(配套教参)第二章 第3讲 受力分析 共点力的平衡-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

第3讲　受力分析　共点力的平衡 一、受力分析的一般步骤 二、共点力作用下物体的平衡 1．平衡状态：静止或匀速直线运动状态。 2．平衡条件 (1)物体所受合外力为零，即F合＝0。 (2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx＝0，Fy＝0。 3．物体平衡条件的相关推论 (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，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。 (3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何几个力与其余力的合力大小相等，方向相反。 一、易混易错判断 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．物体处于平衡状态时，其加速度一定为零。(√) 4．物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力必定等大反向。(√) 5．物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力。(×) 6．若物体受三个恒力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、经典小题速练 1.(鲁科版教材原题改编)(多选)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 解析：BCD　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Ff＝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FN＝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。 2.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 解析：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．(多选)两轻杆通过铰链相连构成一个三角形框架，AB、BC、CA三边长度为30 cm、20 cm、40 cm，在A点用一细线挂1 kg的物块，系统处于静止状态，则(g＝10 m/s2)(　　) A.AB杆对A点有沿杆从B点指向A点的弹力 B.CA杆作用于A点的弹力不一定沿CA杆方向 C.CA杆产生的弹力大小为20 N D.若改为挂一个0.5 kg的物块，则AB杆上弹力也会变为原来的一半 解析：CD　AB杆对A点有沿杆从A点指向B点的拉力，选项A错误；由于是轻杆且通过铰链连接，则CA杆作用于A点的弹力一定沿CA杆方向，选项B错误；分析A点的受力，由相似三角形可知，＝，解得FCA＝2mg＝20 N，选项C正确；因＝，则FAB＝15 N，若改为挂一个0.5 kg的物块，则AB杆上弹力为7.5 N，选项D正确。 考点一　物体的受力分析(基础考点) 整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 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 研究系统内物体之间的相互作用力 1.(假设法分析物体受力)(多选)如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m＝1 kg的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ＝37°，斜面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，下列说法正确的是(　　) A.小物块可能只受三个力 B.弹簧弹力大小一定等于4 N C.弹簧弹力大小可能等于5 N D.斜面对物块的支持力不可能为零 解析：CD　根据题意可知μmgcos 37°＝4 N，mgsin 37°＝6 N，故μmgcos 37°<mgsin 37°，若不受弹簧的压力，则物块不可能静止，故物块一定受弹簧的压力，还受重力、斜面的支持力和静摩擦力，故小物块受四个力的作用而平衡，A错误；若要物块静止，μ(mgcos 37°＋FN)≥6 N，得FN≥4 N，B错误，C正确；由于物块受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，不可能为零，所以斜面