内容正文:
第3讲 受力分析 共点力的平衡
知 识 内 容 考 试 要 求 考 情 播 报
共点力平衡条件及应用 c 考查频次:10卷6考。
2020年7月·T3 2020年7月·T10 2019年4月·T11 2017年4月·T10
2016年10月·T3 2016年4月·T2
【知识梳理自查】
一、受力分析
1.
必备知识·自主排查
2.受力分析的三个常用判据:
(1)条件判据:根据不同性质力的_________判断。
(2)效果判据
①物体平衡时合外力必定为___。
②物体做变速运动时合力方向必定沿_______方向,合力大小满足F=ma。
(3)特征判据:力的作用是相互的,通过判定其_________来判定该力。
产生条件
零
加速度
反作用力
【情境转换】
如图所示,一只松鼠沿着粗细均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在松鼠从A运动到B的过程中,松鼠受到的弹力和摩擦力如何变化?
提示:弹力,先增后减;摩擦力,先减后增。
二、共点力的平衡
【小题速诊纠】
1.判一判
(1)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在该物体上。 ( )
(2)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。 ( )
(3)物体的速度为零即处于平衡状态。 ( )
(4)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零。 ( )
(5)物体受两个力处于平衡状态,这两个力必定等大反向。 ( )
(6)物体处于平衡状态时,其所受的作用力必定为共点力。 ( )
(7)物体受三个力F1、F2、F3作用处于平衡状态,若将F2转动90°,则三个力的合
力大小为 F2。 ( )
提示:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√
2.练一练
(1)如图所示,A、B、C三个物体处于平衡状态,则关于A、B、C三个物体的受力个数,下列说法正确的是 ( )
A.A物体受到4个力的作用
B.B物体受到3个力的作用
C.C物体受到3个力的作用
D.C物体受到4个力的作用
【解析】选C。C物体受重力、B的支持力和摩擦力3个力的作用,C正确,D错误;B物体受重力、A的支持力、C的压力和摩擦力4个力的作用,B错误;A物体受重力、地面的支持力以及B的压力3个力的作用,A错误。
(2)如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为FT,下面说法正确的是 ( )
A.若木板B以2v匀速运动,则拉力仍为F
B.绳上拉力FT与水平恒力F大小相等
C.木块A受到的是静摩擦力,大小等于FT
D.木板B受到一个静摩擦力和一个滑动摩擦力
【解析】选A。以B为研究对象分析受力,当其匀速运动时,受力平衡,受力情况与速度大小无关,A正确;以A、B整体为研究对象分析受力,可知F=FT+Ff地,故绳上拉力FT小于水平恒力F,B错误;木块A与B之间发生相对滑动,所以A所受摩擦力为滑动摩擦力,C错误;木板B受到两个滑动摩擦力,D错误。
(3)a、b两个质量相同的球用线相连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止(线的质量不计),则下列图中正确的是 ( )
【解析】选B。对a、b两球组成的整体进行受力分析,受重力、斜面的支持力和线的拉力,如图甲所示,同理,对b球受力分析如图乙,可知B正确。
考点1 物体的受力分析(c)
【要点融会贯通】
1.受力分析的基本思路:
关键能力·层级突破
2.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)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。
【典例考题研析】
【典例1】(2020·浙江7月选考真题)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff。下列受力分析示意图可能正确的是 ( )
【解题思路】分析该题主要的依据:
(1)空气阻力Ff与v反向;
(2)升力F2与v垂直;
(3)发动机推力F1的方向沿喷口的反向。
【解析】选A。由题意可知所受重力G竖直向下,空气阻力Ff与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,对比图中选项可知只有A选项符合题意。
【典例2】如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触