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链接高考2 受力分析 共点力的平衡
[基础知识·填一填]
[知识点1] 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.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.
[思维诊断]——————————►
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.
(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)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力,两者都要同时分析.( × )
[知识点2] 共点力的平衡
1.共点力
作用于物体的 同一点 或作用线(或延长线)交于一点的力.
2.平衡状态
物体处于 静止 状态或 匀速直线运动 状态.
3.共点力的平衡条件
(1)F合=0或者.
(2)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.
[思维诊断]——————————►
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.
(1)物体的速度为零即处于平衡状态.( × )
(2)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零.( √ )
(3)物体受两个力处于平衡状态,这两个力必定等大反向.( √ )
(4)物体处于平衡状态时,其所受的作用力必定为共点力.( × )
(5)若三个力F1、F2、F3平衡,若将F1转动90°时,三个力的合力大小为F1.( √ )
(6)物体在缓慢运动时所处的状态可看作不平衡状态.( × )
[教材挖掘·做一做]
1. (人教版必修第一册 P75第2题改编)(多选)学校篮球比赛结束后,小明用网兜把篮球挂在室内光滑的墙上A处,如图所示.小华看见后说:“网兜的悬线太长,这样挂容易碰到人的头.”于是重新挂上,这次缩短了悬线AC的长度.则AC缩短后( )
A.线AC对球的拉力增大了
B.线AC对球的拉力减小了
C.墙对球的支持力增大了
D.墙对球的支持力减小了
解析:AC [对篮球受力分析如图所示,
设细线与墙壁的夹角为θ,则由几何关系和平衡条件可得Tcos θ=G,Tsin θ=N,缩短悬线AC的长度,线与墙壁的夹角θ变大,所以线AC对球的拉力T增大,墙对球的支持力N增大,故A、C两项正确,B、D两项错误.]
2.(人教版必修第一册 P75第5题改编)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( )
A.F1先增大后减小,F2一直减小
B.F1先减小后增大,F2一直减小
C.F1和F2都一直减小
D.F1和F2都一直增大
解析:B [解本题的关键是理解挡板缓慢转动时小球总处于静止状态.小球受力分析如图甲所示,因挡板缓慢转动,所以小球处于动态平衡状态,在转动过程中,此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成的矢量三角形变化情况如图乙所示(重力大小、方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变),由图乙可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球的弹力先减小后增大,可知选项B正确.]
3.(人教版必修第一册 P77例题6改编)将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=60°,则F的最小值为( )
A. B.mg
C. D.
解析:B [以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出F在不同方向时整体的受力图,
根据平衡条件得知,F与FT的合力与重力mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子Oa垂直时,F有最小值,F的最小值为F=2mgsin 60°=mg,B项正确.]
考点一 物体的受力分析
[考点解读]
受力分析的方法步骤
[典题例析]
[典例1] (2022·天水模拟)如图所示,矩形物块A和楔形物块B、C叠放在水平地面上,B物块上表面水平.水平向左的力F作用在B物块上,整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是( )
A.物块A的受力个数为4个
B.物块B的受力个数为4个
C.地面对物块C的支持力小于三者重力之和
D.地面对物块C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
[审题指导] (1)分析A、B的受