第二章第3讲 共点力的平衡（Word教参）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（新高考版）

第3讲　共点力的平衡 一、受力分析 1．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． 2．一般步骤 [微点拨]　只分析物体受到的力，不分析物体对其他物体的力；只分析外力，不分析内力；性质力和效果力不可重复分析；分力与合力不可重复分析． 二、共点力的平衡 1．平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态． 2．平衡条件 F合＝0或者 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fx＝0,Fy＝0)) 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，其中任何一个力与另外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，其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等，方向相反． [微点拨] (1)物体速度为零时，不一定处于平衡状态，如竖直上抛运动到最高点． (2)物体处于平衡状态时，所受合力一定为零，物体所受合力为零时，也一定处于平衡状态，即合力为零是平衡状态的充要条件． 1．判断正误 (1)对物体进行受力分析时，不用区分外力和内力，两者都要同时分析．(　×　) (2)物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力．(　×　) (3)加速度等于零的物体一定处于平衡状态．(　√　) (4)速度等于零的物体一定处于平衡状态．(　×　) (5)物体在缓慢运动时所处的状态不能认为是平衡状态．(　×　) 2．(新教材鲁科版必修第一册P104T1)如图所示，A、B两个质量分布均匀的光滑球处于静止状态，它们各自所受到的力分别为(　A　) A．3个和4个　　　　　 B．4个和3个 C．3个和3个 D．4个和4个 3．(新教材粤教版必修第一册P93T5)如图所示，在两根竖直木桩等高的两点上，用两根等长轻绳将木板悬挂制成一简易秋千．某次维修时将两绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(　A　) A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小 C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小 解析　木板保持静止，所受合力为零，故F1不变．设轻绳与竖直方向间的夹角为θ，由平衡条件可得2F2cos θ＝mg，解得F2＝ eq \f(mg,2cos θ)，当轻绳变短时，θ增大，F2变大．选项A正确． 4．(新教材人教必修第一册P77T2)一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，重力大小为200 N．横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为37°，sin 37°＝0.6. (1)横梁对O点的拉力沿OA方向，斜梁对O点的压力沿BO方向，这两个力各有多大？ (2)如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁和斜梁对O点的作用力大小将如何变化？ 解析　(1)设空调外机对O点压力为FN FN＝ eq \f(G,2)＝100 N FA＝ eq \f(FN,tan 37°)＝133 N FB＝ eq \f(FN,sin 37°)＝167 N (2)如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍水平，由于FN不变，这时横梁对O点的作用力FA′将变小，斜梁对O点的作用力FB′也将变小． 答案　(1)133 N　167 N　(2)变小　变小 考点一　受力分析　整体法与隔离法的应用 受力分析的四个方法 方法 解读 假设法 在未知某力是否存在时，先对其做出存在的假设，然后根据该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 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 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 动力学 分析法 对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法 1．(2021·江苏盐城模拟)如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动，用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是(　B　) 解析　无人机受重力和空气作用力，由于无人机匀速运动，故受力平衡，空气作用力竖直向上，与重力相互平衡，故B正确，A、C、D错误． 2．如图所示，用拉伸的轻质弹簧连接的木块静置于倾角为θ的粗糙斜面上．斜面始终保持静止，则下列说法正确的是(　B　) A．木块一定受到摩擦力的作用 B．木块可能受到摩擦力的作用 C．水平面对斜面的摩擦力方向一定水平向左 D．水平面对斜面的摩擦力方向一定水平向右 解析　若弹簧对木块向上的弹力