2021版高考物理教科版大一轮复习基础自查学案：2.3　受力分析　共点力的平衡

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第3讲　受力分析　共点力的平衡　　　　　

必备知识

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.受力分析的方法步骤:

(1)明确研究对象。

研究对象选取方法:整体法或隔离法。可以是单个物体,也可以是多个物体的组合。

(2)进行受力分析。

先分析重力和已知力,再按接触面分析弹力、摩擦力,最后分析其他力(电场力、磁场力等)。

(3)画受力示意图。

边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出各力的方向,尽量做到大力长线、小力短线。

图甲中F推A沿斜面上滑(存在摩擦力),将A的受力分析顺序在图乙横线上标出。

二、共点力的平衡

1.平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态。

2.平衡条件:F合=0或者

图中小球静止不动,物块匀速运动,则对小球:

F合=F′-G=0。

对物块:Fx=F1-f=0,Fy=F2+N-G=0。

3.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,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反。

(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相等,方向相反。

基础小题

1.判断下列题目的正误。

(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)物体受到两个力处于平衡状态,这两个力必定等大反向。 (　　)

(3)物体处于平衡状态时,其所受的作用力必定为共点力。 (　　)

(4)物体的速度为零即处于平衡状态。 (　　)

(5)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力,两者都要同时分析。

 (　　)

(6)物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力、支持力和下滑力的作用。

 (　　)

提示:(1)√。物体受力分析时,只画物体受到的力,不是该物体受到的力不能画在该物体上。

(2)√。物体受二力平衡,则这两个力等大反向。

(3)×。物体处于平衡状态,说明所受合力为零,但不一定是共点力。

(4)×。速度等于零的物体不一定所受合外力为零,物体也不一定处于平衡状态,如竖直向上抛到最高点的物体,其速度为零,其加速度为g,物体将做匀加速直线运动。

(5)×。对物体进行受力分析时,只分析物体以外的其他物体对它的力(外力),不分析物体内部的作用力(内力)。

(6)×。物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力和斜面的支持力两个力的作用,不存在下滑力。

2.(教材改编题)(多选)如图所示,物体M在竖直向上的拉力F作用下静止在一固定的粗糙斜面上,则物体M受力的个数可能为              (　　)

A.2个   B.3个   C.4个   D.5个

【解析】选A、C。当F=mg时,物体只受到重力和拉力F的作用;当F<mg时,物体还受到斜面弹力和摩擦力的作用,故本题选A、C。

3.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,此时小车受力个数为              (　　)

A.3   B.4   C.5   D.6

【解析】选B。先对物体m受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对M受力分析,受重力、m对它垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力,故B正确。

4.(2019·枣庄模拟)如图所示,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N。在运动过程中              (　　)

A.F增大,N减小　　　   B.F减小,N减小

C.F增大,N增大　　　   D.F减小,N增大

【解析】选A。分析小球受力如图所示,由于F与N方向垂直,所以拉力

F=mgsin θ,N=mgcos θ,随着θ增大,F增大,N减小,A正确。

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