1、第3課時(shí)受力分析共點(diǎn)力的平衡【考綱解讀】1.學(xué)會(huì)進(jìn)行受力分析的一般步驟與方法.2.掌握共點(diǎn)力的平衡條件及推論.3.掌握整體法與隔離法，學(xué)會(huì)用圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問題和極值問題【知識(shí)要點(diǎn)】1受力分析的定義把指定物體(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，并畫出受力示意圖，這個(gè)過程就是受力分析2受力分析的一般順序先分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)，再分析接觸力(彈力、摩擦力)，最后分析其他力3處理平衡問題常用的“三種”方法處理平衡問題的常用方法(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

2、個(gè)力按力的效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件(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為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件4動(dòng)態(tài)平衡問題的處理技巧1動(dòng)態(tài)平衡：是指平衡問題中的一部分是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題2基本思路：化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”3基本方法：圖解法和解析法5平衡中的臨界與極值問題(1)臨界問題當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語(yǔ)言敘述(2)極值問題平衡物體的

3、極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題一般用圖解法或解析法進(jìn)行分析【典型例題】例1如圖所示，傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速轉(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)例2整體與隔離法的應(yīng)用如圖所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它們受力情況的說法正確的是()Aa一定受到4個(gè)力Bb可能受到4個(gè)力Ca與墻壁之間一定有彈力和摩擦力Da與b之間一定有摩擦力例3(2012新課標(biāo)16)如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間設(shè)墻面對(duì)

4、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始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置不計(jì)摩擦，在此過程中()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)N2先減小后增大 例4如圖所示，三根長(zhǎng)度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距為2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加的力的最小值為()Amg B.mg C.mg D.mg例5在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小，其原理如圖5所示儀器中一根輕質(zhì)金屬絲

5、下懸掛著一個(gè)金屬球，無風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一定角度風(fēng)力越大，偏角越大通過傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小測(cè)出風(fēng)力的大小，求風(fēng)力大小F跟金屬球的質(zhì)量m、偏角之間的關(guān)系【拓展訓(xùn)練】1整體法與隔離法的應(yīng)用(2013上海8)如圖所示，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()2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繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是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

6、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()AFAFBFCFDBFDFAFBFCCFAFCFDFBDFCFAFBFD3如圖所示，三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧連接在O點(diǎn)，彈簧1的另一端固定在天花板上，且與豎直方向的夾角為30，彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上，彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3，則()Ax1x2x312Bx1x2x321Cx1x2x312Dx1x2x3214(2014山東14)如圖，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

7、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DF1變小，F(xiàn)2變小5圖解法的應(yīng)用如圖所示，三根細(xì)線共系于O點(diǎn)，其中OA在豎直方向上，OB水平并跨過定滑輪懸掛一個(gè)重物，OC的C點(diǎn)固定在地面上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)若OC加長(zhǎng)并使C點(diǎn)左移，同時(shí)保持O點(diǎn)位置不變，裝置仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則細(xì)線OA上的拉力FA和OC上的拉力FC與原先相比是()AFA、FC都減小 B.FA、FC都增大CFA增大，F(xiàn)C減小 DFA減小，F(xiàn)C增大6平衡條件的應(yīng)

8、用如圖所示，A、B兩球用輕桿相連，用兩根細(xì)線將其懸掛在水平天花板上的O點(diǎn)現(xiàn)用一水平力F作用于小球B上，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)且A、B兩球在同一水平線上已知兩球重力均為G，輕桿與細(xì)線OA長(zhǎng)均為L(zhǎng)，則()A細(xì)線OB的拉力的大小為2GB細(xì)線OB的拉力的大小為GC水平力F的大小為2GD水平力F的大小為G7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)裝置處于平衡狀態(tài)，如圖所示是這個(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程中，下列說法中正確的是()AMN對(duì)Q的彈力逐

9、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8(2013新課標(biāo)15)如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F20)由此可求出()A物塊的質(zhì)量B斜面的傾角C物塊與斜面間的最大靜摩擦力D物塊對(duì)斜面的正壓力9(2013天津5)如圖所示，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