高考物理總復習主題二相互作用與運動定律提升課受力分析與物體的平衡市賽課公開課一等獎省名師獲獎P

提升課受力分析與物體平衡1/26物體受力分析[關鍵點歸納]

1.受力分析分析物體受到哪些力，并將它們以示意圖形式表示出來，這一過程及方法叫受力分析。2/262.受力分析步驟3/263.怎樣預防“多力”或“丟力”(1)預防“多力”有效路徑是找出力施力物體，若某力有施力物體則它實際存在，無施力物體則它不存在。另外協(xié)力與分力不要重復分析。

(2)按正確次序(即一重、二彈、三摩擦、四其它)進行受力分析是確保不“丟力”有效辦法。4/264.受力分析注意事項(1)只分析研究對象所受力，不分析研究對象對其它物體所施加力。(2)每分析一個力，都應該找到施力物體，這是預防“多力”有效辦法之一。(3)協(xié)力和分力不能同時作為物體受到力。(4)不要把“效果力”和“性質(zhì)力”混同重復分析，通常只分析“性質(zhì)力”，不分析“效果力”。(5)結(jié)合物體運動狀態(tài)、利用力相互性進行分析也是確保受力分析正確有效路徑。5/26[精典示例][例1]

傾角為α、質(zhì)量為M斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m木塊靜止在斜面體上。以下結(jié)論正確是(

)A.木塊受到摩擦力大小是mgcosαB.木塊對斜面體壓力大小是mgsinαC.桌面對斜面體摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面對斜面體支持力大小是(M＋m)g圖16/26解析對木塊進行受力分析如圖甲所表示，由平衡方程得FN＝mgcosα，F(xiàn)f＝mgsinα，所以A、B均錯誤；對斜面體和木塊進行整體受力分析如圖乙所表示，可得桌面對斜面體摩擦力大小是零，桌面對斜面體支持力大小是(M＋m)g，故C錯誤，D正確。答案D7/26方法總結(jié)受力分析三個方法(1)假設法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在假設，然后分析該力存在對物體運動狀態(tài)影響來判斷該力是否存在。(2)整體法：將加速度相同幾個相互關聯(lián)物體作為一個整體進行受力分析方法。(3)隔離法：將所研究對象從周圍物體中分離出來，單獨進行受力分析方法。8/26[針對訓練1]

如圖2所表示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止，物體B受力個數(shù)為(

)A.2 B.3C.4 D.5解析若使物體A保持靜止，物體B必對物體A施加一個垂直接觸面向上彈力，由力相互性可知，物體A必定對物體B施加垂直接觸面向下作用力。再對物體B受力分析，因為物體B處于靜止狀態(tài)，則它必定受到重力、力F、物體A對物體B彈力和摩擦力共四個力作用，故選項C正確。答案C圖29/26共點力平衡問題處理方法[關鍵點歸納]

處理平衡問題四種方法方法

內(nèi)容合成法物體受三個共點力作用而平衡，則任意兩個力協(xié)力一定與第三個力大小相等，方向相反分解法物體受三個共點力作用而平衡，將某一個力按力效果分解，則其分力和其它兩個力滿足平衡條件10/26正交分解法物體受到三個或三個以上力作用時，將物體所受力分解為相互垂直兩組，每組力都滿足平衡條件力三角形法對受三力作用而平衡物體，將力矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接矢量三角形，依據(jù)正弦定理、余弦定理或相同三角形等數(shù)學知識求解未知力11/26[精典示例][例2]

在科學研究中，能夠用風力儀直接測量風力大小，其原理如圖3所表示。儀器中一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個金屬球。無風時，金屬絲豎直下垂；當受到沿水平方向吹來風時，金屬絲偏離豎直方向一個角度。風力越大，偏角越大。經(jīng)過傳感器，就能夠依據(jù)偏角大小指示出風力。那么風力大小F跟金屬球質(zhì)量m、偏角θ之間有什么樣關系呢？圖312/26解析選取金屬球為研究對象，它受到三個力作用，如圖甲所表示。金屬球處于平衡狀態(tài)，這三個力協(xié)力為零?？捎靡韵滤姆N方法求解。13/26法一力合成法

如圖乙所表示，風力F和拉力FT協(xié)力與重力等大反向，由平行四邊形定則可得F＝mgtanθ。法二力分解法重力有兩個作用效果：使金屬球抵抗風吹力和使金屬絲拉緊，所以能夠?qū)⒅亓ρ厮椒较蚝徒饘俳z方向進行分解，如圖丙所表示，由幾何關系可得

F＝F′＝mgtanθ。法三正交分解法以金屬球為坐標原點，取水平方向為x軸，豎直方向為y軸，建立坐標系，如圖丁所表示。由水平方向協(xié)力Fx合和豎直方向協(xié)力Fy合分別等于零，即

14/26Fx合＝FTsinθ－F＝0Fy合＝FTcosθ－mg＝0解得F＝mgtanθ。法四三角形法三個力示意圖首尾相連組成一個直角三角形，如圖戊所表示，由三角函數(shù)可求得F＝mgtanθ。由所得結(jié)果可見，當金屬球質(zhì)量m一定時，風力F只跟偏角θ相關。所以，偏角θ大小就能夠指示出風力大小。答案看法析15/26方法總結(jié)分析平衡問題基本思緒(1)明確平衡狀態(tài)(協(xié)力為零)。(2)巧選研究對象(整體法和隔離法)。(3)受力分析(畫出規(guī)范受力分析圖)。(4)列平衡方程(靈活利用力合成法、正交分解法、矢量三角形法及數(shù)學解析法)。(5)求解或討論(解結(jié)果及物理意義)。16/26[針對訓練2]

如圖4所表示，兩段等長細線串接著兩個質(zhì)量相等小球a、b，并懸掛于O點?，F(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向外力，其中作用在b球上力大小為F、作用在a球上力大小為2F，則此裝置平衡時位置可能是以下圖中(

)圖417/26解析設每個球質(zhì)量為m，Oa與ab和豎直方向夾角分別為α、β。18/26答案

C19/261.如圖5所表示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受作用力有(

)A.1個 B.2個C.3個 D.4個圖520/26解析假設繩1對球有作用力，該作用力方向斜向左上方，另外，球在豎直方向上還受重力和繩2拉力，在這三個力作用下球不可能保持平衡，所以繩1不可能對球施加拉力，小球只受重力和繩2拉力。故B正確。答案B21/262.(多項選擇)如圖6所表示，建筑裝修中，工人用質(zhì)量為m磨石對斜壁進行打磨，當對磨石加豎直向上大小為F推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間動摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到摩擦力是(

)A.(F－mg)cosθ B.μ(F－mg)sinθC.μ(F－mg)cosθ D.μ(F－mg)解析對磨石進行受力分析，由平衡條件，沿斜壁：(F－mg)cosθ＝Ff，A正確；垂直于斜壁：壓力FN＝(F－mg)sinθ，故摩擦力Ff＝μFN＝μ(F－mg)sinθ，B正確。答案AB圖622/263.畫出圖7中物體A所受力示意圖，并寫出力名稱和施力物體：(1)物體A靜止，接觸面光滑；(2)A沿粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接觸面光滑，A靜止。圖723/26解析(1)物體A受重力G、推力F、支持力FN、墻壁對A向左彈力FN′，施力物體分別是地球、推A物體、地面、墻壁；(2)物體A受豎直向下重力G、垂直于斜面向上支持力FN、沿斜面向下滑動摩擦力Ff，施力物體分別是地球、斜面、斜面；(3)物體A受重力G、支持力FN、滑動摩擦力Ff，施力物體分別是地球、水平面、水平面；(4)物體A受重力G、拉力FT、彈力FN，施力物體分別是地球、繩子