1、物體間的相互作用,第二章,第4講 受力分析 共點力平衡,一、受力分析 1定義：把指定物體(或研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都分析出來，并畫出物體_的示意圖的過程 2受力分析的一般順序 先分析_(重力、電場力、磁場力)，再分析_，最后分析其他力(一重二彈三摩擦四其他),受力,場力,接觸力,【跟蹤訓(xùn)練】 1(單選)(2013年上海卷)如圖241，質(zhì)量mAmB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是( ),【答案】A 【解析】兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落過程中，由于物塊與豎直墻面之間沒有壓力，沒有摩擦力，兩者一起做自

2、由落體運動，AB之間沒有彈力作用，物體B的受力示意圖是A.,二、共點力作用下的物體平衡 1共點力：物體同時受幾個力的作用，如果這幾個力都作用于_，或者它們的作用線相交于同一點，這幾個力叫做共點力 2平衡狀態(tài)：物體保持_或_運動狀態(tài)時，物體就處于平衡狀態(tài) 3共點力作用下物體的平衡條件：_ _.若采用正交分解法求平衡問題，則其平衡條件：_.,物體的同一點,靜止,勻速直線,物體受到的合外力,為零，即F合0,Fx合0，F(xiàn)y合0,4兩個推論 (1)當(dāng)物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時，這三個力必_(三力匯交原理)； (2)物體受到N個共點力作用而處于平衡狀態(tài)時，取出其中的一個力，則這個力必與剩下的(

3、N1)個力的合力_,共面且相交于一點,等大反向,【跟蹤訓(xùn)練】 2(單選)(2015年廣西模擬)如圖242所示為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點等高，O為結(jié)點，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA、FB，燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是( ) AFA一定小于G BFA與FB大小相等 CFA與FB是一對平衡力 DFA與FB大小之和等于G 【答案】B 【解析】由題意可知FA與FB的合力大小等于燈籠受到的重力G，F(xiàn)A與FB大小相等，F(xiàn)A可能大于G，所以選項B正確,在常見的幾種力中，重力是主動力，而彈力、摩擦力是被動力，其中存在彈力又是摩擦力存在的前提，所以分析受力時應(yīng)按重力、彈力、摩擦力的順序

4、去分析物體的受力情況要與其運動情況相符，因此常常從物體的運動狀態(tài)入手，去分析某個力是否存在,物體的受力分析,受力分析的方法步驟：,(單選)(2015年黑龍江模擬)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖 243 所示若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力則木板P的受力個數(shù)為( ) A3 B4 C5 D6,解析 本題考查受力分析、研究對象的選取及平衡問題解題方法在它們一起沿斜面勻速下滑的過程中，彈簧對Q必然有彈力選木板P為研究對象，它受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q對它的壓力及彈簧對它的向下的彈力5個力的作用選項C正確

5、答案 C 一題一得 解決與靜摩擦力相關(guān)的力學(xué)問題，重在分析物體的受力發(fā)生變化時靜摩擦力的變化求解的依據(jù)為平衡方程或者牛頓運動定律,(單選)(2015年江蘇模擬)一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖244所示則物塊( ) A仍處于靜止?fàn)顟B(tài) B沿斜面加速下滑 C受到的摩擦力不變 D受到的合外力增大,【答案】A 【解析】本題考查物體的受力分析與平衡及應(yīng)用基本規(guī)律解題的能力最大靜摩擦力大小近似等于滑動摩擦力，物塊恰好靜止在斜面上，則mgsin mgcos ，當(dāng)施加豎直向下的恒力F時對物塊受力分析，可得(mgF)sin (mgF)cos ，物體的合力為零，物塊仍

6、處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項A正確,1分解法：物體受到幾個力的作用，將某一個力按力的效果進行分解，則其分力和其他力在所分解的方向上滿足平衡條件 2合成法：物體受幾個力的作用，通過合成的方法將它們簡化成兩個力，這兩個力滿足平衡條件 3正交分解法：將處于平衡狀態(tài)的物體所受的力分解為相互正交的2組，每一組的力都滿足二力平衡條件,求解物體靜態(tài)平衡問題的常用方法,4力的矢量三角形法：物體受同一平面內(nèi)3個互不平行的力的作用平衡時，這3個力的矢量箭頭首尾相接，構(gòu)成一個矢量三角形；反之，若3個力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這3個力的合力必為零利用三角形定則，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識可求解未知

7、力,(單選)如圖245所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為90，質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镕N，細線的拉力大小為FT，則( ),解析 分析小球m1的受力情況，由物體的平衡條件可得，繩的拉力FT0，故C、D均錯誤；分析m2受力，由平衡條件可得：FNm2g，故A錯誤，B正確 答案 B,一題一得 一個物體在共點力的作用下，如果保持靜止或勻速直線運動，這個物體就處于平衡狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)的物體

8、所受合力為0.處理靜態(tài)平衡問題常用3種方法：(1)力的合成法，物體受3個力作用而平衡時，其中任意2個力的合力必跟第3個力等值反向；(2)力的分解法，物體受3個力作用而平衡時，根據(jù)力產(chǎn)生的效果，分解其中1個力，從而可求得另外2個力；(3)正交分解法，同一平面上的共點力的合力為零時，各力在x軸、y軸上的分量的代數(shù)和均為零,(2015年重慶模擬)如圖246所示，由兩種材料制成的半球面固定在水平地面上，右側(cè)面是光滑的，左側(cè)面是粗糙的，O點為球心，A、B是兩個相同的小物塊(可視為質(zhì)點)，小物塊A靜止在左側(cè)面上，小物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，A、B處在同一高度，AO、BO與豎直方向的夾角均為

9、，則A、B對球面的壓力大小之比為( ) Asin2 1 Bcos2 1 Csin 1 Dcos 1,【答案】A,動態(tài)平衡問題是指通過控制某些變量，使物體發(fā)生緩慢地變化，而這個過程中物體始終處于平衡狀態(tài)通常有兩種方法分析動態(tài)平衡問題：圖解法和解析法.,物體的動態(tài)平衡問題,(多選)如圖247所示，重為G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間若擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過程中，擋板和斜面對小球的彈力的大小F1、F2的變化情況是( ) AF1增大 BF1先減小后增大 CF2增大 DF2減小,解析 取球為研究對象，球受重力G、斜面支持力F2、擋板支持力F1.因為球始終處于平衡狀態(tài)，故3個力的合力始

10、終為零，3個力構(gòu)成封閉的三角形擋板逆時針轉(zhuǎn)動時，F(xiàn)1的方向也逆時針轉(zhuǎn)動，F(xiàn)2的方向不變，作出如圖248所示的動態(tài)矢量三角形由圖可知F1先減小后增大，F(xiàn)2隨的增大而減小，所以選項B、D正確 答案 BD,一題一得 圖解法可以定性地分析物體受力的變化，適用于三力作用時物體的平衡此時有一個力(如重力)大小和方向都恒定，另一個力方向不變，第三個力大小和方向都改變，用圖解法即可判斷兩力大小變化的情況若一個力的大小和方向不變，而另外兩個力的方向都變，則采用相似三角形法,(單選)(2012年全國卷)如圖249所示，一小球放置在木板與豎直墻面之間設(shè)墻面對球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2.以木板與墻連

11、接點所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置不計摩擦，在此過程中( ) AN1始終減小，N2始終增大 BN1始終減小，N2始終減小 CN1先增大后減小，N2始終減小 DN1先增大后減小，N2先減小后增大,【答案】B 題后反思 (1)圖解法分析物體動態(tài)平衡問題時，一般物體只受三個力作用，且其中一個力大小、方向均不變，另一個力的方向不變，第三個力大小、方向均變化 (2)當(dāng)大小方向均可改變的分力與方向不變、大小可變的分力垂直時，其中方向可變的分力存在最小值,恰當(dāng)?shù)倪x擇研究對象是解決物理問題的首要環(huán)節(jié)，選擇好對象對于解題有很大的幫助.,整體法和隔離法在受力分析中的應(yīng)用,(多選)(2012年山東卷)如圖2410所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1，OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O，O1，O2轉(zhuǎn)動，在O點懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止，且O1，O2始終等高，則( ) AFf變小 BFf不變 CFN變小 DFN變大,答案 BD 題后反思 對兩個或兩個以上的物體組成的簡單的連接體問題，選擇合適的研究對象可使受力分析和解題過程簡化當(dāng)不涉及物體之間的相互作用時，把幾個物體視為一個整體作為研究對象，只分析整體受的外力；當(dāng)涉及物體之間的相互