第3章 专题拓展2 受力分析与共点力平衡(一)（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第一册（教科版2019）

专题拓展2　受力分析与共点力平衡(一)

[对应学生用书P95]

探究点一__受力分析

1．受力分析：将研究对象看作一个孤立的物体，分析它所受到的各个外力特性，并以力的示意图的形式表示出来的方法。

2．受力分析顺序：先分析场力(如重力)，再分析接触力(如弹力、摩擦力)，最后分析其他力。

3．受力分析的依据

(1)条件判断：根据力的产生条件是否满足来判断物体是否受到某个力的作用；

(2)效果判断：根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用；

(3)相互作用判断：利用力的作用的相互性，即施力物体同时也是受力物体，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的力的作用。

4．受力分析的步骤

[例1] (2025·广东深圳高一期末)工人通过推车运送货物，推车由相互垂直的底板和侧板组成，如图所示。工人推动货物沿水平方向做匀速直线运动，此时侧板的倾斜角θ为53°，货物为质量均匀的长方体，质量为M＝100 kg。g＝10 N/kg，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。

(1)若忽略底板和侧板的摩擦力，则求侧板和底板对货物的支持力F1、F2的大小；

(2)若货物跟侧板间的摩擦系数μ＝0.75，则侧板的倾斜角的正切值tan θ为多少时货物跟底板间的作用力恰好为零(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)?

答案：(1)600 N　800 N　(2)0.75

解析：(1)在忽略摩擦力的情况下，侧板、底板及重力三力为共点力，组成力的三角形如图所示，

F1＝Mg cos θ

代入数据解得F1＝600 N

又有F2＝Mg sin θ

代入数据解得F2＝800 N。

(2)若货物跟底板间的作用力为零，则重力、侧板支持力及摩擦力三力平衡，所以有f＝Mg sin θ

由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有f＝μF1，F1＝Mg cos θ

解得tan θ＝μ＝0.75。

[练1] 下列“画阴影”的物体受力分析正确的是 (　　)

B　解析：物体保持静止，合力为零，无向右上方的支持力，A错误；物体不受支持力，受重力和拉力平衡，

B正确；物体冲上粗糙斜面，滑动摩擦力与相对运动方向相反，C错误；一起向右匀速运动，处于平衡状态，只受重力和支持力，没有摩擦力，D错误。

[练2] (多选)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止。则              (　　)

A．绳子上拉力可能为零

B．地面受的压力可能为零

C．地面与物块间可能存在摩擦力

D．A、B之间可能存在摩擦力

AD　解析：若A受到重力、支持力和摩擦力而平衡，则绳子拉力为零，A、D正确；地面肯定对B有支持力，即B一定对地面有压力，B错误；绳子竖直，A、B相对地面无运动趋势，B与地面间无摩擦力，C错误。

探究点二__分析共点力平衡问题的基本方法

1．平衡条件的表达式