2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用第3讲受力分析共点力的平衡学案

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1、第3讲　受力分析　共点力的平衡[考试标准]知识内容考试要求说明共点力平衡条件及应用c1.只要求解决同一平面内的共点力平衡问题．2.不要求用正弦定理、余弦定理、相似三角形对应边成比例等方法求解共点力的平衡问题.一、受力分析1．受力分析把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程．2．受力分析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．自测1　人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图1所示．以下说法正确的是(　　)图1A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C

2、．人受到的合外力不为零D．人受到的合外力方向与速度方向相同答案　A二、共点力平衡条件及应用1．平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态．2．共点力的平衡条件F合＝0或者3．平衡条件的推论(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，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形．(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．自测2　(2017·浙江4月选考·10)

3、重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图2所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则(　　)图2A．当θ＝60°时，运动员单手对地面的正压力大小为B．当θ＝120°时，运动员单手对地面的正压力大小为GC．当θ不同时，运动员受到的合力不同D．当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等答案　A解析　运动员单手对地面的正压力大小，与θ无关，如图F1＝F2＝而手臂受力与夹角θ有关，选项A正确，B错误；不管角度如何，运动员受到的合力为零，选项C错误；不管角度如何，运动员与地面之间的相互作用力总是等大，选项D错误.命题点一　受力分析受力分析的四个

4、常用方法(1)条件法：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件．(2)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，然后根据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．(3)动力学分析法：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力．(4)对象转换法：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在．例1　如图3所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上

5、(弹簧测力计水平)，A、B、C质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为F的水平力向左拉动C，使它以速度v匀速运动，三者稳定后弹簧测力计的示数为FT.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法不正确的是(　　)图3A．B对A的摩擦力大小为FT，方向向左B．A和B保持静止，C匀速运动C．A保持静止，B和C一起匀速运动D．C受到地面的摩擦力大小为F－FT答案　B解析　由题意知，A、B、C质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，再依据滑动摩擦力公式Ff＝μFN，可知B、C之间的滑动摩擦力大于A、B之间的滑动摩擦力，因此在F作用下，B、C作为一个整体运动，对A受力分析：A受水平向右的拉力

6、和水平向左的摩擦力，根据平衡条件，可知B对A的摩擦力大小等于FT，方向向左，故A、C正确，B错误；又因为物体间力的作用是相互的，则物体B受到A对它水平向右的摩擦力，大小为FT；由于B、C做匀速直线运动，则B、C整体受到的水平向左的拉力F和水平向右的两个摩擦力平衡(A对B的摩擦力和地面对C的摩擦力)，根据平衡条件可知，C受到地面的摩擦力大小为F－FT，故D正确．变式1　“阶下儿童仰面时，清明妆点最堪宜．游丝一断浑无力，莫向东风怨别离．”这是《红楼梦》中咏风筝的诗，风筝在风力F、线的拉力FT以及重力G的作用下，能够高高地、平稳地飞在蓝天上．关于风筝在空中的受力可能正确的是(　　)答案

7、　A解析　风筝受竖直向下的重力，风力应与风筝面垂直，风筝平稳地飞在空中认为是平衡状态，所以绳子的拉力方向应该在重力和风力合力的反方向上，所以A正确．变式2　(2018·湖州市、衢州市、丽水市高三期末)如图4所示，将小铁球用两根长度相同的细绳悬挂在水平板下，磁铁放置在靠近铁球的右下方，铁球静止，则(　　)图4A．铁球可能受3个力B．磁铁可能受3个力C．两根细绳的拉力大小相等D．两根绳的合力方向竖直向上答案　A变式3　(2017·浙江11月选考·5)叠放在水平地面上的四个完全相同的排