步步高第二章第3课时

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1、第3课时受力分析共点力的平衡【考纲解读］1.学会进行受力分析的一般步骤与方法2常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.考点一整体与隔离法的应用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.受力分析的一般顺序先分析场力（重力、电场力、磁场力），再分析接触力（弹力、摩擦力），最后分析其他力.【例1】如图1所示，传送带沿逆时针方向匀速转动.小木块Q、b用细线连接，用平行于传送带

2、的细线拉住Q,两木块均处于静止状态.关于木块受力个数，正确的是（）A.a受4个，b受5个B.a受4个，b受4个C.。受5个，b受5个D.a受5个，b受4个解析先分析木块b的受力，木块b受重力、传送带对〃的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力、细线的拉力，共4个力；再分析木块a的受力，木块a受重力、传送带对a的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力及上、下两段细线的拉力，共5个力，故D正确.答案D【变式题组】1.［整体法与隔离法的应用］（2013•上海・8）如图2所示，质量mA>mB的两物体叠放在一起，靠着竖直墙

3、面.让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程屮，物体B的受力示意图是（）图2DB答案A解析两物体A.B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体与竖直墙面之间没有压力，所以物体与竖直墙面之间没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，力、B之间没有弹力作用，故物体B的受力示意图是图A.1.［整体与隔离法的应用］如图3所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是（）A.a—定受到4个力B.b可能受到4个力C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与方之间一定有

4、摩擦力答案AD解析将a、b看成整体，其受力图如图甲所示，说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用;对物体b进行受力分析，如图乙所示，b受到3个力作用，所以a受到4个力作用.1.［整体与隔离法的应用］（2013•山东•⑸如图4所示，用完全相同的轻弹簧/、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧/与竖直方向的夹角为3()。,弹簧C水平,则弹簧力、C的伸长塑之比为()A.诵:4B.4:a/3C・1：2D.2：1答案D解析这是典型的平衡模型，解题的要点是对两小球进行受力分析，列平衡方程，若取两小球

5、作为一个整体来研究会更方便.方法1:分别对两小球受力分析，如图所示巴/sin30°—F〃sina=OFqsina—Fc—0,Fb=Fb‘得Fa=2Fc,即弹簧/、C的伸长量之比为2:1,选项D正确.方法2:将两球作为一个整体进行受力分析，如图所示由平衡条件知：?c=sin；O。即Fa=2Fc又F/=Fa,则Fa=2Fc,故选项D正确.•方法提炼受力分析的方法步骤考点二处理平衡问题常用的“三种”方法处理平衡问题的常用方法1.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、

6、方向相反.2.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.3.正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，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.【例2】在科学研究屮，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图5所示.仪器中一根轻质金属丝下悬挂着一个金属球，无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一定角度.风力越大，偏角越大.通过传感器，就可以根据偏角的大小测出风力的大小，求风力大小F跟金属球的

7、质量加、偏角&Z间的关系.解析取金属球为研究对象，有风时，它受到三个力的作用：重力加g、水平方向的风力F和金属丝的拉力Ft,如图所示.这三个力是共点力，在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力为零.法一：（力的合成法）如图甲所示，风力F和拉力片的合力与重力等大反向，由平行四边形定则可得F=mglanO.法二：（力的分解法）重力有两个作用效果：使金属球抵抗风的吹力和使金属丝拉紧，所以可以将重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解，如图乙所示，由几何关系可得F=Ff=mgta法三：（正交分解

8、法）以金属球为坐标原点，取水平方向为x轴，竖直方向为p轴，建立坐标系，如图丙所示.根据平衡条件有代合=Fysin^—F=0Fv合=Frcos<9—mg=0解得F=/wgtan&.答案F=mgtan^【拓展题组】4•［平衡条件的应用］如图6所示，A.3两球用轻杆相连，用两根细线将梵悬挂在水平天花板上的O点.现用一水平力F作用于小球3上，使系统保持静止状态且力、3两球在同一水平线上.己知两球重力均为G,轻杆与细线04长均为厶，贝」（）A.细线08的拉力的大小