平衡状态受力分析+二轮专题复习：静态平衡的受力分析+含解析

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1、静态平衡的受力分析一、知识储备库1・重力：大小G=mg,方向竖直向下。重力加速度g地球同一地点认为不变，随纬度增加而变大，随高度的增加而变小。但高度变化不大时，仍然认为g不变。不同星球表面重力加速度g不同，常结合万有引力定律知识分析。2.弹力(1)常见的弹力：支持力、压力、绳子的拉力，杆的拉力和支撑力；弹簧的拉力和支撑力都是弹力。(2)大小：支持力、压力、绳子的拉力，杆的拉力和支撑力等力的大小可以根据物体的运动状态确定，例如平衡状态，合力为零；匀变速直线运动状态，合力等于ma来求解。弹簧弹力的大小(在

2、弹性限度内)，可由胡克定律尸=」匕计算；(3)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向，弹簧的弹力指向弹簧回复原状的方向.(4)微小形变产生的弹力有无的判断：一般采取假设法，假设存在这个力，看物体能不能保持物体所处的运动状态，如果不能保持其运动状态则说明此力不存在，反之存在。物体与接触面接触时，有时虽然有接触但是没有挤压，这时弹力是不存在的。3.摩擦力(1)静摩擦力的大小：静摩擦力0VHV幷昨，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解.(2)滑动摩擦力的大小：滑动

3、摩擦力Ff=“尺,与接触面的面积无关；注意人为接触面上的正压力，一般要用正交分解法，垂直于接触面方向，根据受力平衡列岀平衡方程，求解代。很多人错误地尺认为一定等于畔,这是常见的错误，要引起足够重视。⑶方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反.这里要注意“相对”二字。静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反。当然也可以根据物体的运动状态，例如平衡状态或匀变速直线运动状态来分析摩擦力的方向。(4)摩擦力既可以是动力也可以是阻力。摩擦力与物体运

4、动方向相同时是动力,摩擦力与物体运动方向相反时是阻力。静摩擦力可以提供动力，滑动摩擦力也可以提供动力。很多人一提到摩擦力就认为阻碍物体的运动，是阻力的观念是影响分析物理问题的错误观念。4.电场力(1)大小：F=也若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关.点电荷间的库仑力Q罟.(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向与场强方向相反.2.安培力(1)大小：F=BIL,此式只适用于〃丄Z的情况，且£是导线的有效长度，当〃〃/时尸=0.(2)方向：

5、用左手定则判断，安培力垂直于〃、Z决定的平面.3.洛伦兹力⑴大小：F=qvB,此式只适用于2丄l的情况.当2〃卩时尸=0.(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于从？决定的平面，洛伦兹力不做功.4.共点力的平衡(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动.(2)平衡条件：尸合=0或尺=0,7^=0.(3)常用推论①三力平衡：任意两个力的合力与第三个力，大小相等、方向相反。利用矢量三角形：若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形.②若物体受〃个作用力而处于平衡状态，则其中

6、任意一个力与其余S—1)个力的合力大小相等、方向相反.二、方法储备库1.受力分析的基本步骤(1)明确研究对象：确定受力分析的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统.(2)隔离物体分析：把研究对象从周围物体中隔离出来，只分析周围有哪些物体对它施加了力的作用.(3)按顺序分析力：按一定顺序找出研究对象受到的所有力，一般先找重力，再找弹力、摩擦力，最后分析其他力，切勿漏力与多力.(4)画受力示意图：边分析边将各力画在物体或系统的受力示意图上，并准确地标出各力的方向、符号.(5)检查是否有误

7、：确定每个力都能找出它的施力物体，且受力结果物体或系统的运动状态相符，否则，可能发生漏力、多力或错力现象.2.求解共点力平衡问题的常用方法(1)力的合成法与效果分解法：以受3个共点力平衡为例，将其中任两个力合成，其合力与第3个力大小相等、方向相反；或将某一个力按力的作用效果分解(沿另两个力的反方向)・(2)正交分解法：把各力分别分解到x轴和y轴上，运用坐标轴方向上合力等于零的条件求解.(2)图解法：当物体所受的力变化时，根据物体的受力特点进行受力分析，画岀平行四边形或三角形.注意明确各个力中变化的力和

8、不变的力，结合数学规律对比分析，使动态问题静态化、抽象问题形象化.(3)矢量三角形法：将三力或多力首尾相接围成一个顺向封闭三角形或多边形，该方法主要用来解决三力平衡问题.若力的三角形为直角三角形，则运用勾股定理及三角函数知识求解；若力的三角形为斜三角形，则运用正弦定理、余弦定理或相似三角形的知识求解.三、例题储备库例题1.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成Q角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动吋，下列说法正确