2020版高考物理一轮复习第2章相互作用第3讲共点力的平衡条件和应用学案

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1、第3讲　共点力的平衡条件和应用知识排查受力分析1.受力分析：把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来，并画出受力示意图的过程。2.受力分析的一般顺序(1)画出已知力。(2)分析场力(重力、电场力、磁场力)。(3)分析弹力。(4)分析摩擦力。共点力的平衡条件1.平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态，即a＝0。2.平衡条件F合＝0或如图1甲所示，小球静止不动，如图乙所示，物块匀速运动。图1则：小球F合＝0　FNsinθ＝F推，FNcosθ＝mg。物块Fx＝F1－Ff＝0，Fy＝F2＋FN－mg＝0。平衡条件的推

2、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。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，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。小题速练1.思考判断(1)物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用(　　)(2)加速度等于零的物体一定处于平衡状态(　　)(3)速度等于零的物体一定处于平衡状态(　　)(4)竖直上抛的小球到最高点时处于平衡状态(　　)

3、(5)宇航员乘坐神舟十一号飞船绕地球做圆周运动时处于平衡状态(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×2.一个质量为3kg的物体，被放置在倾角为α＝30°的固定光滑斜面上，在如图2所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g＝10m/s2)(　　)图2A.仅甲图　　　　　B.仅乙图C.仅丙图D.甲、乙、丙图答案　B3.如图3所示，在拉力F作用下，小球通过轻绳沿光滑的斜面缓慢地向上移动，在此过程中，小球受到的拉力F和支持力FN的大小变化情况是(　　)图3A.F增大，FN减小B.F和FN均减小C.F和FN均增大D

4、.F减小，FN不变解析　法一　设斜面倾角为α，轻绳与斜面间的夹角为β，小球质量为m，对小球，由平衡条件得mgsinα＝Fcosβ，Fsinβ＋FN＝mgcosα，小球沿光滑的斜面缓慢地向上移动的过程中，β增大，则F增大，FN减小，故A正确。法二　图解法：如图所示：当在绳的拉力作用下沿斜面缓慢向上移动时，F与斜面的夹角增大，F增大，FN减小，故A正确。答案　A　受力分析1.受力分析的基本思路(1)研究对象的选取方法：整体法和隔离法。(2)基本思路2.整体法与隔离法3.受力分析的注意事项(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其

5、他物体所施加的力。(2)只分析性质力，不分析效果力。(3)每分析一个力，都应找出施力物体。(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力。(5)应结合运动状态。(6)注意牛顿第三定律的应用。(7)遇到弹力、摩擦力的判断较复杂时可用假设法。【典例】　(2018·温州中学期中)如图4所示，质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑，物体A在上滑过程受到的力有(　　)图4A.冲力、重力、斜面的支持力、摩擦力B.重力、对斜面的正压力、摩擦力C.重力、斜面的支持力、摩擦力D.重力、斜面的支持力、摩擦力、对斜面的正压力、下滑力解析　物体必受重力

6、，物体与斜面体相互挤压，故斜面对物体一定有支持力，方向垂直于斜面向上，物体相对于粗糙斜面向上滑动，一定与斜面体间有摩擦力，摩擦力阻碍物体间的相对滑动，物体相对于斜面体向上滑动，故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力，物体依靠惯性运动，没有向上的冲力，也找不到施力物体，重力有使物体下滑的趋势，无下滑力，同样也找不到施力物体，故选项C正确。答案　C1.(2016·10月浙江选考)中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠。图5为比赛中精彩瞬间的照片，此时排球受到的力有(　　)图5A.推力B.重力、推力C.重力、空气对球的作用力D.重力、推力、

7、空气对球的作用力解析　排球受重力、空气阻力，但排球与手不接触，排球不受推力，故C正确。答案　C2.在水平桌面上叠放着木块P和Q，用水平力F推Q，使P、Q两木块一起沿水平桌面匀速滑动，如图6所示，以下说法中正确的是(　　)图6A.P受三个力，Q受六个力B.P受四个力，Q受六个力C.P受两个力，Q受五个力D.以上答案均不正确解析　分析木块P受竖直方向的重力G和支持力FN的作用，木块Q受重力G′，地面的支持力FN′，P木块的压力FN″、水平推力F和地面对木块Q的摩擦力Ff。答案　C3.如图7所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜

8、面的倾角为θ。斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑。在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止，重力加速度为g。则地面对楔形物块的支持力的大小为(　　)图7A.(M＋m)gB.(M＋m)g－