2022版高考物理配套课件：第二章-第3讲-受力分析-共点力的平衡-.pptx

第二章相互作用第3讲受力分析 共点力的平衡第一页，编辑于星期六：二点 二十四分。考试标准知识内容必考要求 加试要求说明共点力平衡条件及应用cc1.只要求解决同一平面内的共点力平衡问题.2.不要求用正弦定理、余弦定理、相似三角形对应边成比例等方法求解共点力的平衡问题.第二页，编辑于星期六：二点 二十四分。必考考点自清课时训练加试题型突破内容索引第三页，编辑于星期六：二点 二十四分。必考考点自清第四页，编辑于星期六：二点 二十四分。一、共点力平衡条件及应用一、共点力平衡条件及应用1.平衡状态平衡状态物体处于静止状态或 状态.2.共点力的平衡条件共点力的平衡条件 考点逐项排查1答案匀速直线运动第五页，编辑于星期六：二点 二十四分。3.平衡条件的推论平衡条件的推论(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向 .(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向 ，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形.(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小 ，方向相反.答案相反相反相等第六页，编辑于星期六：二点 二十四分。深度思考深度思考判断下列说法是否正确.(1)处于平衡状态的物体加速度一定等于零.()(2)速度等于零的物体一定处于平衡状态.()(3)若三个力F1、F2、F3平衡，将F1转动90时，三个力的合力大小为 F1.()(4)物体在缓慢运动时所处的状态不属于平衡状态.()答案第七页，编辑于星期六：二点 二十四分。二、受力分析二、受力分析1.受力分析的一般顺序受力分析的一般顺序(1)首先分析场力(、电场力、磁场力).(2)其次分析接触力(弹力、).(3)最后分析其他力.2.受力分析的注意事项受力分析的注意事项(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆.(2)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有.答案重力摩擦力第八页，编辑于星期六：二点 二十四分。(3)合力和分力不能重复考虑.(4)区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解.第九页，编辑于星期六：二点 二十四分。必考题组专练21.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图1所示.以下说法正确的是()A.人受到重力和支持力的作用B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合外力不为零D.人受到的合外力方向与速度方向相同1234图1第十页，编辑于星期六：二点 二十四分。2.如图2所示，用手掌沿水平方向将一本书压在竖直墙壁上，保持静止.现增大手掌对书本的压力，则关于书本受到的摩擦力，下列说法中正确的是()A.书本只受到墙壁给它的静摩擦力B.书本只受到手掌给它的静摩擦力C.书本受到的静摩擦力保持不变D.书本受到的静摩擦力增大图21234第十一页，编辑于星期六：二点 二十四分。3.孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的.如图3所示，有一盏质量为m的孔明灯升空后沿着东偏北方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是()A.0 B.mg，竖直向上C.mg，东北偏上方向 D.mg，东北偏上方向图31234第十二页，编辑于星期六：二点 二十四分。4.(2015浙江9月选考9)如图4所示，倾角为、质量为m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上，柱体与水平地面间的动摩擦因数为.施加一个垂直BC面的外力F，柱体仍保持静止，地面对柱体的摩擦力大小等于()A.mg B.Fsin C.Fcos D.(Fcos mg)图4返回1234第十三页，编辑于星期六：二点 二十四分。加试题型突破第十四页，编辑于星期六：二点 二十四分。例1 如图5所示，一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物，另一端与一轻质绳相连于c点，ac ，c点悬挂质量为m2的重物，平衡时ac正好水平，此时质量为m1的重物的上表面正好与ac在同一水平线上且到b点的距离为 l，到a点的距离为l，则两重物的质量之比 为()命题点一 受力分析和平衡条件的应用解析方法感悟图5第十五页，编辑于星期六：二点 二十四分。1.如图6所示，与竖直方向成45角的天花板上有一物块，该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升，则下列说法正确的是()A.物块一定受两个力的作用B.物块一定受三个力的作用C.物块可能受三个力的作用D.物块可能受四个力的作用题组阶梯突破题组阶梯突破123图64解析第十九页，编辑于星期六：二点 二十四分。2.如图7所示，水平地面上放着一个画架，它的前支架是固定的而后支架可前后移动，画架上静止放着一幅重为G的画.下列说法正确的是()A.画架对画的作用力大于GB.画架后支架受到地面的摩擦力水平向前C.若后支架缓慢向后退，则画架对画的作用力变小D.画架对画的弹力是画发生弹性形变引起的图7解析1234第二十一页，编辑于星期六：二点 二十四分。3.国家大剧院外部呈椭球形.假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图8所示)，他在向上爬的过程中()A.屋顶对他的摩擦力不变B.屋顶对他的摩擦力变大C.屋顶对他的支持力不变D.屋顶对他的支持力变大解析1234图8解解析析保洁员缓慢爬行可以看成其在任意位置都处于平衡状态.对保洁员进行受力分析并建立平衡方程：摩擦力Ffmgsin，支持力FNmgcos，向上爬时减小，所以Ff减小，FN增大，D正确.第二十三页，编辑于星期六：二点 二十四分。4.如图9为喜庆节日里挂的灯笼，由于天气刮风，重量为G的灯笼向右飘起，设风对灯笼的作用力F恒定，灯笼看成质点.在某一时间内灯笼偏离竖直方向的角度恒为，设轻绳对灯笼的拉力为FT.下列说法正确的是()A.FT与F的合力方向竖直向下B.FT与F的合力大于GC.FT和G是一对平衡力D.轻绳所受拉力的大小为FT解析1234图9第二十四页，编辑于星期六：二点 二十四分。例2 如图10所示，物体的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成30的拉力F，小球处于静止状态.重力加速度为g10 m/s2，求：(1)当轻绳AC的拉力刚好为零时，拉力F的大小；命题点二平衡中的临界与极值问题图10解析答案(2)当轻绳AB的拉力刚好为零时，拉力F的大小；(3)若要使两绳均能伸直，求拉力F的大小的取值范围.方法感悟第二十六页，编辑于星期六：二点 二十四分。5.倾角为37的斜面体与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数0.5.现给A施加一水平力F，如图11所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin 370.6，cos 370.8)，如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值不可能是()A.3 B.2C.1 题组阶梯突破题组阶梯突破567图11解析第二十九页，编辑于星期六：二点 二十四分。6.如图所示，一物块A放在固定于水平地面上的斜面体B上，处于静止状态.现用力F沿不同方向作用在A上，物体A始终保持静止.则施加力F后，物块A受到的摩擦力一定增大且数值最小的是()解析567第三十一页，编辑于星期六：二点 二十四分。7.如图12所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为()图12解析567返回第三十三页，编辑于星期六：二点 二十四分。课时训练第三十五页，编辑于星期六：二点 二十四分。1.物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A.物体的速度在某一时刻等于零，则该时刻物体一定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态1234567891011 12 1314151617第三十六页，编辑于星期六：二点 二十四分。2.(2016兰溪市联考)在水平桌面上叠放着木块P和Q，用水平力F推Q，使P、Q两木块一起沿水平桌面匀速滑动，如图1所示，以下说法中正确的是()A.P受三个力，Q受六个力B.P受四个力，Q受六个力C.P受二个力，Q受五个力D.以上答案均不正确解析123456789101112131415 1617图1解解析析木块P受竖直方向的重力G和支持力FN的作用，木块Q受重力G，地面的支持力FN1，P木块的压力FN、水平推力F和地面对木块Q的摩擦力Ff.第三十七页，编辑于星期六：二点 二十四分。3.(2015浙江嘉兴学考一模5)如图2所示，一物体放在自动扶梯上，随自动扶梯匀速斜向下运动，则物体受到的外力有()A.1个B.2个C.3个D.4个解解析析物体匀速运动，知物体受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，故B正确.解析2345678910111213141516171图2第三十八页，编辑于星期六：二点 二十四分。4.(2016嵊州市调研)如图3所示，重物挂在弹性很好的橡皮筋的中点，在橡皮筋的两点S、P相互缓慢靠近的过程中，其长度()A.先增加后缩短B.逐渐增加C.逐渐缩短D.保持不变图3解解析析两条橡皮筋拉力的合力与重物的重力平衡，设它们的夹角为2，则橡皮筋的拉力F满足2Fcos mg，当减小时，cos 增大，F减小，橡皮筋的长度减小，C正确.解析2345678910111213141516171第三十九页，编辑于星期六：二点 二十四分。5.如图4所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，吸附在“房子”的顶棚斜面，保持静止状态.已知顶棚斜面与水平面的夹角为，塑料壳和磁铁的总质量为m，塑料壳和斜面间的动摩擦因数为，则以下说法正确的是()A.塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcos B.顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为mgcos C.顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小为mgD.磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动解析图423456789101112 13 141516171第四十页，编辑于星期六：二点 二十四分。6.如图5所示，质量为m的木块，被水平力F紧压在倾角为60的墙面上处于静止.则关于木块的受力情况和墙面对木块的作用力(支持力与摩擦力的合力)，下列说法不正确的是()A.墙面对木块一定有支持力B.墙面对木块一定有摩擦力C.墙面对木块的作用力为 FD.墙面对木块的作用力为解析图523456789101112 13141516171第四十二页，编辑于星期六：二点 二十四分。7.如图6所示，质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为()解析123456789101112131415 16 17图6第四十四页，编辑于星期六：二点 二十四分。8.如图7所示，物块A放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角，发现当30和45时物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数为()图71234567891011121314151617解析第四十六页，编辑于星期六：二点 二十四分。9.如图8，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切.穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN.在运动过程中()A.F增大，FN减小B.F减小，FN减小C.F增大，FN增大D.F减小，FN增大解析1234567891011121314151617图8第四十七页，编辑于星期六：二点 二十四分。10.如图9，一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中()A.FN1始终减小，FN2始终增大B.FN1始终减小，FN2始终减小C.FN1先增大后减小，FN2始终减小D.FN1先增大后减小，FN2先减小后增大解析1234567891011121314151617图9第四十九页，编辑于星期六：二点 二十四分。11.如图10，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平.现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳末端由B点缓慢上移至B点，此时OB与OA之间的夹角90.设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是()A.FOA逐渐增大B.FOA逐渐减小C.FOB逐渐增大D.FOB逐渐减小图101234567891011121314151617第五十一页，编辑于星期六：二点 二十四分。12.如图11所示，重50 N的物体A放在倾角为37的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm、劲度系数为800 N/m的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体A后，弹簧长度为14 cm，现用一弹簧测力计沿斜面向下拉物体，若物体与斜面间的最大静摩擦力为20 N，当弹簧的长度仍为14 cm时，弹簧测力计的读数不可能为()A.10 N B.20 N C.40 N D.0 N图11解析1234567891011121314151617第五十二页，编辑于星期六：二点 二十四分。13.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图12所示.用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持30，则F的最小值为()图12解析1234567891011 121314151617解解析析以两小球整体为研究对象，当力F与Oa垂直时，F有最小值，Fmin2mgsin 30mg.第五十四页，编辑于星期六：二点 二十四分。14.如图13所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是()A.F1增大，F2减小 B.F1增大，F2增大C.F1减小，F2减小 D.F1减小，F2增大图13解析12345678910111213141516 17第五十五页，编辑于星期六：二点 二十四分。15.(多选)水平地面上处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m的物块上，另一端拴在固定于B点的木桩上.用弹簧测力计的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧测力计始终与地面平行，如图14所示.物块在水平拉力作用下缓慢滑动.当物块滑动至A位置、AOB120时，弹簧测力计的示数为F.则()A.物块与地面间的动摩擦因数为B.木桩受到绳的拉力始终大于FC.弹簧测力计的拉力保持不变D.弹簧测力计的拉力一直增大解析1234567891011121314151617图14第五十七页，编辑于星期六：二点 二十四分。16.(2016杭州市联考)如图15所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，求弹簧A、C的伸长量之比.图15123456789101112 1314151617解析解析把两个小球看成整体，分析受力，由平衡条件可得：FAsin 30FC，又FAkxA，FCkxC，联立解得弹簧A、C的伸长量之比xAxC1sin 3021.答案答案21解析答案第五十九页，编辑于星期六：二点 二十四分。17.如图16所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为.质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，则地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？图16解析答案1234567891011 121314151617返回第六十页，编辑于星期六：二点 二十四分。