1、梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 第 4讲 受力分析 共点力的平衡 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 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 _示意图的过程 2 受力分析的一般顺序 先分析场力 (_、 电场力 、 磁场力 )， 再分析接触力 (弹力 、 _)， 最后分析其他力 . 受力分析 受力 重力 摩擦力 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 1.平衡状态 物体处于 _状态或 _状态 共点力的平衡 (考纲要求 ) 2 共点力的平衡条件 F 合 0 或者 F x 0F
2、y 0静止 匀速直线运动 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 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 _， 方向 _ (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 _，方向 _；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量 _ (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 _，方向 _ 相等 相反 相等 相反 三角形 相等 相反 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 判断正误 ， 正确的
3、划 “ ” ， 错误的划“ ” ( 1) 速度等于零的物体一定处于平衡状态 ( ) ( 2) 物体的平衡状态是指物体处于静止或速度等于零的状态 ( ) ( 3) 物体处于平衡状态时，加速度等于零 ( ) ( 4) 二力平衡时 ，这两个力必定等大反向 ( ) ( 5) 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 2 F2. ( ) 答案 ( 1) ( 2) ( 3 ) ( 4) ( 5) 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 1 (2013江苏省扬州测试 )(单选 )质量为 m的长方形木块静止在倾角为 的斜面上 ， 斜面对木
4、块的支持力和摩擦力的合力方向应该是 ( ) A 沿斜面向下 B 垂直于斜面向上 C 沿斜面向上 D 竖直向上 基础自测 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 如图所示 ， 物体受重力 mg、支持力 FN、 摩擦力 F而处于静止状态 ， 故支持力与摩擦力的合力必与重力等大反向 ， D正确 答案 D 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 2 (2013重庆卷 ， 1)(单选 )如图 2 4 1所示 ， 某人静躺在椅子上 ， 椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角 .若此人所受重力为 G， 则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( ) 图 2 4 1 A
5、G B Gsin C Gcos D Gtan 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 运用力的平衡条件 ， 可求得椅子对人的作用力 选人为研究对象 ， 人受到重力和椅子各部分对他的作用力的合力 ， 根据力的平衡条件可知 ， 椅子对他的作用力的合力与重力等大 、 反向 ， 故选项 A正确 答案 A 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 3 (2013盐城模拟 )(多选 )如图 2 4 2所示 ， A、 B两物体静止在粗糙水平面上 ， 其间用一根轻弹簧相连 ， 弹簧的长度大于原长 若再用一个从零开始缓慢增大的水平力 F向右拉物体 B， 直到 A即将移
6、动 ， 此过程中 ， 地面对 B的摩擦力F1和对 A的摩擦力 F2的变化情况是 ( ) A F1先变小后变大再不变 B F1先不变后变大再变小 C F2先变大后不变 D F2先不变后变大 图 2 4 2 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 因在施加拉力 F前 ， 弹簧处于伸长状态 ， 此时地面对 A的摩擦力水平向左 ， 地面对 B的摩擦力水平向右 ， 对 B施加水平向右的拉力后 ， 随着 F的增大 ， 物体 B受的摩擦力先水平向右逐渐减小 ， 再水平向左逐渐增大 ， 当 B相对地面向右运动后 ， 物体 B受地面摩擦力不再变化 ， 而在物体 B运动之前 ， 物体 A
7、受地面的摩擦力水平向左 ， 大小不变 ， 当 B向右运动后 ， 随弹簧弹力的增大 ， 物体 A受到的摩擦力逐渐增大 ， 综上所述 ， 选项 A、 D正确 ， B、 C错误 答案 AD 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 4 (2013清远市高三调研 )(单选 )如图 2 4 3所示 ， 甲 、乙 、 丙三个物体叠放在水平面上 ， 用水平力 F拉位于中间的物体乙 ， 它们仍保持静止状态 ， 三个物体的接触面均为水平 ， 则乙物体受力的个数为 ( ) 图 2 4 3 A 3个 B 4个 C 5个 D 6个 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 以
8、甲物体为研究对象 ， 受重力和乙对它的支持力 ，共 2个力的作用 ， 甲 、 乙两物体间无摩擦力作用；以乙物体为研究对象 ， 受重力 、 甲对其压力 、 外力 F、 丙对其支持力和丙对其向左的静摩擦力共 5个力的作用 故正确选项为 C. 答案 C 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 5 (单选 )如图 2 4 4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 ( ) A F1先增大后减小 ， F2一直减小 B F1先减小后增大 ， F2一直
9、减小 C F1和 F2都一直减小 D F1和 F2都一直增大 图 2 4 4梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 小球受力如图甲所示 ， 因挡板是缓慢移动 ， 所以小球处于动态平衡状态 ， 在移动过程中 ， 此三力 (重力 G、 斜面的支持力 N、 挡板的弹力 F)组合成一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 ， 挡板对小球弹力先减小后增大 ， 再由牛顿第三定律知 B对 答案 B 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 受力分析的思路和技巧 进行受力
10、分析应注意以下几个方面： (1)明确研究对象 (可以是一个点 、 一个物体或一个系统等 ) (2)按顺序找力 (一 “ 重 ” 、 二 “ 弹 ” 、 三 “ 摩擦 ” 、 四“ 其他 ” ) (3)画好受力图后 ， 要检查 ， 防止多力和少力 热点一 受力分析 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 (4)受力分析口诀：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 (5)在受力分析的过程中 ， 要注意题目给出的物理条件 (如光滑 不计摩擦；轻物 重力不计；运动时空气阻力忽略等 ) (6)只分析根据性质命名
11、的力 (如重力 、 弹力 、 摩擦力等 )，不分析按效果命名的力 (如下滑力 、 动力 、 阻力等 ) 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 【 典例 1】 如图 2 4 5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 图 2 4 5 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 对 A、 B整体受力分析 ， 如图甲所示 ， 受到向下的重力和向
12、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 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 答案 AD 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 反思总结 受力分析的基本思路 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 【 跟踪短训 】 1 (2013江西联考 )用一轻
13、绳将小球 P系于光滑墙壁上的 O点 ， 在墙壁和球 P之间夹有一矩形物块 Q， 如图 2 4 6所示 P、 Q均处于静止状态 ， 则下列相关说法正确的是( ) A P受 4个力 B Q受 3个力 C 若绳子变长 ， 绳子的拉力将变小 D 若绳子变短 ， Q受到的静摩擦力将增大 图 2 4 6 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 先研究 Q， 水平方向上 Q受墙壁和小球 P的弹力而平衡 ， 竖直方向上 Q受重力和 P对它的竖直向上的摩擦力而平衡 ， 故 Q受到的静摩擦力始终等于其重力 ， 选项 B、 D错误；再研究 P， P受重力 、 绳子拉力 、 Q对它的支持力和
14、竖直向下的摩擦力作用 ， 选项 A正确；以 P、 Q整体为研究对象 ， 设绳子与墙壁之间的夹角为 ， 若绳子变长 ， 将变小 ， 根据平衡条件在竖直方向上有： Fcos G总 ， 则绳子的拉力将变小 ， 选项 C正确 答案 AC 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 1 研究对象的选取方法 热点二 共点力的平衡问题 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 2 处理平衡问题的常用方法 方法 内容 合成法 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 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
15、力和其他两个力满足平衡条件 正交分解法 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 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 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 【典例 2 】 (2013 山东卷， 15) 如图 2 4 7 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 ( ) 图
16、2 4 7 A 3 4 B 4 3 C 1 2 D 2 1 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 这是典型的平衡模型 ， 解题的要点是对两小球进行受力分析 、 列平衡方程 ， 若取两小球作为一个整体来研究会更方便 方法 1： 分别对两小球受力分析 ， 如图所示 FAsin 30 FBsin 0 FBsin FC 0， FB FB 得 FA 2FC， 即弹簧 A、 C的伸长量之比为 2 1， 选项 D正确 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 方法 2 ： 将两球作为一个整体，进行受力分析，如图所示 由平衡条件知：F A F C1sin 30即
17、F A 2 F C 又 F A F A ，则 F A 2 F C ，故选项 D 正确 答案 D 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 反思总结 求共点力作用下物体平衡问题的一般步骤 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 【 跟踪短训 】 2 (2013安徽名校联考 ， 14)如图 2 4 8所示 ， 用平行于斜面体 A的斜面的轻弹簧将物块 P拴接在挡板 B上 ， 在物块 P上施加沿斜面向上的推力 F， 整个系统处于静止状态 下列说法正确的是 ( ) A 物块 P与斜面之间一定存在摩擦力 B 弹簧的弹力一定沿斜面向下 C 地面对斜面体 A的摩擦力水平向左 D 若增大推力 ， 则弹簧弹力一定减小 图 2 4 8
