第2章 第3节 受力分析 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)广东专版

　受力分析　共点力的平衡 一、受力分析 1．受力分析：把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来，并画出受力分析示意图的过程。 2．受力分析的一般顺序 ⇒⇒ 二、共点力的平衡条件 1．平衡状态 物体处于静止或匀速直线运动的状态，即a＝0。 2．平衡条件：F合＝0或者 如图，小球静止不动，物块匀速运动。 则：小球F合＝F－mg＝0。 物块Fx＝F1－Ff＝0，Fy＝F2＋FN－mg＝0。 三、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。 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。 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．(粤教版必修第一册改编)(多选)如图所示，起重机将重力为G的正方形工件缓缓吊起，四根等长的钢绳(质量不计)，一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚一起挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等，下列说法正确的是(　　) A．四条钢绳的拉力都相等，且等于 B．四条钢绳的拉力都相等，且等于 C．钢绳的拉力在水平方向的合力为零 D．钢绳对挂钩的力和钢绳对工件的力是一对作用力和反作用力 BC　[由平衡条件结合几何关系得4Tsin 60°＝G，解得T＝，故A错误，B正确；由平衡条件得，钢绳的拉力在水平方向的合力为零，故C正确；钢绳对挂钩的力和挂钩对钢绳的力是一对作用力和反作用力，故D错误。故选BC。] 2．(人教版必修第一册改编)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平力F拉着绳的中点O，使OA段绳偏离竖直方向一定角度，如图所示。设绳OA段拉力的大小为FT，若保持O点位置不变，则当力F的方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中(　　) A．F先变大后变小，FT逐渐变小 B．F先变大后变小，FT逐渐变大 C．F先变小后变大，FT逐渐变小 D．F先变小后变大，FT逐渐变大 C　[对结点O受力分析如图所示，保持O点位置不变，则当力F的方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中，由图可知F先减小后增大，FT一直减小，故选项C正确。] 3．(粤教版必修第一册改编)在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便，把吊车简化成如图所示的模型，支撑硬杆OP的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上，质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物件缓慢上升，不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦，重力加速度为g。则下列说法中正确的是(　　) A．钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下 B．钢丝绳索对定滑轮的作用力方向一定沿着OP方向 C．钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于2mg D．钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于2mg D　[钢丝绳索对定滑轮的作用力方向如图中所示，即为F合的方向，故A、B错误；质量为m的物件缓慢上升，可看成匀速运动，则F＝mg，由菱形特点可得F合＝2Fcos α＝2mgcos α<2mg，故C错误，D正确。] 物体的受力分析　 1．受力分析的基本思路 (1)研究对象的选取方法：整体法和隔离法。 (2)基本思路 2．整体法与隔离法选取原则 [典例1]　(一题多变)如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面水平，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0。则下列描述正确的是(　　) A．B可能受到3个或4个力作用 B．斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下 C．A对B的摩擦力可能为零 D．A、B整体不可能受三个力作用 B　[对B受力分析，木块B受重力、A对B的压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直于斜面向上的支持力、斜面对B可能有静摩擦力(当A对B向左的静摩擦力平行斜面方向的分力与木块A对B的压力与木块B重力的合力沿斜面方向的分力平衡时，斜面对B没有静摩擦力)作用，故B受4个力或者5个力作用，故A错误；当A对B向左的静摩擦力平行斜面方向的分力大于木块A对B的压力与木块B重力的合力沿斜面方向的分力时，木块B有上滑趋势，此时木块B受到平行斜面向下的静摩擦力，故B正确；对木块A受力分析，受水平力F、重力、B对A的支持力和静摩擦力