高考物理一轮复习《受力分析、共点力的平衡》ppt课件

高三物理 受力分析 共点力的平衡（1）

受力分析：

【例1】

如图4所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F的作用下，A、B保持静止．物体A的受力个数为( )

A．2 B．3 C．4 D．5

练习：书27页例1

处理共点力平衡问题常用的方法

1.三角形法

物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必与第三个力等大反向．可利用力的平行四边形定则，画出矢量三角形，然后利用三角函数、勾股定理、相似三角形等数学知识求解．

（1）直角三角形

如果共点的三个力平衡，且三个力构成直角三角形，则可根据三角形的边角关系，利用三角函数或勾股定理求解．

【例2】 (2009·山东理综·16)如图6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )

A．F＝mgtan

θ

B．F＝mgtan θ

C．FN＝mgtan θ D．FN＝mgtan θ

[针对训练] (2009·浙江理综·14)如图7所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )

A.32mg和12mg B.12mg和32mg

C.12mg和12μmg D.32mg和32μmg

（2）相似三角形

如果三个共点的平衡力构不成直角三角形，但力三角形与某个几何三角形相似，则可用相似三角形的特点求解．

书例2

2.正交分解法

将各力分解到x轴和y轴上，利用两坐标轴上的合力都等于零 Fx合＝0Fy合＝0(多用于三个或三个以上共点力作用下的物体的平衡)求解．值得注意的是，对x、y轴的方向选择时，要使落在x、y轴上的力尽可能的多，被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力．

第 1 页 共 12 页 2024届高考物理一轮复习课件：共点力平衡的十一种解题方法(共22张PPT)

(共22张PPT)

求解共点力平衡问题的

十一种方法

一、平衡状态

一个物体在共点力的作用下，保持静止或做匀速直线运动的状态。

两种情形

①静止

②匀速直线运动

注意：“缓慢移动” “慢慢地”也可看做处于平衡状态。

复习

二、平衡条件

在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。

F合=0

Fx合=0

Fy合=0

或

①物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力必定等大反向，是一对平衡力．

②物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与 第 2 页 共 12 页 第三个力等大反向．

③物体受N个共点力作用处于平衡状态时，其中任意一个力与剩余(N－1)个力的合力一定等大反向．

几个有用推论

求解共点力平衡问题的

十一种方法

一、力的合成法

二、力的分解法

三、正交分解法

五、整体法与隔离法

六、用图解法处理动态平衡问题

七、解析法处理动态平衡问题

四、三力交汇原理

八、相似三角形法

九、正弦定理法

十、对称法

十一．矢量三角形法

一、力的合成法。物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力等大，反向、共线。

37°

F合=G

37° 第 3 页 共 12 页 FCB

FAB

F合

mg

例：已知物重和角，求其它力。

二、力的分解法。在实际问题中，一般根据力产生的实际作用效果进行分解。

A

B

α

F

F1

F2

α

F

三、正交分解法。解多个共点力作用下物体平衡问题的方法

物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平衡方程求解:Fx合=0，Fy合=0 。为方便计算，建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则。

37°

FN

G 第 4 页 共 12 页 Ff

F

x

y

解：由于物体做匀速运动，

由平衡条件，得：

水平方向：Fcos370 =Ff ①

1 高三物理一轮复习 受力分析、共点力平衡精品练习（附答案）

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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．如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是( )

A．3个或4个 B．3个或5个

C．4个或5个 D．4个或6个

2,如图所示，质量m1＝10 kg和m2＝30 kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为k＝250 N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为( )

A．100 N B．300 N

C．200 N D．250 N

3．如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统仍保持静止．则下列说法正确的是( )

A．绳子对A的拉力将增大

B．物体A对斜面的压力将增大

C．物体A受到的静摩擦力增大

D．物体A受到的静摩擦力减小

4.如图所示，用轻绳吊一个重为G的小球，欲施一力F使小球在图示位置平衡(θ＜30°)，下列说法正确的是( )

A．力F最小值为Gsin θ

B．若力F与绳拉力大小相等，力F方向与竖直方向必成θ角

C．若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成θ角

D．若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成2θ角 2 5.如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑，在箱子中夹有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是( )

用心 爱心 专心 - 1 - 第二章 第三单元 受力分析 共点力的平衡[课时作业]

命 题 设 计

难度

题号

目标 较易 中等 稍难

单一目标 受力分析 1、5

平衡问题 2、3、4、6、7 8、9、10、11

综合

目标 综合应用 12

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．如图1所示，竖直放置的轻弹簧一端固定

在地面上，另一端与斜面体P连接，P的

斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，

则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为 ( ) 图1

A．2个 B．3个

C．4个 或2个 D．5个

解析：若斜面体P受到的弹簧弹力F等于

其重力mg，则MN对P没有力的作用，如

图(a)所示，P受到2个力，A对；若弹簧弹

力大于P的重力，则MN对P有压力FN，

只有压力FN则P不能平衡，一定存在向右

的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C对．

答案：A

2．(2009·天津高考)物块静止在固定的斜面上，分别按如图2所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 ( )

图2

解析：物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，用心 爱心 专心 - 2 - 故知，竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D正确．

答案：D

3．如图3所示，一倾角为45°的斜面固定于

竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加

一水平力F，且F过球心，下列说法正确

的是 ( )

A．球一定受墙的弹力且水平向左 图3