1、高三講義基礎(chǔ)版受力分析整體與隔離法考點(diǎn)一受力分析整體法與隔離法的應(yīng)用1受力分析(1)定義：把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái)，并畫(huà)出受力示意圖的過(guò)程(2)受力分析的一般順序：首先分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)其次分析接觸力(彈力、摩擦力)最后分析其他力2整體法與隔離法(1)對(duì)整體法和隔離法的理解整體法是指將相互關(guān)聯(lián)的各個(gè)物體看成一個(gè)整體的方法隔離法是指將某物體從周?chē)矬w中隔離出來(lái)，單獨(dú)分析該物體的方法(2)整體法和隔離法的使用技巧當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體各部分)間的相互作

2、用時(shí)，宜用隔離法1應(yīng)用隔離法受力分析如圖1所示，物體A置于水平地面上，力F豎直向下作用于物體B上，A、B保持靜止，則物體A的受力個(gè)數(shù)為()A3 B4 C5 D62應(yīng)用隔離法受力分析如圖2所示，傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)小木塊a、b用細(xì)線連接，用平行于傳送帶的細(xì)線拉住a，兩木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)關(guān)于木塊受力個(gè)數(shù)，正確的是()Aa受4個(gè)，b受5個(gè)Ba受4個(gè)，b受4個(gè)Ca受5個(gè)，b受5個(gè)Da受5個(gè)，b受4個(gè)3應(yīng)用整體法與隔離法受力分析(多選)如圖3所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上，關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()AA一定受到四個(gè)力BB可能受到四個(gè)

3、力CB與墻壁之間一定有彈力和摩擦力DA與B之間一定有摩擦力4整體法與隔離法的應(yīng)用(2013山東15)如圖4所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為()A.4 B4 C12 D21受力分析的三個(gè)常用判據(jù)1條件判據(jù)：不同性質(zhì)的力產(chǎn)生條件不同，進(jìn)行受力分析時(shí)最基本的判據(jù)是根據(jù)其產(chǎn)生條件2效果判據(jù)：有時(shí)候是否滿(mǎn)足某力產(chǎn)生的條件是很難判定的，可先根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析，再運(yùn)用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律判定未知力，也可應(yīng)用“假設(shè)法”(1)物體平衡時(shí)必須保持合外力為零(2)物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)必須保持合力

4、方向沿加速度方向，合力大小滿(mǎn)足Fma.(3)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)必須保持恒力被平衡，合外力大小恒定，滿(mǎn)足Fm，方向始終指向圓心3特征判據(jù)：在有些受力情況較為復(fù)雜的情況下，我們根據(jù)力產(chǎn)生的條件及其作用效果仍不能判定該力是否存在時(shí)，可從力的作用是相互的這個(gè)基本特征出發(fā)，通過(guò)判定其反作用力是否存在來(lái)判定該力考點(diǎn)二平衡條件的應(yīng)用1平衡狀態(tài)：物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)2共點(diǎn)力的平衡條件F合0或者3平衡條件的推論(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等，方向相反(2)三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余兩個(gè)力的合力大小相等，

5、方向相反，并且這三個(gè)力的矢量可以形成一個(gè)封閉的矢量三角形(3)多力平衡：如果物體在多個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力大小相等，方向相反4應(yīng)用平衡條件解題的步驟(1)選取研究對(duì)象：根據(jù)題目要求，選取一個(gè)平衡體(單個(gè)物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn))作為研究對(duì)象(2)畫(huà)受力示意圖：對(duì)研究對(duì)象按受力分析的順序進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力示意圖(3)建立坐標(biāo)系：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系(4)列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論5合成法的應(yīng)用在如圖所示的A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a

6、端固定在墻上，b端下面都掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，圖A、C、D中桿P與豎直方向的夾角均為，圖B中桿P在豎直方向上，假設(shè)A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是()AFAFBFCFD BFDFAFBFCCFAFCFDFB DFCFAFBFD處理平衡問(wèn)題的常用方法與技巧1合成法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等、方向相反2分解法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿(mǎn)足平衡條件3正交分解法：物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用而平衡，將物體所受的力分解

7、為相互垂直的兩組，每組力都滿(mǎn)足平衡條件4整體法和隔離法：當(dāng)多個(gè)物體整體處于平衡狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的各物體相對(duì)靜止，有靜止和勻速運(yùn)動(dòng)兩種情況，不涉及內(nèi)力時(shí)，采用整體法進(jìn)行受力分析并求解涉及內(nèi)力時(shí)宜采用先隔離后整體或先整體后隔離的方法考點(diǎn)三三力動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的處理技巧1動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題指通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個(gè)過(guò)程中物體始終處于一系列的平衡狀態(tài)2解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的關(guān)鍵抓住不變量，確定自變量，依據(jù)不變量與自變量的關(guān)系來(lái)確定其他量的變化規(guī)律3常用的分析方法(1)解析法：對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出因變量與自變量的一般函數(shù)關(guān)系式，然后根據(jù)自變量的變化情況及變化

8、區(qū)間確定因變量的變化情況(2)圖解法：對(duì)研究對(duì)象在狀態(tài)變化過(guò)程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析，依據(jù)某一參量(一般為某一角度)的變化，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下力的平行四邊形或三角形，再由力的平行四邊形或三角形的邊的長(zhǎng)度變化及角度變化確定某些力的大小及方向的變化情況8圖解法求極值如圖7所示，用一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加的最小的力是()A.mg B.mg C.mg D.mg9圖解法的應(yīng)用半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)

9、裝置處于平衡狀態(tài)，如圖8所示是這個(gè)裝置的截面圖現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()AMN對(duì)Q的彈力逐漸減小B地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大CP、Q間的彈力先減小后增大DQ所受的合力逐漸增大10解析法和圖解法的應(yīng)用如圖9，一小球放置在木板與豎直墻面之間設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為FN1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中()AFN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大BFN1始終減小，F(xiàn)N2始終減小CFN1先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小DFN1先增大后減小，F(xiàn)

10、N2先減小后增大處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路1平行四邊形定則是基本方法，但也要根據(jù)實(shí)際情況采用不同的方法，若出現(xiàn)直角三角形，常用三角函數(shù)表示合力與分力的關(guān)系2圖解法的適用情況：圖解法分析物體動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)，一般物體只受三個(gè)力作用，且其中一個(gè)力大小、方向均不變，另一個(gè)力的方向不變，第三個(gè)力大小、方向均變化3用力的矢量三角形分析力的最小值問(wèn)題的規(guī)律：(1)若已知F合的方向、大小及一個(gè)分力F1的方向，則另一分力F2的最小值的條件為F1F2；(2)若已知F合的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向，則另一分力F2的最小值的條件為F2F合考點(diǎn)四平衡中的臨界與極值問(wèn)題1極值問(wèn)題：(1)定義：平衡物體的極值問(wèn)題，一般

11、指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題(2)解題方法：解決這類(lèi)問(wèn)題的常用方法是解析法，即根據(jù)物體的平衡條件列出方程，在解方程時(shí)，采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值另外，圖解法也是常用的一種方法，即根據(jù)物體的平衡條件作出力的矢量圖，畫(huà)出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值或最小值2臨界問(wèn)題：(1)定義：由某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時(shí)，發(fā)生轉(zhuǎn)折的狀態(tài)叫臨界狀態(tài)，解題的關(guān)鍵是確定“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件(2)解題方法：解決這類(lèi)問(wèn)題的基本方法是假設(shè)推理法，即先假設(shè)某種情況成立，然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證、求解11臨界問(wèn)題

12、如圖11所示，在水平板左端有一固定擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧，緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊，此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度已知滑塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力現(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為，最后直到板豎直，此過(guò)程中彈簧彈力的大小F隨夾角的變化關(guān)系可能是圖中的() 針對(duì)訓(xùn)練：1(2014山東14)如圖14，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千，某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小，則維修后()AF1不變，F(xiàn)2變大 BF1不變，F(xiàn)2變小CF1變大，F(xiàn)2變大 DF

13、1變小，F(xiàn)2變小2(2013天津5)如圖15所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)現(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是()AFN保持不變，F(xiàn)T不斷增大BFN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小CFN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小DFN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大3如圖2所示，在傾斜的滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過(guò)輕繩拉著一個(gè)質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動(dòng)的過(guò)程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，則()A環(huán)只受三個(gè)力作用B環(huán)一定受四個(gè)力作用C物體做勻加速運(yùn)動(dòng)D

14、懸繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力4如圖4所示，質(zhì)量均為1 kg的小球a、b在輕彈簧A、B及外力F的作用下處于平衡狀態(tài)，其中A、B兩個(gè)彈簧的勁度系數(shù)均為5 N/cm，B彈簧上端與天花板固定連接，軸線與豎直方向的夾角為60，A彈簧豎直，g取10 m/s2，則以下說(shuō)法正確的是()AA彈簧的伸長(zhǎng)量為3 cmB外力F10 NCB彈簧的伸長(zhǎng)量為4 cmD突然撤去外力F瞬間，b球加速度為05如圖5所示，水平固定且傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對(duì)B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l，則彈簧原長(zhǎng)和推力F的大小分別為()Al，mg Bl，mgCl，2mg Dl，2mg6(多選)如圖8所示，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30，則()A彈簧一定處于壓縮狀態(tài)B滑塊可能受到三個(gè)力作用C斜面對(duì)滑塊的支持力不能為0D斜面對(duì)滑塊的摩擦力的大小等于mg7(多選)如圖9所示，質(zhì)量為M的斜面體A置于粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(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