第2章 第3讲 受力分析 共点力平衡(教师用书word)-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义(新高考)
第3讲 受力分析 共点力平衡
【学习目标】 1.熟练掌握受力分析的步骤,会灵活应用整体法、隔离法进行受力分析。2.理解共点力平衡的条件,会解决静态平衡、动态平衡问题。3.会解决平衡中的临界、极值问题。
考点一 物体的受力分析
1.受力分析:即分析物体的受力,有两条思路:
(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。
(2)根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力。
2.受力分析的一般顺序:先分析场力(如重力、电场力、磁场力),再分析接触力(如弹力、摩擦力),最后分析其他力。
如图所示,一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,某工人站立于梯子上静止不动。判断下列说法的正误:
(1)地面对梯子的摩擦力方向水平向右。(×)
(2)人和梯子组成的系统受四个力作用。(√)
(3)梯子对工人的作用力竖直向上。(√)
(4)地面对梯子的作用力竖直向上。(×)
1.受力分析的一般流程
2.受力分析的三种方法
假设法 | 在判断某力是否存在时,先对其做出不存在的假设,然后根据该力不存在时对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在 |
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状态法 | (1)处于平衡状态的物体:根据其平衡条件进行受力分析。 (2)处于变速状态的物体:应用牛顿第二定律进行受力分析 |
转换法 | 在受力分析时,若不方便直接分析某力是否存在: (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 |
如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜。A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,加水平推力后,关于两木块的受力,下列说法正确的是( )
A.A、B之间一定存在摩擦力作用
B.木块A可能受三个力作用
C.木块A一定受四个力作用
D.木块B一定受到地面向右的摩擦力
答案:B
解析:如果A受到重力、墙面对它的弹力和B对它的支持力,这三个力恰好平衡,则A、B之间没有摩擦力,故A、C错误,B正确;以A、B整体为研究对象,竖直方向受到A、B的重力和地面的支持力,水平方向受到水平推力和墙面的弹力,水平地面可以对B无摩擦力,故D错误。
针对练1.如图是翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面。如果整个俯冲过程翠鸟做匀加速直线运动,用O表示翠鸟,G表示翠鸟受到的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力情况的是( )
答案:A
解析:根据题意,翠鸟做匀加速直线运动,所以翠鸟所受合力方向与速度方
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向相同,根据平行四边形定则分析可知,只有题图A中重力与F的合力的方向有可能与速度方向相同,B、C、D中合力的方向一定与速度方向有夹角,翠鸟不可能做直线运动,所以A正确,B、C、D错误。故选A。
针对练2.(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是( )
A.A一定受到四个力
B.B可能受到四个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.A与B之间一定有摩擦力
答案:AD
解析:对A、B整体受力分析如图甲所示,受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,C错误;对B受力分析如图乙所示,其受到重力、A对B的弹力和摩擦力而处于平衡状态,故B受到三个力,B错误,D正确;对A受力分析,如图丙所示,受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力,共四个力,A正确。故选AD。
学生用书第34页
考点二 静态平衡问题
1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态。
2.平衡条件:F合=0(Fx=0,Fy=0)。
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