第6讲 受力分析 共点力的平衡-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用Word
第6讲 受力分析 共点力的平衡
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.会运用共点力平衡的条件分析解决静态平衡问题。
考点一 受力分析
知识速记
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。
〔人教版必修第一册P80·T2情境〕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。( × )
要点深化
1.受力分析的一般流程
2.受力分析的三种方法
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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物体运动状态和实际运动状态是否相符来判断该力是否存在 |
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)处于变速运动状态的物体: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 |
(2026·湖南常德联考)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( D )
A.物体M可能受到6个力
B.物体N可能受到5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:把M、N作为整体研究,由平衡条件可知M与墙壁间没有弹力和摩擦力(若有弹力,整体在水平方向不可能平衡),对N,由平衡条件可知N一定受到自身重力、M给N的支持力和静摩擦力,即N一定受到3个力作用;对M,由平衡条件可知M一定受到F、自身重力、N给M的静摩擦力和压力,即M一定受到4个力作用。故D正确。
整体法和隔离法的比较
| 整体法 | 隔离法 |
概念 | 将相互关联的问题视为一个整体 | 将某个物体从整体中分割出来单独研究的方法 |
选用 | 研究外界物体与系统整体的相互作用 | 研究系统内物体之间的相互作用 |
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原则 |
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注意 问题 | 不需要考虑系统内部物体间的相互作用 | 一般隔离受力较少的物体进行分析 |
(2025·北京高考6题)如图所示,长方体物块A、B叠放在斜面上,B受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静止。B受力的个数为( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:C 根据题意,对A受力分析可知,其受重力、B的支持力,由于A静止,则A还受B沿斜面向上的静摩擦力,对B受力分析可知,其受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力F、B还受A沿斜面向下的静摩擦力,由于B静止,则受沿斜面向上的静摩擦力,即B受6个力作用,故C正确。
考点二 共点力的平衡
知识速记
1.平衡状态:物体保持 静止 或 匀速直线运动 状态。
2.平衡条件:F合= 0 或Fx= 0 ,Fy= 0 。
3.常用推论
(1)若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1)个力的合力 大小相等、方向相反 。
(2)若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个 封闭 三角形。
图甲所示的物体静止于斜面上;图乙所示的物体沿斜面匀速下滑;图丙所示的物体到达光滑斜面的最高点。
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