第3講受力分析共點(diǎn)力的平衡學(xué)習(xí)目標(biāo)1.從具體的情境中選擇研究對象,會分析其彈力、摩擦力的有無及方向。2.會靈活應(yīng)用整體法和隔離法對多物體受力分析。3.會運(yùn)用共點(diǎn)力平衡的條件分析解決平衡問題?？键c(diǎn)一受力分析1.受力分析的四種方法假設(shè)法在未知某力是否存在時,先對其做出不存在的假設(shè),然后根據(jù)該力不存在對物體運(yùn)動和受力狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在整體法將加速度相同的幾個相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個整體進(jìn)行受力分析的方法隔離法將所研究的對象從周圍的物體中分離出來,單獨(dú)進(jìn)行受力分析的方法動力學(xué)分析法對加速運(yùn)動的物體進(jìn)行受力分析時,應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行分析求解的方法2.受力分析的一般步驟思考討論如圖,粗糙的長方體木塊A、B疊在一起,放在水平桌面上,B木塊受到一個水平方向的力的牽引,但仍然保持靜止。問B木塊共受到幾個力的作用?

例1(2024·浙江6月選考,2)如圖為小貓蹬地躍起騰空追蝶的情景,則()A.飛行的蝴蝶只受重力的作用B.蝴蝶轉(zhuǎn)彎時所受合力沿運(yùn)動方向C.小貓在空中受重力和彈力的作用D.小貓蹬地時彈力大于所受重力聽課筆記

受力分析的三個技巧(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)除了根據(jù)力的性質(zhì)和特點(diǎn)進(jìn)行判斷,假設(shè)法是判斷彈力、摩擦力的有無及方向的常用方法。(3)善于轉(zhuǎn)換研究對象,尤其是在彈力、摩擦力的方向不易判定的情形中,可以分析與其接觸物體的受力,再應(yīng)用牛頓第三定律判定。例2(2025·八省聯(lián)考內(nèi)蒙古卷,1)“那達(dá)慕”是國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn),套馬是“那達(dá)慕”大會的傳統(tǒng)活動之一,某次套馬的情景如圖所示。套馬者視為質(zhì)點(diǎn),可能受重力G、支持力FN,拉力F、摩擦力Ff,其受力示意圖可能正確的是()聽課筆記

整體法和隔離法的選擇1.當(dāng)分析相互作用的兩個或兩個以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時,宜用整體法。2.在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個物體各部分)間的相互作用時,宜用隔離法。3.整體法和隔離法不是獨(dú)立的,對一些較復(fù)雜問題,通常需要多次選取研究對象,交替使用整體法和隔離法?？键c(diǎn)二共點(diǎn)力的平衡1.共點(diǎn)力的平衡(1)平衡狀態(tài):物體或做。

(2)平衡條件:F合=或Fx=,Fy=。

(3)常用推論①若物體受n個作用力而處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力與其余(n-1)個力的合力。

②若三個共點(diǎn)力的合力為零,則表示這三個力的有向線段首尾相接組成一個三角形。

2.求解共點(diǎn)力平衡問題的常用方法(1)合成法:一個力與其余所有力的合力等大反向,常用于非共線三力平衡。(2)正交分解法:Fx合=0,Fy合(3)矢量三角形法:把表示三個力的有向線段構(gòu)成一個閉合的三角形,常用于非特殊角的一般三角形。思考討論靜止的物體速度為0處于平衡狀態(tài),豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時速度為0,也處于平衡狀態(tài),這種說法對嗎?

例3(2024·浙江1月選考,6)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),小球A、B上系有不可伸長的細(xì)線a、b、c和d,其中a的上端懸掛于豎直固定的支架上,d跨過左側(cè)定滑輪、c跨過右側(cè)定滑輪分別與相同配重P、Q相連,調(diào)節(jié)左、右兩側(cè)定滑輪高度達(dá)到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質(zhì)量均為50g,細(xì)線c、d平行且與水平成θ=30°(不計摩擦),則細(xì)線a、b的拉力分別為(g=10m/s2)()A.2N1N B.2N0.5N C.1N1N D.1N0.5N聽課筆記

例4(2024·湖北卷,6)如圖所示,兩拖船P、Q拉著無動力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn),兩根水平纜繩與虛線的夾角均保持為30°。假設(shè)水對三艘船在水平方向的作用力大小均為f,方向與船的運(yùn)動方向相反,則每艘拖船發(fā)動機(jī)提供的動力大小為()A.33f B.213f C.2f聽課筆記

例5(2025·重慶長壽高三開學(xué)考試)在建筑裝修中,工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對磨石施加豎直向上的推力F時,磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動,已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ,則磨石受到的摩擦力是()A.(F-mg)cosθ B.(mg-F)sinθ C.μ(mg-F) D.μ(F-mg)聽課筆記

處理平衡問題的三個技巧(1)物體受三個力平衡時,利用力的分解法或合成法比較簡單。(2)物體受四個或四個以上的力作用時,一般要采用正交分解法。(3)正交分解法建立坐標(biāo)系時應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合,需要分解的力盡可能少。例6(2025·山東聊城模擬)如圖所示,某創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組制作了一個半徑為12cm的圓環(huán),將3個相同的輕彈簧一端等間距地連接在圓環(huán)上的A、B、C三點(diǎn),另外一端連接于同一點(diǎn),結(jié)點(diǎn)恰好在圓心O處。將圓環(huán)水平放置,在結(jié)點(diǎn)O處懸掛一瓶礦泉水,緩慢釋放直至平衡時測得結(jié)點(diǎn)下降了5cm。已知輕彈簧的自然長度為9cm,礦泉水(包括瓶)受到的重力為6N,則彈簧的勁度系數(shù)為()A.390N/m B