2024年高考物理一轮复习第二章第3节受力分析共点力的平衡课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第二章第3节受力分析共点力的平衡课件，共60页。PPT课件主要包含了受力分析，接触力，共点力的平衡，平衡状态，匀速直线运动，图2-3-1，三角形，答案C，下列说法正确的是，图2-3-3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.受力分析步骤.(1)选取对象：研究对象可以是质点、结点、某个物体，或几个物体组成的系统.原则上使问题的研究处理尽量简便.
(2)按顺序找力：先把研究对象从周围环境中隔离出来，再按照性质力的顺序逐一分析：先分析________(重力、电场力、磁场力)，再分析__________(弹力、摩擦力)，最后分析其他力.(3)画出受力示意图：把物体所受的力一一画在受力图上，并标明各力的方向，注意不要将施出的力画在图上.(4)检验：防止错画、漏画、多画力.特别提醒：弹力、摩擦力的产生条件之一都是接触，因此在分析这两种力时先找接触面，在每个接触面上逐一分析这两种力.
物体处于______状态或________________状态.2.平衡条件.
如图 2-3-1 甲所示，小球静止不动，则小球 F合＝0；如图乙所示，物块做匀速直线运动，则物块 Fx＝0，Fy＝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：物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外两个力的合力大小______，方向______，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量__________.(3)多力平衡：物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外几个力的合力大小______，方向______.
【基础自测】1.判断下列题目的正误.
(1)物体的速度为零即处于平衡状态.(
(2)物体处于平衡状态时，其加速度一定为零.(
(3)物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力必定等大反向.
)(4) 物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力.)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
2.如图 2-3-2 所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将 F4＝5 N 的力沿逆时针方向转动 90°，其余三个力的大小和
方向都不变，则此时物体所受合力的大小为(　　)图 2-3-2
3.(2021 年广东佛山模拟)如图 2-3-3，一直梯靠竖直墙壁放置，人站在梯子上，处于静止状态，忽略梯子与墙壁间的摩擦力，则
A.人越重，梯子所受合外力越大B.地面对梯子支持力的大小与人所站的高度无关C.墙壁对梯子的弹力方向垂直于梯子所在平面斜向上
D.地面对梯子的摩擦力大于墙壁对梯子的弹力答案：B
4.(2022 年广东湛江模拟)如图 2-3-4 所示，一只蚂蚁沿着向下弯成弧面的树叶从 A 经 B 缓慢爬到 C 的过程中，下列说法正确的
)图 2-3-4A.树枝对蚂蚁的作用力先增大后减小B.树枝对蚂蚁的作用力先减小后增大C.树枝对蚂蚁的摩擦力先减小后增大D.树枝对蚂蚁的摩擦力先增大后减小
解析：树枝对蚂蚁的作用力即是树枝对蚂蚁的支持力和摩擦力的合力，与蚂蚁的重力是一对平衡力，由于重力总竖直向下，故这个合力也竖直向上，大小不变，A、B 错误.缓慢相当于动态平衡，设摩擦力与水平方向夹角为θ，有 f＝mgsin θ，从 A 到 B，随着θ的减小，摩擦力先减小.从 B 到 C，随着θ的增大，摩擦力再增大，C 正确，D 错误.
热点 1 受力分析【典题 1】(2021 年福建龙岩质检)如图 2-3-5 所示，在竖直向上的恒力 F 作用下，a、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀加速向上
运动.关于它们的受力情况，以下说法正确的是(A.a 一定受到 6 个力B.b 一定受到 3 个力C.a 与 b 之间不一定有摩擦力D.a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
方法技巧 受力分析的三个常用判据
热点 2 静态平衡[热点归纳]
处理平衡问题的常用方法.
考向 1 合成法【典题 2】(2022 年广东深圳模拟)明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少.”如图 2-3-6 所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为θ，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为 F ，则下列说法正确的是
A.F 一定，θ 越小，弓力越大B.θ一定，弓力越大，F 越小C.弓力一定，θ越大，F 越大D.θ一定，F 越大，弓力越大
可知 F 一定，θ越小，T 越小即弓力越小.θ一定，弓力越大即 T 越大，F 越大.弓力一定即 T 一定，θ越大，F 越小.θ一定，F 越大，T 越大即弓力越大，D 正确.答案：D
本题情境较新，信息汇总得到的结论是秤钩左右
两侧的弦拉力大小相等，题目为两等大的力合成，写出合力与分力关系式，根据关系式分析.
考向 2 正交分解法【典题 3】(2022 年辽宁卷)如图 2-3-7 所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态.蛛丝 OM、ON 与竖直方向夹角分别为α、β(α＞β).用 F1 、F2 分别表示 OM、
A.F1 的竖直分力大于 F2 的竖直分力B.F1 的竖直分力等于 F2 的竖直分力
C.F1 的水平分力大于 F2 的水平分力D.F1 的水平分力等于 F2 的水平分力
思路导引 蛛丝 OM、ON 与竖直方向夹角分别为α、β不相等，两角之和也不为直角，力的按效果分解不适应，只能采用正交分解的方法，将结点受的力在水平方向和竖直方向正交分解.
热点 3 共点力作用下的动态平衡[热点归纳]
1.动态平衡：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述.
2.分析动态平衡问题的常用方法.
3.基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”.
考向 1 图解法【典题 4】(2021 年广东深圳月考)一个挡板固定于光滑水平地滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图 2-3-8 所示.现在对甲施加一个水平向左的力 F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力 F1，甲
对地面的压力为 F2，在此过程中(
A.F1 缓慢减小，F2 缓慢减小B.F1 缓慢增大，F2 不变C.F1 缓慢减小，F2 不变
D.F1 缓慢增大，F2 缓慢增大
解析：先以小球为研究对象，分析受力如图 D10 甲所示，
当柱状物体向左移动时，N2 与竖直方向的夹角减小，由图甲看出，柱状物体对球的弹力 N2 与挡板对球的弹力 N1 均减小.则由牛顿第三定律得知，球对挡板的弹力 F1 减小.
再对整体受力分析如图乙所示，由平衡条件得知 F＝N1，推力 F 变小，地面对整体的支持力 N＝G总保持不变，则甲对地面的压力不变，故 C 正确.
考向 2 相似三角形【典题 5】如图 2-3-9 所示，AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆 BC 一端通过铰链固定在 C 点，另一端 B 悬挂一重为 G 的物体，且 B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮 A，用力F 拉绳，开始时∠BCA＞90°，现使∠BCA 缓慢变小，直到杆 BC
接近竖直杆 AC.此过程中，轻杆 B 端所受的力(A.大小不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先减小后增大
解析：以 B 点为研究对象，受力分析如图 D11 所示.由几何知
由共点力的平衡条件知 FA、FB 的合力 FG ＝G 大小不变，又 AC、BC 均不变，故 FB 不变，可知轻杆 B 端受力不变.
思路导引 题目符合应用三角形相似的条件，线的长度变化，线上的拉力按线的长度变化规律相同，几何三角形另外两边长度不变，对应的力也不变.
考向 3 解析法【典题 6】(2022 年广东茂名模拟)由于突发状况消防车要紧急通过被石墩挡住的车道，消防员决定把石墩拉开，如图 2-3-10 所示，已知该石墩的质量为 m，与水平地面间的动摩擦因数为 0.75，重力加速度大小为 g，消防员要将石墩水平匀速拉动，认为滑动摩擦力等于静摩擦力，取 sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，消防员的最
小拉力与水平方向的夹角为(
解析：设拉力与水平方向夹角为θ，对石墩受力分析，正交分解，在水平方向 Tcs θ＝f，在竖直方向 Tsin θ＋N＝mg，又 f＝μN，
＝53°，当θ＋φ＝90°时，拉力T取得最小值，解得θ＝37°，选D.答案：D
考向 4 正弦定理法【典题 7】(2022 年河北卷)如图 2-3-11，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的 P 点，将木板以底边 MN 为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆
柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中(A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小
D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
解析：设两绳子对圆柱体的拉力的合力为 T，木板对圆柱体的支持力为 N，绳子与木板夹角为β，从右向左看如图 D12 所示.在矢量三角形中，根据正弦定理
在木板以直线 MN 为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，α不变，γ从 90°逐渐减小到 0，又γ＋β＋α＝180°，且α＜90°，可知 90°＜γ＋β