平力F分别作用分别作用在物体在物体A和和B上，上，A、B两物体均处于静止两物体均处于静止状态。状态。若若各接触面与水平地面平行，则各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各两物体各受几个力受几个力()A3个、个、4个个B4个、个、4个个C4个、个、5个个D4个、个、6个个C如如图所示，物体图所示，物体A靠在竖直墙面上，靠在竖直墙面上，在力在力F作用下，作用下，A、B保持静止物保持静止物体体B的受力个数为的受力个数为()A2B3 C4 D5C

3、先整体后隔离先整体后隔离 练一练：练一练：解析：以解析：以A A为研究对象，受力情况如下图甲所示，为研究对象，受力情况如下图甲所示，此时，墙对物体此时，墙对物体A A没有支持力没有支持力(此结论可利用整体此结论可利用整体法得出法得出)再再以以B B为研究对象，结合牛顿第三定律，其受力为研究对象，结合牛顿第三定律，其受力情况如上图乙所示，即要保持物体情况如上图乙所示，即要保持物体B B平衡，平衡，B B应应受到重力、压力、摩擦力、力受到重力、压力、摩擦力、力F F四个力的作用四个力的作用，二二、共点力平衡：、共点力平衡：概概念念受到几个共点力并处于受到几个共点力并处于平衡状态平衡状态的物体，的物

4、体，求其受力情况或平衡条件的相关问题。它求其受力情况或平衡条件的相关问题。它也是受力分析问题的一种。也是受力分析问题的一种。解题解题思路思路 1.分析物体的受力特点；2.根据题意，画出受力分析示意图；3.根据物体所处的状态列平衡方程求解。平衡状态速度平衡状态速度一定一定为为0么么？什么什么是平衡状态是平衡状态？F=0或或a=0三、常见应用题型：三、常见应用题型：3.3.以以系统平衡系统平衡为载体的命题。为载体的命题。1.1.以以静态平衡静态平衡为载体的命题；为载体的命题；2.2.以以动态平衡动态平衡为载体的命题；为载体的命题；平衡模型平衡模型模型规律模型规律平衡条件平衡条件平衡方程平衡方程【解

5、题策略解题策略】三、常见应用题型：三、常见应用题型：是指物体或物体系统处于是指物体或物体系统处于静止状态或匀速静止状态或匀速直线运动状态直线运动状态，且物体，且物体受到的力的大小、受到的力的大小、方向都保持方向都保持不变不变。静态静态平衡平衡模型模型解题步骤解题步骤应首应首先分析先分析物体的物体的受力受力情况，根据平衡条件情况，根据平衡条件列出平衡方程列出平衡方程，解方程并对结果进行，解方程并对结果进行讨论。讨论。常用解析法，求力之间的函数关系。常用解析法，求力之间的函数关系。1.1.共点力的作用下共点力的作用下静静态平衡态平衡用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿

6、倾角为 30的斜面拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，如图所示，则物体此时所受摩擦力()此过程中，轻杆B端所受的力()找出力的个数和方向，根据状态求解大小CA受摩擦力的合力为零AC不受摩擦力作用斜面对物体的支持力和摩擦力如何变化？是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在此过程中物体始终处于一系列的平衡状态。共点力的作用下动态平衡常见问题A屋顶对他的摩擦力不变共点力的作用下动态平衡常见问题如图所示，有一质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，ABC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力若物块静止不动，则摩擦力的大小为()此三力构成一个封闭的动态三角形，如

7、图所示。如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。DmagFdb)。将a、b 球依次放入一竖直放置、内径为d(daddadb)的平底圆筒内，如图所示。设 a、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 f1 和 f2，筒底所受的压力大小为F。已知重力加速度大小为g，若所有接触都是光滑的，则（）AAF(mamb)g，f1f2CmagF(mamb)g，f1f2BF(mamb)g，f1f2DmagF(mamb)g，f1f2如如图所示，物体图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平叠放在水平桌面上，水平力力F作用于作用于C物体，使物体，使A、

8、B、C以共同速度向右匀速以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的正确的是（是（）AC不受摩擦力作用不受摩擦力作用 BB不受摩擦力作用不受摩擦力作用CA受摩擦力的合力为零受摩擦力的合力为零 D以以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零为整体，整体受到的摩擦力为零BCBC如如图所示，位于水平桌面上的物块图所示，位于水平桌面上的物块P P，由跨过定滑轮，由跨过定滑轮的轻绳与物块的轻绳与物块QQ相连，从滑轮到相连，从滑轮到P P和到和到Q Q的两段绳都是的两段绳都是水平的。已知水平的。已知QQ与与P P之间以及之间以及P P与桌面

9、之间的动摩擦因与桌面之间的动摩擦因数都是数都是，两物块的质量都是，两物块的质量都是mm，滑轮的质，滑轮的质 量、滑轮量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F F拉拉P P使它做使它做匀速运动，则匀速运动，则F F的大小为（的大小为（）A A、4mg4mgB B、3mg3mg C C、2mg 2mg DD、mgmg解析：选整体为研究对象，有解析：选整体为研究对象，有F=2T+2F=2T+2 mg,mg,选选Q Q为研为研究对象，有究对象，有T=T=mgmg，因此有，因此有F=4F=4 mgmg。因此选项。因此选项A A正正确。确。FQP如图所示，质量分别

10、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 在地面上，m2在空中)，力F 与水平方向成角则关于m1所受支持力FN和摩擦力f 的大小正确的是()AFNm1gm2gFsinBFNm1gm2gFcosCfFcosDfFsinACAC将质量为m1、m2的两个物体看做整体，受力分析如根据平衡条件得fFcos，FNFsin(m1m2)g，则FN(m1m2)gFsin。用轻质细线把两个质量未知小球悬挂起来，如图。今对小球a持续施加一个向左偏下30的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30的同样大的恒力，最后达到平衡。表示平衡状态的图可能是()A AB B如图，如图

11、，粗糙的水平地面上有粗糙的水平地面上有一斜一斜劈，斜劈上一物劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度块正在沿斜面以速度 v v0 0 匀速下滑，斜劈匀速下滑，斜劈保持保持静止，静止，则地面对斜劈的则地面对斜劈的摩擦力（摩擦力（）A A等于零等于零B B不为零，方向不为零，方向向右向右C C不为零，方向向左不为零，方向向左DD不为零，不为零，v v0 0 较大时方向向左较大时方向向左，v v0 0 较小时方向向右较小时方向向右A A(M+m)gNgmMN)(如如图，质量为图，质量为M M的楔形物块静置在水平地面上，其的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为斜面的倾角为。斜面。斜面上有一质量为上有一质量

12、为m m的小物块，的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F F沿斜面向上沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为（支持力为（）mMF(M+m)gFNfgmMNF)(sinsin)(FgmMN用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿倾角为 30的斜面拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，如图所示，则物体此时所受摩擦力()A A 练一练：练一练：质量为 m 的物体放在质量为M、倾角为的斜面体上

13、，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是()A.M 相对地面有向右运动的趋势B.地面对 M 的支持力为(Mm)gC.地面对 M 的摩擦力大小为 FcosD.地面对 M 的摩擦力大小为零C C解析：M、m 整体受力如图所示，由受力情况可得，M相对地面有向左运动的趋势，受地面施加的向右的静摩擦力，大小为Fcos，AD错误C正确；地面对M的支持力为(Mm)gFsin，B错误A A有一个直角支架 AOB，AO 水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑AO上套有小环 P，OB上套有小环Q，两环质量均为 m，两环间由一根质量可忽略、不

14、可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡(图 2312)，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T的变化情况是()AN 不变，T 变大BN 不变，T 变小CN 变大，T 变大DN 变大，T 变小图2312图2313图2314正确解析：对整体受力分析如图2314，其中N 是AO杆对系统的弹力，F 为BO杆对系统的弹力，f 为AO杆对系统的摩擦力由于系统处于平衡状态，所以有N(mm)g2mg指点迷津：解决平衡问题的关键是对研究对象进行正确的受力分析，灵活应用整体法和隔离法，然后观察实际情况，找出不变的力、变化

15、的力和角度的变化情况，再根据关系式分析.图 2315对于对于三力平衡三力平衡，一般根据，一般根据“任意两个力的合力与第三任意两个力的合力与第三力等大反向力等大反向”的关系的关系，将将三三个力中的个力中的任意两个力合成任意两个力合成，则其合力则其合力必与第三个力平衡必与第三个力平衡，即三力平衡问题转化为二力即三力平衡问题转化为二力平衡平衡问题，问题，借助三角函数等借助三角函数等数学手段求解。数学手段求解。总结：常见解题方法总结：常见解题方法a.a.力的合成法力的合成法1.1.解析法解析法通过函数解析式求力通过函数解析式求力之间之间的等量的等量关系和变关系和变化关系称为化关系称为解析法解析法对于对

16、于三力平衡三力平衡，将，将一一个力分个力分解到另外两个力的反方向上解到另外两个力的反方向上，得到的两得到的两个分力必与另外个分力必与另外两两力力等大、等大、反向。反向。b.b.力的分解法力的分解法对多物体对多物体组成组成的系统受的系统受力分力分析时析时，求，求外力外力时，时，应以应以“先先整体，再隔离整体，再隔离”；求；求内力内力时，时，应以应以“先隔离，再整体先隔离，再整体”。c.c.整体隔离法整体隔离法1.1.解析法解析法将各力分解到将各力分解到x x轴上和轴上和y y轴上，轴上，运用两坐标轴上的合力等于运用两坐标轴上的合力等于零的条件零的条件(F(FX X合合=0,F=0,FY Y合合=

17、0)=0)多多用于三个以上共点力作用下用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的的物体的平衡。值得注意的是，是，对对x x、y y方向选择时，尽方向选择时，尽可能可能多的使多的使力落在力落在x x、y y轴轴上上；被分解的力尽可能是已知力被分解的力尽可能是已知力。对于对于多个力的平衡多个力的平衡,利用利用先分先分解再合成解再合成的方法的方法。d.d.正交分解法正交分解法1.1.解析法解析法物体受同一平面内三个互不物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰个力的矢量箭头首尾相接恰好好构成构成闭合三角形闭合三角形,则这三个则这三个力的合力

18、必为零力的合力必为零,利用三角形利用三角形法求得未知法求得未知力。力。a.a.矢量三角形法矢量三角形法利用力利用力的矢量三角形的相似的矢量三角形的相似关系及其线段的比例关系。关系及其线段的比例关系。b.b.相似三角形法相似三角形法2.2.图解法图解法通过图象中的几何边通过图象中的几何边角关系求力角关系求力之间之间的等的等量关系称为图解法量关系称为图解法合力不变合力不变，两两个个分力分力的大小和方向均发生的大小和方向均发生变化变化，优先考虑三角，优先考虑三角形相似法形相似法利用物理学中存在的各种对利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。的方法叫做对称法。在力学在力学中所研究对象有些具有对称中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点，会使解题中注意到这一点，会使解题过程简化解题过程简化。c.c.对称法对称法2.2.图解法图解法