专题 受力分析_共点力的平衡

专题 受力分析、共点力的平衡一．受力分析 力学中三种常见性质力1. 重力：（1）方向：竖直向下 （2）作用点：重心2. （1）有多少个接触面（点）就有可能有多少个弹力 （2）常见的弹力的方向：弹簧对物体的弹力方向 :与弹簧恢复原长的方向相同 绳子对物体的弹力：沿着绳子收缩的方向． 面弹力（压力，支持力）：垂直于接触面指向受力的物体. 3. 摩擦力（1）有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力（2）静摩擦力方向：与相对运动的趋势方向相反 （3）滑动摩擦力的方向：与相对运动方向相反 二．受力分析1.步骤（1）.确定研究对象（受力物体）：可以是一个整体，也可以个体（隔离分析） 注意：只分析外界给研究对象的力，研究对象给别人的力不分析（2）. 受力分析要看物体的运动状态：静止还是运动2.顺序：（1）外力：外力可以方向不变地平移 （2）重力（3）接触面的力（弹力，摩擦力） 先弹力：看有几个接触面（点）。

判断面上若有挤压，则垂直于接触面有弹力。

其次摩擦力：若有相对运动或者相对运动趋势，则平行于接触面有摩擦力 分析完一个面（点），再分析其他面（点） 3. 检验：是否多画力或者漏画力 检查每一个力的施力物体是否都是别的物体 ．题型：分类水平面 竖直面 斜 面 二、共点力的平衡1．共点力 作用于物体的 或力的 相交于一点的力．2．平衡状态 （1）物体保持或 的状态．（2）通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化的过程（动态平衡）． 物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗？ 提示：物体处于静止状态，不但速度为零，而且加速度（或合外力）为零．有时，物体速度为零， 但加速度不一定为零，如竖直上抛的物体到达最高点时；摆球摆到最高点时，加速度都不为零， 都不属于平衡状态．因此，物体的速度为零与静止状态不是一回事． 3．共点力的平衡条件Fx 合F 合＝ 或者 xFy 合4．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，为一对 ．(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 ；静止 运动(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．三．解决平衡问题的思路二力平衡--------- 二力大小相等，方向相反三力平衡--------- 合成法、正交分解法例：如图所示，用绳 AC 和 BC 吊起一重物，重物静止，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,物体的重力为 100N，求绳 AC 和 BC 受到的拉力各为多少牛？多力平衡--------- 正交分解法如图所示：某装卸工人推着质量为 m 的木箱在水平地面上匀速运动。

已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，该工人的推力与水平面间的夹角为θ，重力加速度为 g，求：推力 F 的大小。

四、动态平衡问题的分析方法1．图解法用图解法分析力的动态变化，具有直观、便于比较的特点，它一般适用于研究对象受三个力作用的情况，且其中一个力大小、方向不变，另一个力方向不变，第三个力大小、方向均变化. 应用时应注意以下几点：(1)明确要分解大小、方向均不变的力，把它分解到另外两个力的反方向上．(2)明确哪个力的方向是不变的．(3)明确哪个力大小、方向变化，变化的范围如何． 2．列方程法1、结点O 受球的拉力为G 为 60N ，已知θ=30。

，球静止，求绳子AO 和 BO 受到的拉力各为多少牛？一．物体受力分析 试对下列物体受力分析。

题型一：水平面 1. 物体在光滑和粗糙的水平面向右运动。

2.物体在水平向右的水平力 F 作用下，在粗糙的水平面上向右和向左运动。

题型二：竖直面物体在水平力 F 作用下在粗糙的竖直面上静止和匀速下滑。

题型三：斜面1．物体沿光滑斜面下滑和物体在粗糙的斜面上静止。

２．物体沿粗糙斜面上滑和匀速下滑。

A 向右运动 A 向左匀速．光滑球在斜面上静止。

．如图所示请分别分析物体 A和 B 受力情况：１）A 、B 都静止,各接触面均粗糙２）A 、B 一起向右匀速运动,各接触面均粗糙３）A 、B 一起向右加速运动,各接触面均粗糙．水平传送带的匀速速度为 v 1，分析其上的物体受力受力分析的顺序小结 ：不知外力有没有,但重力一定有，先有弹力后摩擦。

专题训练】一．二力平衡1.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图 2所示，下列说法正确的是( )A ．人所受合力方向同图中速度的方向B ．人在水平方向受到向右的摩擦力的作用C ．人只在竖直方向受力且合力为零D ．人在竖直方向所受合力不为零二．三力平衡问题2.如图1 所示，一物体静止在斜面上，关于它所受各力的相互关系，下列说法正确的是()A ．它受到的重力与弹力大小相等B ．它受到的静摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力C ．所受到的弹力与摩擦力的合力大于物体受到的重力D ．它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上如图 4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()．分析 A 和 B 物体受的力 分析 A 和 C 受力(并写出施力物)C在水平力F 作用下A 、B 沿桌面匀速运动，①随传送带一起向右匀速运动 ②物体轻轻的放入传送带上，即物体的初速度为零图 2 3．A.1 B.mg4.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如图5所示。

已知ac 和bc 与竖直方向的夹角5．(8分)在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图9所示。

仪器中一 根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。

无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时， 金属丝偏离竖直方向一个角度。

风力越大。

偏角越大。

通过传感器，就可以根据偏角的大小指示三．正交分解法6. (双选)如图3所示，重力为G 的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F 的作用，物体沿水平地面做匀速直线运动，则( )A ．地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G 的大小B ．地面对物体的支持力大小等于G －Fsin αC ．物体与地面间的动摩擦因数为Fcos α/GD ．物体所受的滑动摩擦力大小为Fcos α7. 如图，物体A 在水平力F ＝400N 的作用下，沿倾角 ＝60°的斜面匀速下滑。

物体A 受的重力G ＝400N,求：(1)斜面对物体A 的支持力 (2)物体受到的滑动摩擦力？ (3) 摩擦因数μ11C. mg 和 μmg分别为30°和60°，则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为( )出风力。

那么风力大小F 跟金属球的质量m 、D. mg1B.mg ， 1 D.mg ，图3四．多力平衡问题8. 如图所示，某个物体在 F 1、F 2、F 3和 F 4四个共点力作用下处于静止状态，若 F 4的方向沿逆 时针转过 60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合 力大小为()F 4 A.2C ．F 4 五．动态平衡问题 1.图解法9. 如图7 所示，把球夹在竖直墙壁 AC 和木板BC 之间，不计摩擦，球对墙的压力为 F N1，球对 板的压力为F N2。

在将板BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法正确的是()A ．F N1和 F N2都增大B ．F N1和 F N2都减小C ．F N1增大，F N2减小D ．F N1减小，F N2增大2.列方程分析法10. 放在粗糙水平面上的物体，在拉力 F 的作用下始终处于静止。

在拉力 F 大小不变，而减小 它与水平面之间夹角 θ 的过程中，下列判断正确的是( )A 物体收到的摩擦力变小B 物体受到的支持力变小C 物体受到摩擦力和支持力的合力变大D 物体受到的合力变小3 B.32F 4D. 3F 411. 如图 8所示，某空箱子恰好能沿倾角为 θ 的斜面匀速下滑，设箱子受到斜面的支持力为 F N ，摩擦力为 f ，箱子与斜面间的动摩擦因数为 μA ．箱子不再下滑B ．箱子仍能匀速下滑C ．箱子将加速下滑D ．箱子将减速下滑12. 人通过定滑轮把物体 P 提升到某一高处,并处于静止。

如果人向右多走一步,那么，下列判 断不正确的是( ) A.人拉绳的力变大 B, 人拉绳的力不变 C. 地面受到的压力变大 D. 人受到的摩擦力变大六．整体隔离法13．如图 10 所示，质量为 m 1＝5 kg 的滑块置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为 30 N 的力 F 推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量 m 2＝10 kg ，且始终静止，取 g ＝10 m/s 2，求：(1)斜面对滑块的摩擦力大小；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小。

如果再往箱子内装入一些物体，则()图 10专题受力分析、共点力的平衡1.解析：由于人匀速上升，处于平衡状态，所以人所受的合力一定为零，在水平方向不受力的作用。

否则，与人所处的状态就是矛盾的。

答案：C2.解析：对物体受力分析，它受三个力：重力、斜面对它的支持力和静摩擦力，且三力平衡，则弹力与摩擦力的合力和物体受到的重力是一对平衡力，等大反向，A、C错。

斜面对物体的作用力的合力即弹力与摩擦力的合力，方向竖直向上，D 错。

把重力沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解，则各个方向受力均平衡，所以静摩擦力与重力沿斜面向下的分力等大反向，B对。

3.解析：三棱柱受重力、斜面的支持力、摩擦力三力平衡，故F N＝mgcosθ＝ mg，A选项正确。

答案：A4.解析：将绳ac和bc的拉力合成，由二力平衡条件可知，合力与重力大小相等，即F＝mg，如图所示。

因绳ac和绳bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，所以平行四边形为矩形，由图可知，ac绳中的拉力F ac＝mgcos30 °＝ mg，bc绳中的拉力F bc＝mgsin30°＝ mg，A正确。

答案：A5.解析：取金属球为研究对象，有风时，它受到三个力的作用：重力mg、水平方向的风力F 和金属丝的拉力 T，如图所示。

这三个力是共点力，在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力为零。

根据任意两力的合力与第三个力等大反向，与重力等大反向，由平行四边形定则可得F＝mgtan θ。

答案：F＝mgtan θ6.解析：由正交分解法：竖直方向合力为零：有F N＝G－Fsin α①f由f＝μF N 解μ＝FN②由水平方向合力为零，f＝Fcos α③Fcos α解：μ＝G－Fsin α故B、D正确。

答案：BD8.解析：由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、和F4的合力应为零，F1、F2、F3的合力应与F4等值反向，当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力大小仍为F4，但方向与F4成120°，由力的平行四边形定则可知，此时物体所受的合力大小为F4，所以本题的正确选项应为C。