(浙江選考)2021高考物理一輪復習第二章專題強化一受力分析共點力的平衡課件(PPT 46頁)

1、專題強化一受力分析共點 力的平衡第一頁，共四十六頁。第1頁，共46頁。1.力學中的五種力物體的受力分析題型一種類大小方向重力Gmg(不同高度、緯度、星球，g不同)豎直向下彈簧的彈力Fkx(x為形變量)沿彈簧軸線靜摩擦力0Ff靜Ffmax與相對運動趨勢方向相反滑動摩擦力Ff滑FN與相對運動方向相反萬有引力沿質點間的連線第二頁，共四十六頁。第2頁，共46頁。2.受力分析(1)把指定物體(研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來，并畫出受力示意圖的過程.(2)一般步驟第三頁，共四十六頁。第3頁，共46頁。3.整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究

2、對象與周圍物體分隔開研究的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內物體之間的相互作用力第四頁，共四十六頁。第4頁，共46頁。例1(2019浙江紹興市3月選考模擬)如圖1所示，攀巖者僅憑借鞋底和背部的摩擦停留在豎直的巖壁間，鞋子、背部與巖壁間的動摩擦因數分別為0.80和0.60.為了節(jié)省體力，他盡可能減小身體與巖壁間的正壓力，使自己剛好不下滑.假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列判斷正確的是A.攀巖者受到三個力的作用B.鞋子受到的靜摩擦力方向豎直向下C.巖壁對鞋子的支持力大于巖壁對背部的支持力D.攀巖者背部受到的靜摩擦力支撐了體重的圖1第五頁，共四十六頁。第5頁

3、，共46頁。解析對攀巖者分析，受重力、鞋與巖壁間彈力和摩擦力、背部與巖壁間彈力和摩擦力共五個力作用；重力方向豎直向下，鞋子和背部受到的靜摩擦力方向豎直向上，故水平方向上兩支持力大小相等，方向相反，FN1FN2，根據平衡條件可得1FN12FN2G，可得Ff22FN2第六頁，共四十六頁。第6頁，共46頁。變式1(2019云南保山市統(tǒng)一檢測)如圖2所示，A、B、C三個物體處于平衡狀態(tài)，則關于A、B、C三個物體的受力個數，下列說法正確的是A.A物體受到4個力的作用B.B物體受到3個力的作用C.C物體受到3個力的作用D.C物體受到4個力的作用解析物體C受重力、B的支持力和摩擦力3個力的作用，選項C正確，

4、D錯誤；物體B受重力、A的支持力、C的壓力和摩擦力4個力的作用，選項B錯誤；把B、C看成一個整體，物體A受重力、地面的支持力以及B的壓力3個力的作用，選項A錯誤.圖2第七頁，共四十六頁。第7頁，共46頁。變式2(2017浙江11月選考5)疊放在水平地面上的四個完全相同的排球如圖3所示，質量均為m，相互接觸，球與地面間的動摩擦因數均為，則A.上方球與下方三個球間均沒有彈力B.下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力C.水平地面對下方三個球的支持力均為 mgD.水平地面對下方三個球的摩擦力均為 mg圖3第八頁，共四十六頁。第8頁，共46頁。由力的平衡條件知，下面三個球對最上面的球有彈力，故最上面的球對下

5、面三個球肯定有彈力，選項A錯誤；對地面上的其中一個球進行受力分析，如圖所示，可知下方的球受到水平地面的摩擦力，選項B錯誤；由于下方的球受到的地面的摩擦力是靜摩擦力，因此不能通過FfFN求解此摩擦力，選項D錯誤.解析將四個球看成一個整體，地面的支持力與球的重力平衡，設下方三個球中的一個球受到的支持力大小為FN，因此3FN4mg，即FN mg，所以選項C正確；第九頁，共四十六頁。第9頁，共46頁。1.基本思路確定平衡狀態(tài)(加速度為零)巧選研究對象(整體法或隔離法)受力分析建立平衡方程求解或作討論.2.常用方法(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定它們的方向時常用假設法.(2)求解平衡問題時常用二

6、力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、圖解法等.靜態(tài)平衡問題題型二第十頁，共四十六頁。第10頁，共46頁。例2(2019全國卷16)用卡車運輸質量為m的勻質圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖4所示.兩斜面、固定在車上，傾角分別為30和60.重力加速度為g.當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面、壓力的大小分別為F1、F2，則圖4第十一頁，共四十六頁。第11頁，共46頁。第十二頁，共四十六頁。第12頁，共46頁。變式3(2019安徽馬鞍山市二模)如圖5，一粗糙斜面固定于水平面上，一質量為m的滑塊通過一跨過斜面頂端光滑定滑輪的輕繩與一鉤碼相連.能使滑塊在斜面上保持靜止的鉤碼質

7、量的最大值和最小值分別為m1和m2.設輕繩與斜面保持平行，滑塊所受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.斜面傾角為，則滑塊與斜面之間的動摩擦因數為解析當鉤碼的質量為最大值m1時，滑塊所受的靜摩擦力沿斜面向下，則：mgcos mgsin m1g；當鉤碼的質量為最小值m2時，滑塊所受的靜摩擦力沿斜面向上，則：mgsin m2gmgcos ；聯立解得 故C正確，A、B、D錯誤.圖5第十三頁，共四十六頁。第13頁，共46頁。變式4(多選)如圖6所示，質量為M的斜面體A置于粗糙水平面上，用輕繩拴住質量為m的小球B置于斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).已知斜面傾角30，輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上，不計小

8、球與斜面間的摩擦，重力加速度為g，則A.斜面體對小球的作用力大小為mgB.輕繩對小球的作用力大小為C.斜面體對水平面的壓力大小為(mM)gD.斜面體與水平面間的摩擦力大小為圖6第十四頁，共四十六頁。第14頁，共46頁。解析以小球為研究對象，受力分析如圖甲，根據平衡條件，以斜面體和小球整體為研究對象，受力分析如圖乙，豎直方向FN(Mm)gFTsin 30，故C錯誤；第十五頁，共四十六頁。第15頁，共46頁。1.動態(tài)平衡動態(tài)平衡就是通過控制某一物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，但變化過程中的每一個狀態(tài)均可視為平衡狀態(tài)，所以叫動態(tài)平衡.2.常用方法動態(tài)平衡問題題型三第十六頁，共四十六頁。第16頁，

9、共46頁。例3質量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上.用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖7所示.用FT表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中A.F逐漸變大，FT逐漸變大B.F逐漸變大，FT逐漸變小C.F逐漸變小，FT逐漸變大D.F逐漸變小，FT逐漸變小方法1圖解法圖7解析對O點受力分析如圖所示，F與FT的變化情況如圖，由圖可知在O點向左移動的過程中，F逐漸變大，FT逐漸變大，故選項A正確.第十七頁，共四十六頁。第17頁，共46頁。例4(2019安徽蚌埠市第二次質檢)如圖8所示，物體甲放置在水平地面上，通過跨過定滑輪的輕繩與小球乙相連，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現對小球乙施加一個水平力

10、F，使小球乙緩慢上升一小段距離，整個過程中物體甲保持靜止，甲受到地面的摩擦力為Ff，則該過程中A.Ff變小，F變大B.Ff變小，F變小C.Ff變大，F變小D.Ff變大，F變大方法2解析法圖8第十八頁，共四十六頁。第18頁，共46頁。第十九頁，共四十六頁。第19頁，共46頁。例5(多選)(2019全國卷19)如圖9所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪.一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45.已知M始終保持靜止，則在此過程中A.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細繩的拉力大小

11、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減小后增加方法3解直角三角形法圖9第二十頁，共四十六頁。第20頁，共46頁。解析對N進行受力分析如圖所示，因為N的重力與水平拉力F的合力和細繩的拉力FT是一對平衡力，從圖中可以看出水平拉力的大小逐漸增大，細繩的拉力也一直增大，選項A錯誤，B正確；M的質量與N的質量的大小關系不確定，設斜面傾角為，若mNgmMgsin ，則M所受斜面的摩擦力大小會一直增大，若mNgmMgsin ，則M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后反向增大，選項C錯誤，D正確.第二十一頁，共四十六頁。第21頁，共46頁。1.臨界問題當某物理量變化時

12、，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現”或“恰好不出現”，在問題的描述中常用“剛好”“剛能”“恰好”等語言敘述.2.極值問題一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題.平衡中的臨界與極值問題題型四第二十二頁，共四十六頁。第22頁，共46頁。3.解題方法(1)極限法：首先要正確地進行受力分析和變化過程分析，找出平衡的臨界點和極值點；臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題，而要把某個物理量推向極端，即極大和極小.(2)數學分析法：通過對問題的分析，依據物體的平衡條件寫出物理量之間的函數關系(畫出函數圖象)，用數學方法求極值(如求二次函數極值、公式極值

13、、三角函數極值).(3)物理分析方法：根據物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過對物理過程的分析，利用平行四邊形定則進行動態(tài)分析，確定最大值與最小值.第二十三頁，共四十六頁。第23頁，共46頁。例6如圖10所示，質量為m的物體放在一固定斜面上，當斜面傾角為30時恰能沿斜面勻速下滑.對物體施加一大小為F、方向水平向右的恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當斜面傾角增大并超過某一臨界角0時，不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，試求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數；解析如圖甲所示，未施加力F時，對物體受力分析，由平衡條件得mgsin 30mgcos 30圖10第二

14、十四頁，共四十六頁。第24頁，共46頁。(2)這一臨界角0的大小.解析設斜面傾角為時，受力情況如圖乙所示，由平衡條件得：Fcos mgsin FfFNmgcos Fsin FfFN答案60當cos sin 0，即tan 時，F，即“不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行”，此時，臨界角060.第二十五頁，共四十六頁。第25頁，共46頁。變式5如圖11所示，重50 N的物體A放在傾角為37的粗糙斜面上，有一根原長為10 cm、勁度系數為800 N/m的彈簧，其一端固定在斜面頂端，另一端連接物體A后，彈簧長度為14 cm，現用一彈簧測力計沿斜面向下拉物體，若物體與斜面間的最大靜摩擦力為20

15、 N，當彈簧的長度仍為14 cm時，彈簧測力計的讀數不可能為(sin 370.6，cos 370.8)A.10 N B.20 N C.40 N D.0解析A在斜面上處于靜止狀態(tài)時所受合力為零，當摩擦力的方向沿斜面向上時，Fmgsin 37Ffmk(ll0)，解得F22 N，當摩擦力沿斜面向下時，F最小值為零，即拉力的取值范圍為0F22 N，故選C.圖11第二十六頁，共四十六頁。第26頁，共46頁。1.如圖1，某電視臺每周都有棋類節(jié)目，鐵質的棋盤豎直放置，每個棋子都是一個小磁鐵，能吸在棋盤上，不計棋子之間的相互作用力，下列說法正確的是A.小棋子共受三個力作用B.棋子對棋盤的壓力大小等于重力C.磁

16、性越強的棋子所受的摩擦力越大D.質量不同的棋子所受的摩擦力大小不同1234雙基鞏固練567891011121314課時精練(限時：40分鐘)圖1第二十七頁，共四十六頁。第27頁，共46頁。解析小棋子受到重力G、棋盤面的吸引力F引、支持力FN和靜摩擦力Ff共四個力作用，重力豎直向下，摩擦力豎直向上，且重力和摩擦力是一對平衡力；支持力和吸引力為一對平衡力；棋子掉不下來的原因是棋盤對它向上的摩擦力和它的重力大小相等，所以質量不同的棋子所受摩擦力大小不同，故選項D正確.1234567891011121314第二十八頁，共四十六頁。第28頁，共46頁。2.(2019福建廈門市期末質檢)如圖2所示，在水平

17、晾衣桿上晾曬床單時，為了使床單盡快晾干，可在床單間支撐輕質小木棍.小木棍位置不同，兩側床單間夾角將不同.設床單重力為G，晾衣桿對床單的作用力大小為F，下列說法正確的是A.越大，F越大B.越大，F越小C.無論取何值，都有FGD.只有當120時，才有FG解析以床單和小木棍整體為研究對象，整體受到重力G和晾衣桿的支持力F，由平衡條件知 FG，與取何值無關，故A、B、D錯誤，C正確.1234567891011121314圖2第二十九頁，共四十六頁。第29頁，共46頁。3.(2019廣東珠海市質量監(jiān)測)如圖3，區(qū)伯伯在海邊釣獲一尾魚，當魚線拉著大頭魚在水中向左上方勻速運動時，魚受到水的作用力方向可能是A

18、.豎直向上B.豎直向下C.水平向左D.水平向右解析魚處于平衡狀態(tài)，受到豎直向下的重力、斜向左上的拉力、水的作用力，根據受力平衡的條件，結合力的合成可知，魚受到的水的作用力的方向一定是與拉力和重力的合力的方向相反，故D正確，A、B、C錯誤.1234567891011121314圖3第三十頁，共四十六頁。第30頁，共46頁。4.(2019浙江金華市十校期末)體操運動員在進行自由體操比賽時，有如圖4所示的比賽動作：運動員兩手臂對稱支撐，豎直倒立保持靜止狀態(tài).當運動員兩手間距離緩慢增大時，每只手臂對人體的作用力FT及它們的合力F的大小變化情況為A.FT增大，F不變 B.FT增大，F減小C.FT增大，F

19、增大D.FT減小，F不變1234567891011121314圖4第三十一頁，共四十六頁。第31頁，共46頁。5. (2019浙江溫州市聯考)2018年9月2號的亞運會中，中國隊包攬了跳水項目的全部10金.圖5所示為跳水運動員在走板時，從跳板的a端緩慢地走到b端，跳板逐漸向下彎曲，在此過程中，該運動員對跳板的A.摩擦力不斷增大 B.作用力不斷減小C.作用力不斷增大 D.壓力不斷增大解析運動員對跳板的作用力等于重力，故大小不變；摩擦力等于重力沿跳板面方向的分力，不斷增大，壓力等于重力垂直于跳板面方向的分力，不斷減小，故A正確.1234567891011121314圖5第三十二頁，共四十六頁。第3

20、2頁，共46頁。6.(2019江蘇卷2)如圖6所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右.細繩與豎直方向的夾角為，繩的拉力為T，則風對氣球作用力的大小為解析以氣球為研究對象，受力分析如圖所示，由力的平衡條件可知，氣球在水平方向所受合力為零，即風對氣球作用力的大小為FTsin ，C正確，A、B、D錯誤.1234567891011121314圖6第三十三頁，共四十六頁。第33頁，共46頁。7.(多選)(2019江西新余市上學期期末)如圖7所示，一架救援直升機通過軟繩打撈河中物體，物體質量為m，由于河水的流動對物體產生水平方向的沖擊力，使軟繩偏離豎直方向，當直升機相對地面靜止時，繩子

21、與豎直方向成角，已知物體所受的浮力不能忽略，重力加速度為g.下列說法正確的是A.繩子的拉力為B.繩子的拉力可能小于mgC.物體受到河水的水平方向的作用力等于繩子的拉力D.物體受到河水的水平方向的作用力小于繩子的拉力1234567891011121314圖7第三十四頁，共四十六頁。第34頁，共46頁。解析對物體受力分析，如圖所示：1234567891011121314在水平方向上有FfFTsin ，sin 1，有FfFT，物體受到河水的水平方向的作用力小于繩子的拉力，故C錯誤，D正確.第三十五頁，共四十六頁。第35頁，共46頁。解析對物塊受力分析，根據平衡條件可知：8.(2019陜西漢中市3月聯

22、考)如圖8所示，固定的木板與豎直墻面的夾角為，重為G的物塊靜止在木板與墻面之間，不計一切摩擦，則A.物塊對墻面的壓力大小為Gtan B.物塊對墻面的壓力大小為Gsin cos C.物塊對木板的壓力大小為Gcos D.物塊對木板的壓力大小為1234567891011121314圖8第三十六頁，共四十六頁。第36頁，共46頁。9.(2019湖南永州市第二次模擬)如圖9所示，圓柱體的A點放有一質量為m的小物塊P，使圓柱體緩慢勻速轉動，帶動P從A點轉到A點，在這一過程中P始終與圓柱體保持相對靜止，下列圖中能表示P所受靜摩擦力的大小隨時間的變化規(guī)律的是1234567891011121314圖9第三十七頁

23、，共四十六頁。第37頁，共46頁。解析物塊P受三個力的作用：豎直向下的重力mg，沿半徑指向外的支持力FN，沿切線方向的靜摩擦力Ff，因圓柱體緩慢移動，所以物塊P在任意位置所受合力為零，如圖所示1234567891011121314則：Ffmgsin ，從A轉至A的過程中，先減小后增大，Ff先減小后增大，且按照正弦規(guī)律變化，故B正確.第三十八頁，共四十六頁。第38頁，共46頁。10.(2019浙江臺州市高三期末)如圖10所示，一個教學用的直角三角板的邊長分別為a、b、c，被沿兩直角邊的細繩A、B懸吊在天花板上，且斜邊c恰好平行于天花板，細繩分別與兩直角邊平行，過直角的豎直線為MN.設A、B兩繩對

24、三角形薄板的拉力分別為Fa和Fb，已知Fa和Fb及薄板的重力為在同一平面的共點力，則下列說法正確的是A.薄板的重心不在MN線上B.兩繩對薄板的拉力Fa和Fb之比為FaFbbcC.兩繩對薄板的拉力Fa和Fb之比為FaFbbaD.兩繩對薄板的拉力Fa和Fb是由于薄板發(fā)生形變而產生的1234567891011121314圖10第三十九頁，共四十六頁。第39頁，共46頁。解析三角形薄板受重力、兩個拉力處于平衡狀態(tài)，由幾何關系知，三個力一定交于三角形的直角頂點，所以重心一定在MN線上，故A錯誤；對三角形薄板受力分析如圖所示.根據平衡條件，則Famgcos ，Fbmgsin ，12345678910111

25、21314兩繩對薄板的拉力Fa和Fb是由于繩發(fā)生形變引起的，故D錯誤.第四十頁，共四十六頁。第40頁，共46頁。11.(2019廣東肇慶市第二次統(tǒng)一檢測)如圖11所示，質量分別為mA和mB的物體A、B用細繩連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45的斜面上，B懸掛著.已知mA2mB，不計滑輪摩擦，現將斜面傾角由45增大到50，系統(tǒng)仍保持靜止.下列說法中正確的是A.繩子對A的拉力將增大B.物體A對斜面的壓力將增大C.物體A受到的靜摩擦力增大D.物體A受到的靜摩擦力減小1234567891011121314綜合提升練圖11第四十一頁，共四十六頁。第41頁，共46頁。12.(2019浙江浙南名校聯盟期末)如圖12所示，一個質量為4 kg的半球形物體A放在傾角為37的斜面B上靜止不動.若用通過球心的水平推力F10 N作用在物體上，物體仍靜止在斜面上，斜面仍相對地面靜止.已知sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2，則A.地面對斜面B的彈力不變B.地面對