2018年高考物理一轮复习专题2.4受力分析共点力的平衡教学案

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1、专题2.4受力分析共点力的平衡1.学会进行受力分析的一般步骤与方法.2.掌握共点力的平衡条件及推论.3.掌握整体法与隔离法，学会用图解法分析动态平衡问题和极值问题．一、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．共点力的平衡条件F合＝0或者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；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

2、任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。高频考点一　物体的受力分析【例1】　(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：当F＝mg时，物体只受到重力和拉力F的作用；当F

3、有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力答案　AD高频考点二　共点力作用下物体的平衡问题【例2】如图7所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO′段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L。则钩码的质量为(　　)图7-23-A.MB.MC.MD.M答案　D【方法技巧】处理平衡问题的常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解

4、法物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力【变式探究】如图所示，一个质量为m的小滑块静止于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，则(　　)-23-A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小可能等于mg解析：答案：A高频考点三　动态平衡问

5、题的分析【例3】　(多选)如图9所示，质量相同，分布均匀的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力均为G，其中b的下一半刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上，现过a的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将a拉离水平面MN一直滑到b的顶端，对该过程进行分析，应有(　　)图9A．拉力F先增大后减小，最大值是GB．开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0C．a、b间压力由0逐渐增大，最大为GD．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G解析　根据几何关系可知：sinθ＝，θ＝30°，对a-23-受力分析，如图甲所示，应用平衡条件，F＝＝G，之后a缓慢移动过程中，两轴心连线

6、与竖直方向的夹角越来越小，由图乙可知：FN一直变小，F也一直变小，可得拉力从最大值Fm＝G逐渐减小为0，选项A错误、B正确；a、b间的压力开始时最大为FN＝＝2G，而后逐渐减小到G，选项C错误、D正确。　甲　　　　　　　　　　　　　　乙　　　　　答案　BD【方法技巧】分析动态平衡问题的两种方法方法步骤解析法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化(2)确定未知量大小、方向的变化【变式探究】如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜

7、面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(　　)A．FN保持不变，FT不断增大B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN不断增大，FT先减小后增大-23-答案：D高频考点四　平衡问题中的临界(极值)问题求解平衡问题中的临界问题常用的方法1．解析法根据物体的平衡条件列方程，在解方程时采用数学知识求极值。通常用到的数学知识有二次函