高中物理一轮复习课件：2.3受力分析 共点力的平衡

关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 物体的受力分析 [基础考点] 1．受力分析的基本步骤
2．受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法． (2)假设法：在不确定某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在 的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判 断该力是否存在．
例1 (2021年武汉质检)水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐
筷子对玻璃珠的弹力
F2
不一
定比
玻璃
珠的重力大
，
F2 F1
＝cos
θ<1，故
F2<F1，故 A、B 错误．由以上分析知，θ 略微减小时，sin θ 值减小，F1
增大；tan θ 值减小，F2 增大，故 C 错误，D 正确．
2．(2021年辽宁适应性考试)如图所示，用轻绳系住
一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为
律模拟变化
例4 (2019年全国卷Ⅰ)(多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜
面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块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
考点3 动态平衡 [能力考点] 1．动态平衡：物体受力情况在缓慢变化，变化的每一刻物体都可 看作是受力平衡的状态．
2．分析动态平衡问题的常用方法
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
(3)三力平衡还可列正弦定理和余弦定理分析
保持相对静止，A上表面水平．则在斜面上运动时，B

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。

γ
βɑ
F3
F2
高考真题:(多选)(2017·全国卷Ⅰ·21)如图，柔软轻绳ON的一端O
固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，
π
OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α＞ ).现将重
2
物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水
AD）
平的过程中（
A.MN上的张力逐渐增大
端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小
球的拉力FT的变化情况是（
D）
A．FN保持不变，FT不断增大
FN
FT
O
F
B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小
FT
D．FN不断增大，FT先减小后增大
mg
一、共点力：
第三讲
共点力的平衡
1.定义 : 物体受力在同一点或力作用线相交于一点。
mg






=
=
= =


C．墙面对凹槽的压力先增大后减小
一、共点力：
第三讲
共点力的平衡
1.定义 : 物体受力在同一点或力作用线相交于一点。
2.平衡条件 : F合=0
F1
二、动态平衡模型：

1.解析法：拉密定理：
=


=

TOM
B.MN上的张力先增大后减小
C.OM上的张力逐渐增大
D.OM上的张力先增大后减小
TMN =0
mg
高考真题:(多选)(2017·全国卷Ⅰ·21)如图，柔软轻绳ON的一端O
固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，

(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 _________ ______