【優(yōu)化方案】高考物理總復習 第1章第三節(jié) 受力分析 共點力的平衡課件 大綱

第三節(jié)受力分析共點力的平衡第三節(jié)受力分析共點力的平衡基礎(chǔ)知識梳理課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識梳理一、受力分析1．概念把研究對象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來，并畫出物體所受力的_________，這個過程就是受力分析．2．受力分析的一般順序先分析______，然后按接觸面分析接觸力(彈力、摩擦力)，再分析其他力(電磁力、浮力等)，最后分析已知力．示意圖重力二、共點力作用下物體的平衡1．平衡狀態(tài)物體處于______或_______________的狀態(tài)．靜止勻速直線運動F合＝0思考感悟v＝0一定是平衡狀態(tài)嗎？提示：不一定．因為v＝0時，a不一定等于0.三、共點力平衡的幾條重要推論1．二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向_______2．三力平衡：如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小________、方向________相反．相等相反．3．多力平衡：如果物體受多個力作用處于平衡，其中任何一個力與其余力的合力大小________，方向_________

相反．相等課堂互動講練一、物體受力分析的常用方法及其應注意的問題1．常用方法(1)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對象與周圍物體分隔開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(nèi)物體之間的相互作用力注意問題受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體(2)假設(shè)法在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與否對物體運動狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在．2．應注意的問題(1)不要把研究對象所受的力與研究對象對其他物體的作用力混淆．(2)對于分析出的物體受到的每一個力，都必須明確其來源，即每一個力都應找出其施力物體，不能無中生有．(3)合力和分力不能重復考慮．(4)區(qū)分性質(zhì)力與效果力：研究對象的受力圖，通常只畫出按性質(zhì)命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析進去，受力圖完成后再進行力的合成或分解．(5)區(qū)分內(nèi)力與外力：對幾個物體的整體進行受力分析時，這幾個物體間的作用力為內(nèi)力，不能在受力圖中出現(xiàn)；當把某一物體單獨隔離分析時，原來的內(nèi)力變成外力，要在受力分析圖中畫出．特別提醒：在分析物體的受力情況時，為防止漏力或添力，分析的順序一般是先分析場力，再分析接觸力．1.(2011年遼遼寧寧沈沈陽陽二二測測)如圖圖1－3－1所示示，，兩兩個個等等大大、、反反向向的的水水平平力力F分別別作作用用在在物物體體A和B上，，A、B兩物物體體均均處處于于靜靜止止狀狀態(tài)態(tài)．．若若各各接接觸觸面面與與水水平平地地面面平平行行，，則則A、B兩物物體體各各受受幾幾個個力力()A．3個、、4個B．4個、、4個C．4個、、5個D．4個、、6個即時應用圖1－3－1解析析：：選C.對物物體體A受力力分分析析：：豎豎直直方方向向上上受受兩兩個個力力：：重重力力和和支支持持力力；；水水平平方方向向受受兩兩個個力力：：水水平平力力F和B對A的摩摩擦擦力力，，即即物物體體A共受受4個力力作作用用；；對對物物體體B受力力分分析析；；豎豎直直方方向向上上受受3個力力作作用用：：重重力力、、地地面面的的支支持持力力、、A對B的壓壓力力；；水水平平方方向向受受兩兩個個力力作作用用：：水水平平力力F和A對B向右的摩摩擦力，，即物體體B共受5個力的作作用，故故答案C正確．二、處理理平衡問問題的基基本方法法1．方法(1)力的合成成法物體受三三個力作作用而平平衡時，，其中任任意兩個個力的合合力必定定跟第三三個力等等大反向向．可利利用力的的平行四四邊形定定則，根根據(jù)正弦弦定理、、余弦定定理或相相似三角角形等數(shù)數(shù)學知識識求解．．(2)正交分解解法多用于三三個以上上共點力力作用下下的物體體的平衡衡．值得得注意的的是，對對x、y方向選擇擇時，盡盡可能使使較多的的力落在在x、y軸上，被被分解的的力盡可可能是已已知力，，不宜分分解待求求力．(3)力的三角角形法物體受同同一平面面內(nèi)三個個互不平平行的力力處于平平衡時，，可以將將這三個個力的矢矢量首尾尾相接，，構(gòu)成一一個矢量量三角形形；即三三個力矢矢量首尾尾相接，，恰好構(gòu)構(gòu)成三角角形，則則這三個個力的合合力必為為零，利利用三角角形法，，根據(jù)正正弦定理理、余弦弦定理或或相似三三角形等等數(shù)學知知識可求求得未知知力．2．一般步步驟(1)選取研究究對象：：根據(jù)題題目要求求，恰當當選取研研究對象象，在平平衡類問問題中，，研究對對象可以以是單個個物體，，也可以以是多個個物體組組成的系系統(tǒng)，還還可以是是幾個物物體相互互連接的的結(jié)點．．(2)分析研究究對象的的受力情情況，畫畫出受力力圖．(3)利用平衡衡條件建建立方程程并求解解．特別提醒醒：(1)物體受三三個力平平衡時，，利用力力的分解解法或合合成法比比較簡單單．(2)解平衡問問題建立立坐標系系時應使使盡可能能多的力力與坐標標軸重合合，需要要分解的的力盡可可能少，，物體受受四個以以上的力力作用時時一般要要采用正正交分解解法．2.(2009年高考山山東卷)如圖1－3－2所示，光光滑半球球形容器器固定在在水平面面上，O為球心．．一質(zhì)量量為m的小滑塊塊，在水水平力F的作用下下靜止于于P點．設(shè)滑滑塊所受受支持力力為FN，OP與水平方方向的夾夾角為θ，下列關(guān)關(guān)系正確確的是()即時應用圖1－3－2經(jīng)典題型探究例1整體法和隔離法的應用題型一圖1－3－3(2011年廣東省實驗中學模擬)如圖1－3－3所示，質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài)．m與M相接觸的邊與豎直方向的夾角為α，若不計一切摩擦，求：(1)水平面對正方體M的彈力大??；(2)墻面對正方體m的彈力大小．【思路點撥撥】求解此題題應注意意以下三三點：(1)整體法分分析受力力，利用用平衡求求水平面面對正方方體M的彈力；；(2)隔離m進行受力力分析，，并建立立直角坐坐標系；；(3)列平衡方方程求墻墻面對正正方體m的彈力大大?。窘馕觥?1)以兩個正正方體整整體為研研究對象象，整體體受到向向上的支支持力和和向下的的重力，，處于靜靜止狀態(tài)態(tài)．所以水平平面對正正方體M的彈力大大小為FN＝(M＋m)g.(2)對正方體體m進行受力力分析如如圖1－3－4所示．把FN2沿水平方方向和豎豎直方向向分解有有FN2cosα＝FN1FN2sinα＝mg.解得FN1＝mgcotα.圖1－3－4【答案】(1)(M＋m)g(2)mgcotα【規(guī)律總結(jié)結(jié)】靈活地選選取研究究對象可可以使問問題簡化化．對處處于平衡衡狀態(tài)的的兩個物物體組成成的系統(tǒng)統(tǒng)，在不不涉及內(nèi)內(nèi)力時，，優(yōu)先考考慮整體體法．有有時即使使求解的的是系統(tǒng)統(tǒng)外力，，也必須須采取隔隔離法分分析，如如求解本本題的墻墻面對正正方體m的彈力時時，就采采用了隔隔離法．．(2010年高考山東卷卷)如圖1－3－5所示，質(zhì)量分分別為m1、m2的兩個物體通通過輕彈簧連連接，在力F的作用下一起起沿水平方向向做勻速直線線運動(m1在地面，m2在空中)，力F與水平方向成成θ角．則m1所受支持力FN和摩擦力Ff正確的是()A．FN＝m1g＋m2g－FsinθB．FN＝m1g＋m2g－FcosθC．Ff＝FcosθD．Ff＝Fsinθ變式訓練1圖1－3－5解析：選AC.對于m1、m2和輕彈簧組成成的系統(tǒng)受力力分析如圖，，由平衡條件件知：水平方向：Ff＝Fcosθ豎直方向：FN＋Fsinθ＝m1g＋m2g.由以上兩式得得Ff＝Fcosθ，F(xiàn)N＝m1g＋m2g－Fsinθ，正確選項為為A、C.(滿分樣板13分)物體A的質(zhì)量為2kg，兩根輕細繩繩b和c的一端連接于于豎直墻上，，另一端系于于物體A上，在物體A上另施加一個個方向與水平平線成θ角的拉力F，相關(guān)幾何關(guān)關(guān)系如圖1－3－6所示，θ＝60°.若要使兩繩都都能伸直，求拉力F的大小范圍．．(g取10m/s2)例2平衡中的臨界和極值問題題型二圖1－3－6解題樣板規(guī)范范步驟，該得得的分一分不不丟！作出物體A的受力分析圖圖如圖1－3－7所示，由平衡條件得得Fsinθ＋F1sinθ－mg＝0①(2分)Fcosθ－F2－F1cosθ＝0②(2分)圖1－3－7【規(guī)律總結(jié)】解決臨界問問題，必須須在變化中中去尋找臨臨界條件，，即不能停