高考物理一轮总复习(共点力的平衡与受力)概览.ppt

第4讲　共点力的平衡与受力分析 自主·夯实基础　　自主预习　轻松过关 　　名师点金 　　分析和求解力学问题往往需要先进行受力分析，本单元中虽然只涉及平衡状态下物体的受力分析，但掌握好了这些方法、技巧，就很容易将其推广到动力学和电磁学的受力分析中，所以说本讲内容对整个高中物理来说是非常重要的．因此，对其中的重要思想方法、解题技巧同学们一定要进行强化训练和分类比较，以达到深刻理解、灵活应用的目的．;　　知识梳理 　　一、共点力的平衡 　　1．平衡状态 　　 　　2．平衡条件 　　(1)物体所受合外力为零：F合＝0． 　　(2)若采用正交分解法，则平衡条件表示为：Fx合＝0，Fy合＝0，(Fz合＝0)．;　　二、物体平衡的相关推论 　　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，则这两个力必定大小相等，方向相反，为一对平衡力． 　　2．多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，则其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反． 　　3．三力汇交原理 　　如果一个物体受到非平行的三个力作用而处于平衡状态，则这三个力的作用线必定在一个平面内，而且必为共点力．(证明：若这三个力不共点，则三力对物体的力矩不平衡) 　　4．如果物体受到n个共面力的作用而处于平衡状态，则表示这n个力的n条有向线段可以依次首尾相接而构成一个封闭的“力的n边形”．特别是当n＝3时，将构成一个封闭的“力的三角形”．(注：可由三角形法则证明);　　三、物体的受力分析 　　1．受力分析的方法 　　先画出物体的受力示意图，再根据平衡条件(或牛顿运动定律)列出方程，求解各个未知力．在具体的受力分析中，隔离法和正交分解法是最常用到的方法． 　　2．受力分析的步骤 　　(1)明确研究对象 　　在进行受力分析时，研究对象可以是某一物体，也可以是保持相对静止的若干个物体．在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简化．研究对象确定以后，只需要分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力)，而不需要分析研究对象施予外界的力(这就是“???离”的物理意义)．;　　(2)按顺序分析 　　重力、特定的已知力、电磁力、弹力、摩擦力．(先场力，后接触力) 　　弹力和摩擦力属于被动力，它们的大小和方向与物体所受其他力的情况有关． 　　凡有接触的地方都要考虑是否有弹力，凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力． 　　3．注意事项 　　(1)在对某物体进行受力分析时，一定不能同时考虑一对作用力与反作用力． 　　(2)合力与分力是等效代替的关系，不能考虑合力的同时又考虑其中的分力．;　　基础自测 　　1．(湖北省沙市三中2010届高三摸底考试)如图4－1所示，位于斜面上的物块的质量为M，在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力(　　) A．方向可能沿斜面向上 　　B．方向可能沿斜面向下 　　C．大小可能等于零 　　D．大小可能等于F 图4－1 　　【解析】除斜面可能作用于物块的静摩擦力f外，物块在沿斜面方向还受到重力的下滑分力Mgsin α和沿斜面方向向上的力F这两个力的作用． 　　若F＝Mgsin α，则f＝0；若F＞Mgsin α，则f≠0且沿斜面向下；若F＜Mgsin α，则f≠0且沿斜面向上，此时有F ＋f＝Mgsin α，当F＝ Mgsin α时，f＝F＝ Mgsin α． 　　【答案】ABCD;　　2．(2008年上海物理卷)有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图4－2所示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是(　　) 　 　 　　图4－2 　　A．N不变，T变大　　 B．N不变，T变小 　　C．N变大，T变大 D．N变大，T变小;　　【解析】用整体法分析，支持力N＝2mg不变．再隔离Q环，设连接P、Q的细绳与OB的夹角为θ，则Tcos θ＝mg，θ角变小，cos θ变大，从上式看出T将变小．故本题正确选项为B． 　　【答案】B;　　3．如图4－3甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平面的夹角为α＝60°．两小球的质量比 (　　) 　　 　　图4－3甲 　　A．　　　B．　　　C．