第2章 第3讲 受力分析 共点力的平衡（word教参）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

第3讲 受力分析　共点力的平衡 【课标解读】 　1.熟练掌握受力分析，会判断弹力、摩擦力的有无及方向。2.理解共点力平衡的条件，会解共点力平衡问题。 备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 一、受力分析的一般步骤 注解[1] A．只分析物体受到的力，不分析物体对其他物体的力。 b．只分析外力，不分析内力。 c．性质力和效果力不可重复分析。 d．分力与合力不可重复分析。 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[2] F合＝0或者 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：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外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]。 (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，其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等，方向相反。 注解[2] 物体处于平衡状态时，所受合力一定为零，物体所受合力为零时，也一定处于平衡状态，即合力为零是平衡状态的充要条件。 注解[3] 三力首尾相连，构成封闭三角形。 基础小题自测 1．判断下列说法的正误。 (1)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。(　　) (2)处于平衡状态的物体加速度一定等于零。(　　) (3)速度等于零的物体一定处于平衡状态。(　　) (4)物体在缓慢运动时所处的状态不能认为是平衡状态。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 2．(2023·济南高三模拟)如图所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力F作用下，沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是(　　) A．物体M可能受到六个力 B．物体N可能受到四个力 C．物体M与墙之间一定有摩擦力 D．物体M与N之间一定有摩擦力 解析：选D。物体N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用，M和N整体受到重力和外力F两个力作用，竖直墙对物体M没有作用力，所以物体M受到外力F、重力、N对M的压力和摩擦力四个力作用，选项A、B、C错误，D正确。 3．如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(　　) A．G B．G sin θ C．G cos θ D．G tan θ 解析：选A。人静躺在椅子上，处于平衡状态，因此，椅子各部分对他的作用力的合力与人的重力G等大反向，A正确。 4．如图，质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面，让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落的过程中，物体B的受力示意图是(　　) 解析：选A。A与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到重力，墙壁对其没有支持力，如果有，A与B整体将会向右加速运动，因为没有弹力，故A与B整体也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动。由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力，故A项正确。 备考第2步——突破核心考点，提升关键能力 考点一　受力分析　共点力的静态平衡问题 【核心知识】 1．受力分析的基本思路 2．处理平衡问题的常用方法 方法 内容 分解法 物体受到三个力的作用，将某一个力按力的效果进行分解，则其分力和其他两个力在所分解的方向上满足平衡条件 合成法 物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力。这两个力满足二力平衡条件 正交分 解法 将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互正交的两组，每一组的力都满足二力平衡条件 力的三角形法 物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个力的矢量首尾相接，构成一个闭合三角形，这三个力的合力必为零，利用三角形法则，根据正弦定理、余弦定理或矢量三角形与几何三角形相似等数学知识可求解未知力 3．静态平衡问题的解题“四步骤” 【典例引领】 【例1】 (2022·浙江6月选考)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的(　　) A．作用力为G B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G 解析：选B。设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得4F cos 30°＝G，解得F＝G，以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示。可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为G，每根斜杆受到地面的摩擦力为Ff＝F sin 30°＝G，B正确，A、C、D错误。 [名师点拨]　整体法与隔离法 【跟踪训练】 1．(多选)如图，固定在地面上的带凹