高中物理讲义-主题二 提升课 受力分析与物体的平衡含答案

《高中物理讲义-主题二 提升课 受力分析与物体的平衡含答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、2018-2019高中物理同步课堂讲义提升课　受力分析与物体的平衡　　物体的受力分析[要点归纳]　1.受力分析分析物体受到哪些力，并将它们以示意图的形式表示出来，这一过程及方法叫受力分析。2.受力分析的步骤3.如何防止“多力”或“丢力”(1)防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体，若某力有施力物体则它实际存在，无施力物体则它不存在。另外合力与分力不要重复分析。(2)按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。4.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他物体所施加的力。(2)每分析一个力，都应该找到施力物体，这是防

2、止“多力”的有效措施之一。(3)合力和分力不能同时作为物体受到的力。(4)不要把“效果力”和“性质力”混淆重复分析，通常只分析“性质力”，不分析“效果力”。(5)结合物体的运动状态、利用力的相互性进行分析也是确保受力分析正确的有效途径。142018-2019高中物理同步课堂讲义[精典示例][例1]倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是(　　)图1A.木块受到的摩擦力大小是mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g解析　对木块进行受

3、力分析如图甲所示，由平衡方程得FN＝mgcosα，Ff＝mgsinα，所以A、B均错误；对斜面体和木块进行整体受力分析如图乙所示，可得桌面对斜面体的摩擦力大小是零，桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g，故C错误，D正确。答案　D方法总结受力分析的三个方法(1)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在。(2)整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法。(3)隔离法：将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法。　　　　　　[针对训练1]如图2所示，物体A靠

4、在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止，物体B的受力个数为(　　)142018-2019高中物理同步课堂讲义图2A.2B.3C.4D.5解析　若使物体A保持静止，物体B必对物体A施加一个垂直接触面向上的弹力，由力的相互性可知，物体A必然对物体B施加垂直接触面向下的作用力。再对物体B受力分析，由于物体B处于静止状态，则它必然受到重力、力F、物体A对物体B的弹力和摩擦力共四个力的作用，故选项C正确。答案　C　共点力平衡问题的处理方法[要点归纳]　处理平衡问题的四种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

5、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[精典示例][例2]在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图3所示。仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球。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个角度。风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力。那

6、么风力大小F142018-2019高中物理同步课堂讲义跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？图3解析　选取金属球为研究对象，它受到三个力的作用，如图甲所示。金属球处于平衡状态，这三个力的合力为零。可用以下四种方法求解。法一　力的合成法如图乙所示，风力F和拉力FT的合力与重力等大反向，由平行四边形定则可得F＝mgtanθ。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，如图丙所示，由几何关系可得F＝F′＝mgtanθ。法三　正交分解法以金属球为坐标原点，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立坐标系，如图丁

7、所示。由水平方向的合力Fx合和竖直方向的合力Fy合分别等于零，即Fx合＝FTsinθ－F＝0Fy合＝FTcosθ－mg＝0解得F＝mgtanθ。法四　三角形法三个力的示意图首尾相连构成一个直角三角形，如图戊所示，由三角函数可求得142018-2019高中物理同步课堂讲义F＝mgtanθ。由所得结果可见，当金属球的质量m一定时，风力F只跟偏角θ有关。因此，偏角θ的大小就可以指示出风力的大小。答案　见解析方法总结分析平衡问题的基本思路(1)明确平衡状态(合力为零)。(2)