2016年高考物理复习__受力分析、共点力的平衡

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1、word格式文档第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.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．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a、b用细线连接，

2、用平行于传送带的细线拉住a，两木块均处于静止状态．关于木块受力个数，正确的是(　　)图1A．a受4个，b受5个B．a受4个，b受4个C．a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b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A、B

3、叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是(　　)专业整理word格式文档图2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，A、B之间没有弹力作用，故物体B的受力示意图是图A.2．[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(　　)图3A．a一定受到4个力B．b可能受到4个力C

4、．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．a与b之间一定有摩擦力答案　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．甲　　　　　　　乙3．[整体与隔离法的应用](2013·山东·15)如图4所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C专业整理word格式文档将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为(　　)图4A.∶4B．4∶C．1∶2D

5、．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FAsin30°－FBsinα＝0FB′sinα－FC＝0，FB＝FB′得FA＝2FC，即弹簧A、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：＝即FA′＝2FC又FA′＝FA，则FA＝2FC，故选项D正确．　　　　　　受力分析的方法步骤专业整理word格式文档考点二　处理平衡问题常用的“三种”

6、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、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　在科学研究中，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

7、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跟金属球的质量m、偏角θ之间的关系．图5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mg、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FT专业整理word格式文档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

8、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＝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，如图丙所示．根据平衡条件有Fx合＝FTsinθ－F＝0Fy合＝FTcosθ－mg＝0解得F＝mgtanθ.答案　F＝mgtanθ拓展题组4．[平衡条件的应用]如图6所示，A、B两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在