内容正文:
微专题2 受力分析 共点力平衡
第二章
相互作用——力
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
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受力分析的基本方法
1. 受力分析的基本思路
2. 受力分析的常用方法
方法 整体法 隔离法 假设法
概念 将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来进行分析的方法 在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设的方法
选用
原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度 研究系统内部各物体之间的相互作用力 根据力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断力是否存在
注意
问题 受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力 一般情况下隔离受力较少的物体 一般在分析弹力或静摩擦力时应用
如图所示,一个质量为m的小滑块静止于倾角为30° 的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,重力加速度为g,则( )
A. 滑块可能受到三个力作用
B. 弹簧一定处于压缩状态
C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零
D. 斜面对滑块的摩擦力大小可能等于mg
1
A
类题固法1
1. 如图所示,物体A置于水平地面上,力F竖直向下作用于物体B上,A、B保持静止,则物体A的受力个数为( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
B
【解析】隔离分析物体B的受力如图甲所示,要保持物体B静止不动,物体A一定对物体B有摩擦力fA→B和支持力NA→B.由牛顿第三定律可知物体B对A一定有摩擦力fB→A和压力NB→A;取A、B作一整体受力分析可知地面对A的摩擦力为零.故A物体受力如图乙所示,B正确.
2. 如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B,它们均静止不动,则( )
A. 地面对B的支持力的大小一定等于 (M+m)g
B. F1、F2一定等大反向
C. A与B之间一定存在摩擦力
D. B与地面之间一定存在摩擦力
A
【解析】对A、B整体受力分析,受到重力(M+m)g、支持力N和已知的两个推力,地面对整体可能有静摩擦力,根据平衡条件有N=(M+m)g,故A正确;对整体,水平方向可能有摩擦力,故F1、F2不一定等大反向,故B错误;对物体A受力分析,受重力mg、已知的推力F1、斜劈B对A的支持力N′和摩擦力f,当推力F1沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时,摩擦力为零,即物体A、B间不一定有摩擦力,故C错误;对整体,当F1=F2时,斜劈B不受静摩擦力,故D错误.
2
静态平衡问题
1. 静态平衡问题的解题步骤
2. 处理静态平衡问题的常用方法
方法 内容
合成法 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件
正交
分解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件
力的三
角形法 对受三个力作用而平衡的物体,将力平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
如图所示,支架固定在水平地面上,其倾斜的光滑直杆与地面成30°夹角,两圆环A、B穿在直杆上,并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接,滑轮的大小不计,整个装置处于同一竖直平面内.圆环平衡时,绳OA竖直,绳OB与直杆间夹角为30°,则环A、B的质量之比为( )
2
A
类题固法2
1. (2023·南京学情调研)如图所示,质量为m的篮球放在球架上,已知球架的宽度为L,每只篮球的直径为D,不计球与球架之间的摩擦,重力加速度为g,则每只篮球对一侧球架的压力大小为( )
B
2. 如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )
A. 4μmg
B. 3μmg
C. 2μmg
D. μmg
【解析】隔离Q进行分析,Q在水平方向受绳向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1=μmg,因此FT=μmg,对整体进行分析,整体受绳向左的拉力2FT,地面对整体的向左的摩擦力Ff2=2μmg,向右的外力F,由平衡条件得F=2FT+Ff2=4μmg,A正确.
A
3. (2022·常州八校调研)如图所示,小球A、B大小相同,质量分别