第2章 第3节 共点力的平衡(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

　共点力的平衡 一、物体的受力分析 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 (1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力)。 (2)其次分析接触力(弹力、摩擦力)。 (3)最后分析其他力。 (4)画出受力分析示意图(选填“示意图”或“图示”)。 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 如图甲所示，小球静止不动，如图乙所示，物体匀速运动。 甲　　　　　　　　　乙 则小球F合＝0；物块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：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，并且这三个力的有向线段首尾相接可以形成一个封闭的矢量三角形。 (3)多力平衡：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。 一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (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)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)若物体受三个力F1、F2、F3处于平衡状态，若将F1转动90°时，三个力的合力大小为F1。(√) 二、教材习题衍生 1. (共点力平衡的应用)如图所示，质量为m的光滑圆球，在细线和墙壁的作用下处于静止状态，重力加速度为g，细线与竖直墙壁的夹角为30°，则细线对小球的拉力大小为(　　) A. B． C．mg D． [答案]　A 2. (受力分析与共点力平衡)如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中不正确的是(　　) A．物体A可能只受到三个力的作用 B．物体A一定受到四个力的作用 C．物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos θ D．物体A对水平面的压力大小可能为Fsin θ A　[物体水平向右做匀速运动，合力必为零，所以必受水平向左的摩擦力，且有f＝Fcos θ，因滑动摩擦力存在，地面一定对物体A有竖直向上的支持力，且有N＝mg－Fsin θ，若重力mg＝2Fsin θ，则A对水平面的压力大小为Fsin θ，所以选项B、C、D正确，A错误。] 3. (受力分析与共点力平衡)如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是(　　) A．a一定受到4个力的作用 B．b只可能受到2个力的作用 C．绳子对a的拉力有可能等于mg D．a的质量一定为mtan θ C　[对a和b受力分析可知，a至少受重力、杆的支持力、绳的拉力3个力，可能还受摩擦力共4个力，b受重力、绳的拉力2个力或重力、绳的拉力、杆的支持力、摩擦力4个力的作用，A、B错误；对b受力分析可知，b受绳子拉力可能等于mg，因此绳子对a的拉力可能等于mg，C正确；对a受力分析，如果摩擦力为零Gasin θ＝mgcos θ可得Ga＝；ma＝，D错误。] 物体的受力分析　 1．确定研究对象的利器—整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将相互关联的几个物体视为一个整体的分析方法 将某个物体从整体中分隔出来单独研究的方法 选用 原则 研究外界物体与系统整体的相互作用力 研究系统内物体之间的相互作用力 注意 问题 不需再考虑系统内物体间的相互作用 一般隔离受力较少的物体进行分析 [说明]　整体法和隔离法在解决多物体系统的平衡问题时常交替使用。 2．受力分析的其他常用方法 状态法 受力分析时，若一时不能确定某力是否存在，可先分析物体的运动状态和除此力外物体所受的其他力，根据其他力与物体的运动状态是否相符判断该力是否存在 转换法 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，则 (1)可以转换为分析该力的反作用力，根据其反作用力是否存在，判断该力是否存在； (2)可以转换为分析与该力相关的其他研究对象，通过对其他研究对象进行受力分析，判断该力是否存在 　整体法与隔离法 1．如图所示，物体A靠在竖直的墙面C上，在竖直向上的力F作用下，A、B物体保持静止，则物体A受力分析示意图正确的是(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D A　[以A、B组成的整体为研究对象，水平方向不可能受力，故整体和墙面C间没