2022-2023年高考物理一轮复习 第2章物体间的相互作用能力课受力分析共点力平衡课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 第2章物体间的相互作用能力课受力分析共点力平衡课件，共59页。PPT课件主要包含了知识梳理回顾，知识一受力分析，接触力，物体的同一点，匀速直线，F合＝0，共面且相交于一点，等大反向，题点各个击破，答案A等内容，欢迎下载使用。
1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体________的示意图的过程．2．受力分析的一般顺序先分析________(重力、电场力、磁场力)，再分析__________，最后分析其他力．(一重、二弹、三摩擦、四其他)
【小题自测】1．如图所示，在倾斜的天花板上用力F垂直天花板压住一木块，使它处于静止状态，则关于木块的受力情况，下列说法正确的是(　　)A．必定受四个力作用B．可能只受三个力作用C．可能只受两个力作用D．以上说法都不对【答案】A
1．共点力：物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于_________________，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫作共点力．2．平衡状态：物体保持________或____________运动状态时，物体就处于平衡状态．
知识二　共点力作用下的物体平衡
3．共点力作用下物体的平衡条件__________．若采用正交分解法求平衡问题，则其平衡条件：____________________．4．两个推论(1)当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时，这三个力必____________________(三力汇交原理)；(2)物体受到N个共点力作用且处于平衡状态时，取出其中的一个力，则这个力必与剩下的(N－1)个力的合力____________．
Fx合＝0，Fy合＝0　
【小题自测】2．如图所示，放在水平面上的物体A用轻绳通过光滑定滑轮，连接另一物体B，并处于静止状态．这时A受地面的弹力为N，摩擦力为f，若把A向右移动一些，并处于静止状态，这时A受地面的弹力N1和摩擦力f1，有(　　)A．N1＞N，f1＞fB．N1＜N，f1＞fC．N1＞N，f1＜fD．N1＜N，f1＜f【答案】A
命题点一　物体的受力分析　[师生共研类]
1．明确研究对象：即明确分析物体的受力情况．(1)不要找该物体施加给其他物体的力．例如：研究对象是A，只分析其他物体对A的作用力，不用分析物体A对地面的压力．(2)不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上．
2．按顺序分析物体所受的力：把研究对象从实际情境中分离出来，按“已知力→重力→弹力→摩擦力→其他力”的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图．3．正确画出物体受力示意图：不要求画出每个力的大小，但是方向必须准确．
4．检查：防止错画力、多画力、漏画力．5．受力分析注意事项(1)只分析根据性质命名的力：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力．(2)合力与分力不能同时分析．
6．受力分析的常用方法(1)整体法和隔离法①当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法．②在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法．③整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．
(2)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态的不同影响来判断该力是否存在．
例1　如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．A与天花板之间的细绳沿竖直方向，则关于两木块的受力，下列说法正确的是(　　)A．A、B之间一定存在摩擦力作用B．A可能受三个力作用C．B可能受到地面的摩擦力作用D．B受到地面的支持力一定大于B的重力【答案】B
【解析】对A进行受力分析，A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡，此时A、B间没有相互的挤压，故没有摩擦力，A错误；若木块对绳子没有拉力，则此时A受重力、支持力及摩擦力而处于平衡，B正确；对整体受力分析可知，整体不受水平方向的推力作用，故B不受地面的摩擦力，C错误；若出现A解析中情况，此时A对B没有压力，B只受重力和支持力而处于平衡，此时支持力等于B的重力，D错误．
1．(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是(　　)A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力【答案】AD
【解析】对A、B整体进行受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，C错误；对B进行受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B只能受到三个力，B错误；对A进行受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确．
2．(多选)如图所示，倾斜直杆的左端固定在地面上，与水平面成θ角，杆上穿有质量为m的小球a和轻质环b，两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接．当a、b静止时，Oa端绳与杆的夹角也为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g．则下列说法正确的是(　　)A．a可能受到2个力的作用B．b可能受到3个力的作用C．绳对a的拉力大小为mgtan θD．杆对a的弹力大小为mgcs θ【答案】AC
命题点二　求解物体静态平衡问题的常用方法　[师生共研类]
解决共点力平衡问题常用的4种方法
1．AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳与水平方向夹角30°的方向不变，通过改变BC绳的方向使物体达到平衡，则θ角的取值范围和BC绳上拉力的最小值分别为(　　)
命题点三　物体的动态平衡问题　[师生共研类]
1．动态平衡：“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡．
2．分析动态平衡问题的方法
例3　如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置绕 O 点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的压力 F2的变化情况是(　　)A．F1先增大后减小，F2一直减小B．F1先减小后增大，F2一直减小C．F1和 F2都一直在增大D．F1和 F2都一直在减小【答案】B
【解析】方法一(力三角形法)：小球初始时刻的受力情况如图1所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图2所示(重力 G 的大小、方向均不变，斜面对小球的支持力 F′2的方向始终不变)，由图2可知此过程中斜面对小球的支持力F′2不断减小，挡板对小球的弹力F′1先减小后增大，由牛顿第三定律可知B正确．
1．如图甲，笔记本电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4(如图乙)，电脑始终处于静止状态，则(　　)A．电脑受到的支持力变小B．电脑受到的摩擦力变大C．散热底座对电脑的作用力不变D．电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力【答案】C
2．(多选)如图，天花板下细线OC悬挂着一个光滑轻质定滑轮，小物块A置于斜面上，通过细线跨过滑轮与砂漏B连接，滑轮右侧细线与斜面平行；开始时A、B都处于静止状态，OC与竖直方向的夹角为θ，在B中的砂子缓慢流出的过程中(　　)A．A受到的摩擦力可能缓慢减小B．A受到的细线拉力可能缓慢增加C．细线OC的张力一定缓慢减小D．细线OC与竖直方向的夹角可能增加【答案】AC
解题方略　动态平衡时分力的极值问题1．当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直，如图甲所示，F2的最小值为F2min＝Fsin α．
2．当己知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2取最小值的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图乙所示，F2的最小值为F2min＝F1sin α．3．当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时，另一个分力F2取最小值的条件是：已知大小的分力F1与合力F同方向，F2的最小值为|F－F1|．
命题点四　整体法和隔离法的应用　[师生共研类]
例4　如图所示，两个相同的小物体P、Q静止在斜面上，P与Q之间的弹簧A处于伸长状态，Q与挡板间的弹簧B处于压缩状态，则以下判断正确的是(　　)A．撤去弹簧A，物体P将下滑，物体Q将静止B．撤去弹簧B，两个物体均保持静止C．撤去弹簧A，弹簧B的弹力将变小D．撤去弹簧B，弹簧A的弹力将变小【答案】B
【解析】开始时P受到重力、斜面的支持力、弹簧向上的拉力，由于不知道P受到的重力与弹簧向上的拉力的大小关系，不能判断出P与斜面之间是否有摩擦力，以及摩擦力的方向．开始时Q受到重力、斜面的支持力、弹簧A向下的拉力以及弹簧B向下的推力，所以Q一定受沿斜面向上的摩擦力．撤去弹簧A的瞬间，由于不知道P与斜面之间的摩擦力的情况，因此物体P不一定将下滑．撤去弹簧A的瞬间，弹簧B的长度不变，所以弹簧B的弹力不变．
物体Q受到重力、斜面的支持力、弹簧B向下的推力以及摩擦力的作用，由于沿斜面向下的力少了弹簧A的拉力，因此摩擦力减小，Q仍然将静止，A、C错误．撤去弹簧B，弹簧A的长度不变，则弹力不变，物块P的受力不变，所以P将继续保持静止．撤去弹簧B，Q受到的向下的力少了弹簧B的推力，所以摩擦力减小，Q仍然将静止，B正确，D错误．
1．如图所示，水平固定杆上套一物块甲，甲与小球乙用一根不可伸长的轻绳相连，现用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10 N拉着乙并带动甲一起向右匀速运动，在运动中两者的相对位置保持不变，甲与水平杆间的动摩擦因数为μ．在运动过程中，轻绳与水平方向的夹角为θ，已知甲、乙质量分别为2 kg和1 kg，重力加速度g取10 m/s2，则(　　)
2．如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是(　　)A．B、C间摩擦力方向水平向右B．B、C间摩擦力方向水平向左C．B对C的作用力竖直向下D．B对C的作用力竖直向上【答案】C
1．在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ＜45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是(　　)
3．(多选)翻斗车是一种料斗可倾翻的车辆．如图所示，一辆翻斗车停在水平公路上，正在借助液压缸缓慢推动料斗卸货，从料斗右端开始上升到货物刚要下滑记为过程 Ⅰ，货物开始下滑到料斗达到最大倾角记为过程 Ⅱ (货物没有离开车厢)，则(　　)
A．在过程Ⅰ中，料斗对货物的摩擦力变小B．在过程Ⅱ中，料斗对货物的摩擦力变小C．在过程Ⅰ中，地面对翻斗车的摩擦力方向水平向左D．在过程Ⅱ中，地面对翻斗车的摩擦力方向水平向左【答案】BD
【解析】在过程Ⅰ中，货物处于平衡状态，则有mgsin θ＝f，θ增大时，f逐渐增大，A错误；在过程Ⅱ中，货物下滑，摩擦力f′＝μmgcs θ，则当θ增大时，f减小，B正确；在过程I中，对货物和翻斗车的整体处于平衡状态，则地面对翻斗车水平方向作用力为零，即地面对翻斗车的摩擦力为零，C错误；在过程Ⅱ中，货物加速下滑时，货物有向左的加速度分量，对整体分析知地面对翻斗车的摩擦力向左，D正确．
4．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行．A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为(　　)