第二章 第3课时 受力分析、共点力的平衡-2023高考物理【直击双1流】一轮复习讲义

第 3 课时 　 受力分析、共点力的平衡 一、受力分析 1. 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,并画出受力示意图的过程. 2. 基本步骤 (1) 确定研究对象 ——— 点、单个物体或系统. (2) 隔离物体分析 ——— 先分析场力(重力、电场力、磁场 力),再分析接触力(先弹力后摩擦力),最后分析其他力. (3) 画受力示意图. 3. 关键条件 光滑 ——— 不计摩擦;轻 ——— 重力不计;忽略空气阻力等. 4. 基本思路 5. 三个常用判断依据 分类 特点 条件判 断依据 不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判 断依据是力产生的条件 效果判 断依据 有时候是否满足某力产生的条件是很难判断的,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 律判断未知力. (1) 物体平衡时必须保持合外力为零; (2) 物体做变速运动时必须保持合外力方向沿加速度方 向,合力大小满足 F = ma; (3) 物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定,满 足F = m v2 R ,方向始终指向圆心 特征判 断依据 从力的作用是相互的这个基本特征出发,通过判定其反作 用力是否存在来判断该力是否存在 二、共点力的平衡 (1) 平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,即 a = 0. (2) 动态平衡:物体在缓慢运动时所处的一种近似平衡状态. (3) 共点力的平衡条件:F合 = 0,或 Fx = 0、Fy = 0. (4) 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,则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他两个力的合力大小相等、方向相反. ③ 多力平衡:如果物体在多个(三个以上) 共点力的作用 下处于平衡状态,其中任何一个力与其他几个力的合力大小相 等、方向相反. 例 1 (2021·河北省石家庄市正定中学高三月考) 如图所 示,A、B 两物体在一个垂直于接触面的力 F 的作用下静止在固 定的斜面上. 以下关于 A、B 两物体受力情况的判断正确的是 (　 　 ) A. 物体 A 可能受到 3 个力作用 B. 物体 A 一定受到 4 个力作用 C. 物体 B 可能受到 6 个力作用 D. 物体 B 一定受到 4 个力作用 对物体 A 进行受力分析,其受到竖直向下的重力,B 对 A的支持力,垂直于 A、B接触面的力 F,这三个力在沿 A、B接 触面的方向上的合力等于 A 的重力沿接触面向下的分力,由于 物体 A静止,所以物体 B对物体 A一定有静摩擦力,方向沿 A、B 接触面向上,故物体 A 一定受到 4 个力作用,A 错误,B 正确. 视 物体 A、B 为一个整体,对其进行受力分析,其受到竖直向下的 重力,固定的斜面对它的支持力,垂直于A、B接触面的力F,这3 个力的合力可能为零,也可能不为零. 若这 3 个力的合力为零, 固定的斜面对物体 B没有摩擦力,若这 3 个力的合力不为零,固 定的斜面对物体 B有摩擦力. 对物体 B进行受力分析,物体 B受 到重力,物体 A 对其的压力和摩擦力,固定的斜面对其的支持 力,固定的斜面对其可能有摩擦力,也可能没有摩擦力,所以物 体 B 可能受到 4 个力作用, 也可能受到 5 个力作用, 故 C、D 错误. B 1. (2021·湖北黄冈市蕲春 县月考) 磁性车载支架 (如图甲) 使用方便,它的 原理是将一个引磁片贴 在手机背面,再将引磁片 对准支架的磁盘放置,手 机就会被牢牢地吸附住(如图乙) . 下列关于手机(含引磁 片) 的说法中正确的是 (　 　 ) A. 汽车静止时手机共受三个力作用 B. 当汽车以某一速度匀速运动时,支架对手机的作用力为零 C. 汽车静止时,支架对手机的作用力大小等于手机的重力大小 D. 只要汽车向前加速的加速度大小合适,手机可能不受支架 对它的摩擦力作用 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 42　　　直击双 1流　高考物理 方法一 物体受力分析的常用方法 方法 定义 优点 适用情况 隔离法 在分析被研究对象 的受力情况时,要把 它从周围物体中隔 离出来,分析周围有 哪些物体对它施加 力的作用 容易看清单个物体 的受力情