2023届新高考新教材物理人教版一轮学案-第二章第3讲　受力分析　共点力的平衡.docx

《2023届新高考新教材物理人教版一轮学案-第二章第3讲　受力分析　共点力的平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考新教材物理人教版一轮学案-第二章第3讲　受力分析　共点力的平衡.docx（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第3讲受力分析共点力的平衡主干知识填一填一、受力分析1受力分析的定义把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析2受力分析的一般步骤二、共点力作用下物体的平衡1平衡状态(1)静止：物体的速度和加速度都等于零的状态(2)匀速直线运动：物体的加速度为零、速度不为零的状态2平衡条件(1)物体所受合外力为零，即F合0.(2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx0，Fy0.3物体平衡条件的相关推论(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，方向相反(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

2、任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反(3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反规律结论记一记1受力物体与周围物体的每个接触处最多有两个接触力弹力、摩擦力2受力分析时若某个力的大小和方向不能确定，可以试一试分析该力的反作用力，再由牛顿第三定律得出该力3对物体受力分析时，只分析物体受到的力，不考虑物体施加的力4物体速度为零时，不一定处于平衡状态，如竖直上抛运动到最高点5物体处于平衡状态时，沿任意方向的合力均为0.6物体受三个非平行力作用处于平衡状态，这三个力的作用线必定在同一平面内，而且这三个力必定为共点力7物体受多个力作用处于平衡

3、状态时，其中几个力的合力与其余力的合力必定等大反向必刷小题测一测一、易混易错判断1对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到的力不能画在该物体上()2物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用()3物体处于平衡状态时，其加速度一定为零()4物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力必定等大反向()5物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力()二、经典小题速练1.天然平衡岩带给我们的那种仿佛时间停止的静态之美成为很多艺术家的灵感源泉，他们不断尝试着复制这种不可思议的平衡之美达莱尔雷特便是这样一位艺术家，在其最为著名的作品中，雷特将一块大石头放在石化木顶端一块微小的基岩上这块

4、大石头并非呈现出直立姿态，而是倾斜着身子则关于大石头的受力下述正确的是()A大石头一定受到三个力的作用B基岩对大石头的支持力一定竖直向上C基岩对大石头的支持力等于石头重力D基岩对大石头的作用力一定竖直向上解析：D由于大石头和支持它的石化木之间的接触面情形未知，可能水平也可能倾斜，但大石头处于平衡状态，基岩对大石头的作用力一定竖直向上，选项D正确2.如图所示，水平面上A、B两物块的接触面水平，二者叠放在一起，在作用于B上的水平恒定拉力F的作用下沿地面向右做匀速运动，某时刻撤去力F后，二者仍不发生相对滑动，关于撤去F前后，下列说法正确的是()A撤去F之前A受3个力作用B撤去F之前B受到4个力作用C

5、撤去F前后，A的受力情况不变DA、B间的动摩擦因数1不小于B与地面间的动摩擦因数2解析：D撒去F前，整体做匀速运动，B所受的地面的滑动摩擦力与F平衡，而A水平方向不受外力，A不受摩擦力，A受重力、B的支持力共2个力作用B受重力、A的压力、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力，共5个力，故A、B错误；撒去拉力F后，B开始做减速运动，A相对B有向前滑动的趋势，所以B对A有静摩擦力，故A受重力、B的支持力和静摩擦力，共3个力，所以撒去F前后，A的受力情况将发生变化，故C错误；撒去力F后，二者仍不发生相对滑动，由牛顿第二定律得：对整体有2(mAmB)g(mAmB)a，对A有FfmAa1mAg可得12，即A

6、、B间的动摩擦因数1不小于B与地面间的动摩擦因数2，故D正确3(多选)如图所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为m，由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成角，已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是()A绳子的拉力为B绳子的拉力可能小于mgC物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力D物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力解析：BD对物体受力分析，如图所示：根据平衡条件，竖直方向有F浮FTcos mg，则有FT，所以绳子的拉力可能小于mg，故A错误，B正确在水平方向上有FfFTsin ，sin 1，有FfF

7、cos 时，Ff2沿斜面向上，F增大时，Ff2先变小后增大；当mgsin Fcos 时，F增大，Ff2变大；当mgsin Fcos 时，Ff2沿斜面向下，F增大，Ff2变大，故D正确2.(假设法在受力分析时的应用)(多选)如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m1 kg的小物块上，另一端固定在墙上物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37，已知斜面倾角37，斜面与小物块间的动摩擦因数0.5，重力加速度g取10 m/s2，斜面固定不动设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，下列说法正确的是()A小物块可能只受三个力B弹簧弹力大小一定等于4 NC弹簧弹力大小可能等于5 ND斜面对物块的支持

8、力不可能为零解析：CD根据题意可知mgcos 374 N，mgsin 376 N，故mgcos 37FT2 BFT1FT2CF1F2解析：BD以B球为研究对象，B球受到重力G、弹簧的弹力F和绳子的张力FT，如图所示B球受力平衡时，F与FT的合力与重力G大小相等、方向相反，即GG.根据三角形相似得，换成劲度系数小的轻弹簧，形变量增大，AB减小，则FT不变，F减小，选项B、D正确13(2022山东济南市外国语学校质检)如图所示，山坡上两相邻高压塔A、B之间架有匀质粗铜线，平衡时铜线呈弧形下垂，最低点在C，已知弧线BC的长度是AC的3倍，而左塔B处铜线切线与竖直方向的夹角30.则右塔A处铜线切线与竖

9、直方向的夹角为()A30 B45C60 D75解析：C设A、B两端铜线上的拉力分别为FA、FB，铜线的质量为m，在水平方向，对铜线整体由平衡条件得FAsin FBsin ，在竖直方向，对BC段，由平衡条件得FBcos mg，对AC段，由平衡条件得FAcos mg，联立解得tan 3tan ，则60，A、B、D错误，C正确热点加练14如图所示，光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点，另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂货物A，人拉绳的另一端缓慢向右移动，使货物缓慢提升，在此过程中()A细绳对人的拉力逐渐变大B细绳OO的张力逐渐变小C水平面对人的支持力逐渐变小D水平面对人的摩擦力逐渐变小解析：B由于整个系统处于

10、动态平衡状态，货物A受力平衡，则绳子的张力T保持不变，选项A错误；人拉绳的另一端缓慢向右移动，滑轮两侧连接的绳子的夹角变大，但绳子的张力T保持不变，绳子对轻滑轮的合力F2T cos ，则绳子对轻滑轮的合力变小，所以细绳OO的张力逐渐变小，选项B正确；人处于动态平衡状态，对人受力分析，竖直方向根据平衡条件可得支持力：NmbgTsin ，水平方向根据平衡条件可得：fTcos ，由于T的大小不变，人拉绳的另一端缓慢向右移动，减小，所以N增大，f增大，选项C、D错误15(2022湖南省岳阳县第一中学高三二模)如图所示，质量为1 kg的物体A静止放在倾角为37的斜面上，A与斜面间的动摩擦因数为0.8，用

11、一细绳将小桶B通过定滑轮与物体A相连，在不断向小桶B中加沙子的过程中，A、B与斜面始终处于静止状态，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A地面对斜面的支持力不断增大B斜面对物体A的作用力不断减小C斜面对物体A的摩擦力不断增大D当小桶B和沙子的总质量达到1 kg时，地面对斜面的摩擦力大小为8 N解析：D对B分析，由平衡条件可知，绳子拉力F逐渐增大，把A与斜面看成一个整体，在竖直方向有Fsin N地(MmA)g，则地面对斜面的支持力不断减小，所以A错误；当F较小时，摩擦力沿斜面向上，由平衡条件可得mAgsin fF，则F增大时，摩擦力逐渐减小，当F较大时，摩擦力沿斜面向下，由平衡

12、条件可得mAgsin fF，则F增大时，摩擦力逐渐增大，所以C错误；对A分析，斜面对物体A的作用力大小等于斜面对A的支持力与斜面对A的摩擦力的合力，由于斜面对A的支持力保持不变，但是摩擦力先减小后增大，则斜面对物体A的作用力可能先减小后增大，所以B错误；把A与斜面看成一个整体，在水平方向有f地Fcos ，则当小桶B和沙子的总质量达到1 kg时，地面对斜面的摩擦力大小为f地mBgcos 371100.8 N8 N，所以D正确16(2022内蒙古高三二模)(多选)如图所示，倾角为的光滑斜劈放在粗糙水平面上，物体a放斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮挂在c点滑轮2下悬挂物体b，

13、细线与竖直墙壁之间的夹角为，系统处于静止状态，点c可以沿墙壁向上或向右移动少许，则下列说法正确的是()A点c向上移动，物体a的位置升高，不变B点c向上移动，物体a的位置不变，不变C点c向右移动，物体a的位置升高，变大D点c向右移动，物体a的位置升高，不变解析：BD点c向上移动，因为斜面和悬点的水平距离不变，所以细线与竖直方向的夹角不变，因为细线拉力不变，所以物体a的位置不变，A错误，B正确；点c向右移动，则滑轮1到悬点间的水平距离变大，即滑轮1到悬点间的细线的水平投影变大，假设物体a的位置不变，则细线与竖直方向的夹角变大，设细线拉力为T，对物体b有2Tcos Gb，所以细线拉力将变大，物体a的

14、位置升高，不变，C错误，D正确17.(2022广东梅州市高三二模)(多选)如图所示，一名工人用两种方式尝试把原本就静止在卸货梯上的货物推上货车，第一种方式用平行于卸货梯平面向上的力去推货物，第二种方式用水平向右的力推货物，均未推动货物，则下列说法正确的是()A人受到卸货梯的摩擦力大小相等B若工人两种方式作用在货物的力的大小相等，则第二种方式中货物所受合外力更大C若工人两种方式作用在货物的力的大小相等，且第一种方式货物所受摩擦力沿接触面向上，则第二种方式货物所受摩擦力必定沿接触面向上D工人若要匀速推动货物，采用第二种方式更费力解析：CD用平行于卸货梯平面向上的力去推货物，人所受到的摩擦力为重力沿货梯向下的分力与推力对人的反作用力之和，用水平向右的力推货物，人所受的摩擦力为重力沿货梯向下的分力与推力对人的反作用力沿货梯方向的分力之和，由于不知道两次推力的大小，故不能比较摩擦力的大小，故A错误；不管用哪种方式推，都没有推动，货物静止，合力都为零，故B错