2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)教师用-第3讲　受力分析　共点力的平衡.docxVIP

第3讲受力分析共点力的平衡

学习目标1.从具体的情境中选择研究对象，会分析其弹力、摩擦力的有无及方向。2.会灵活应用整体法和隔离法对多物体受力分析。3.会运用共点力平衡的条件分析解决平衡问题。

考点一受力分析

1.受力分析的四种方法

假设法

在未知某力是否存在时，先对其做出不存在的假设，然后根据该力不存在对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在

整体法

将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法

隔离法

将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法

动力学

分析法

对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法

2.受力分析的一般步骤

思考讨论

如图，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平方向的力的牵引，但仍然保持静止。问B木块共受到几个力的作用?

提示5个

例1(2024·浙江6月选考，2)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则()

A.飞行的蝴蝶只受重力的作用

B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向

C.小猫在空中受重力和弹力的作用

D.小猫蹬地时弹力大于所受重力

答案D

解析飞行的蝴蝶不仅受重力的作用，还受空气的作用力，A错误;蝴蝶转弯时做曲线运动，由曲线运动的特点可知，蝴蝶转弯时所受合力指向轨迹凹侧，B错误;弹力的产生条件之一是两物体相互接触，小猫在空中时与地面脱离，不受地面弹力的作用，小猫由于具有惯性而继续向前运动，C错误;小猫蹬地时在竖直方向上有向上的加速度，则根据牛顿第二定律可知小猫蹬地时弹力大于所受重力，D正确。

受力分析的三个技巧

(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。

(2)除了根据力的性质和特点进行判断，假设法是判断弹力、摩擦力的有无及方向的常用方法。

(3)善于转换研究对象，尤其是在弹力、摩擦力的方向不易判定的情形中，可以分析与其接触物体的受力，再应用牛顿第三定律判定。

例2(2025·八省联考内蒙古卷，1)“那达慕”是国家级非物质文化遗产，套马是“那达慕”大会的传统活动之一，某次套马的情景如图所示。

套马者视为质点，可能受重力G、支持力FN，拉力F、摩擦力Ff，其受力示意图可能正确的是()

答案B

解析对套马者受力分析可知，“套马者”受到竖直向下的重力G、沿绳子方向向左上方的拉力F、竖直向上的支持力FN和水平向右的摩擦力Ff，故B正确。

整体法和隔离法的选择

1.当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。

2.在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时，宜用隔离法。

3.整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。

考点二共点力的平衡

1.共点力的平衡

(1)平衡状态:物体静止或做匀速直线运动。

(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。

2.求解共点力平衡问题的常用方法

(1)合成法:一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡。

(2)正交分解法:Fx合=0，Fy

(3)矢量三角形法:把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形。

思考讨论

静止的物体速度为0处于平衡状态，竖直上抛的物体到达最高点时速度为0，也处于平衡状态，这种说法对吗?

提示不对，物体处于静止或做匀速直线运动是平衡状态，某一时刻速度为0不是物体处于平衡状态的判断依据。

例3(2024·浙江1月选考，6)如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g，细线c、d平行且与水平成θ=30°(不计摩擦)，则细线a、b的拉力分别为(g=10m/s2)()

A.2N1N B.2N0.5N C.1N1N D.1N0.5N

答案D

解析由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等且为0.5N、方向相反，对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为Fa=(mA+mB)g=1N，故A、B错误;设细线b与水平方向夹角为α，对A球受力分析有Fbsinα+Fcsinθ=mAg，Fbcosα=Fccosθ，联立解得Fb=0.5N，故A、B、C错误，D正确。

例4(2024·湖北卷，6)如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在