第二章 第三讲　受力分析　共点力的平衡-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考物理新编大一轮总复习（人教版）

第三讲　受力分析　共点力的平衡 [对应学生用书P34] 1．共点力的平衡 (1)平衡状态：物体__静止__或做__匀速直线运动__。 (2)平衡条件：F合＝__0__或Fx＝__0__，Fy＝__0__。 (3)常用推论 ①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力__大小相等__、__方向相反__。 ②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个__封闭__三角形。 2．处理共点力平衡问题的基本思路 确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论。 (多选)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，下面判断正确的是(　　) A．松鼠处于平衡状态，加速度一定为零 B．松鼠所受的作用力的合力一定为零 C．松鼠受重力和弹力两个力的作用 D．松鼠受到的弹力和摩擦力都在变化 答案　ABD [对应学生用书P34] 考点一　受力分析 1．研究对象的选取方法(整体法和隔离法) (1)采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同。 (2)当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转移研究对象法”。 2．受力分析中的“2分析”“2注意” (1)“2分析” ①只分析研究对象受到的力，不分析研究对象给其他物体的力； ②只分析性质力(六种常见力)，不分析效果力，如 向心力等。 (2)“2注意” ①合力与分力不可同时作为物体受到的力； ②物体的受力情况与运动情况相对应。 1. 如图，一个物体以某一初速度冲上粗糙斜面，下列关于物体的受力情况正确的是(　　) 解析　物体受竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，沿运动方向相反的滑动摩擦力，选项B正确，A、C、D错误。 答案　B 2. (多选)如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，始终处于静止状态，A、B之间的接触面倾斜。A通过轻弹簧连接竖直墙面，轻弹簧处于水平拉伸状态。关于两木块的受力，下列说法正确的是(　　) A．A受到B的摩擦力沿接触面向上 B．木块A可能受三个力作用 C．木块A一定受四个力作用 D．木块B受到地面施加的水平向右的摩擦力 解析　对A受力分析知，A受到重力、弹簧拉力、B对A的支持力，根据平衡条件知，一定还有B对A的沿接触面向上的摩擦力，A、C正确，B错误；将A、B作为一个整体，因为整体受到弹簧水平向左的拉力，地面一定给木块B一个向右的摩擦力，D正确。 答案　ACD 3. (多选)如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则B的受力个数可能为(　　) A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 解析　先对A、B整体受力分析，受重力、推力、支持力；当推力平行斜面向上的分力大于重力的下滑分力时，有上滑趋势；当推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力时，有下滑趋势；当推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力时，无滑动趋势；再对A受力分析，受推力、重力、支持力和向左的静摩擦力，共4个力；最后对B受力分析，受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力，斜面对B的支持力，若B物体相对斜面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无滑动趋势，则不受斜面的静摩擦力，即物体B可能受4个力，也可能受5个力，故B、C正确。 答案　BC 考点二　共点力作用下物体的静态平衡 1．共点力平衡的常用处理方法 合成法 三个共点力 任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反 正交分解法 三个或三个以上共点力　　 将物体所受的力分解为相互垂直的两组力，每组力都满足平衡条件 力的三角形法 三个共点力 对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三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 2．解答静态平衡问题的思路 4. (2022·广东卷)图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是(　　) A．F＝F1 B．F＝2F1 C．F＝3F1 D．F＝F1 解析　 以O点为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系可知θ＝30°，在竖直方向上，由平衡条件可得F1cos 30°＋F2cos 30°＝F， 又F1＝F2， 可得F＝F1，故D正确，A、B、C错误。 答案　D 5. (2022·成都三模)如图所示，三个小球放在固定的倾斜挡板上，挡板与水平面的夹角为30°，每个小球的质量均为m，墙面和挡板均光滑，则墙壁对最左端小球的弹力大小为(　　) A．mg B