2014高考物理热点专题全方位突破：受力分析 共点力的平衡

2014201420142014 高考物理热点专题全方位突破：高考物理热点专题全方位突破：高考物理热点专题全方位突破：高考物理热点专题全方位突破：受力分析受力分析受力分析受力分析共点力的平衡共点力的平衡共点力的平衡共点力的平衡考纲解读考纲解读考纲解读考纲解读 1.1.1.1.学会进行受力分析的一般步骤与方法学会进行受力分析的一般步骤与方法学会进行受力分析的一般步骤与方法学会进行受力分析的一般步骤与方法.2.2.2.2.掌握共点力的平衡条件及推论掌握共点力的平衡条件及推论掌握共点力的平衡条件及推论掌握共点力的平衡条件及推论.3.3.3.3.掌握整体法与隔离法掌握整体法与隔离法掌握整体法与隔离法掌握整体法与隔离法， 学会分析学会分析学会分析学会分析动态平衡问题和极值问题动态平衡问题和极值问题动态平衡问题和极值问题动态平衡问题和极值问题1受力分析如图 1 所示，物块A、B通过一根不可伸长的细线连接，A静止在斜面上，细线绕过光滑的滑轮拉住B，A与滑轮之间的细线与斜面平行则物块A受力的个数可能是()图 1A3 个B4 个C5 个D2 个2受力分析和平衡条件的应用滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动如图 2 所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则()A小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等图 2B小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等3受力分析和平衡条件的应用如图 3 所示，在倾角为的斜面上，放着一个质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则小球对木板的压力大小为()AmgcosBmgtan图 3C.mg cosD.mg tan4受力分析和平衡条件的应用如图 4 所示，质量为m的滑块静止置于倾角为 30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为 30°，则()A滑块可能受到三个力作用B弹簧一定处于压缩状态图 4C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小一定等于1 2mg考点梳理1受力分析(1)概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析(2)受力分析的一般顺序先分析重力，然后分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力(电磁力、浮力等)2共点力作用下物体的平衡：(1)平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态(2)共点力的平衡条件：F合0 或者F合x0F合y03共点力平衡的几条重要推论(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，这两个力必定大小相等，方向相反(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反(3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反5整体法和隔离法的应用(2010·山东理综·17)如图 5 所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成角则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是()图 5AFNm1gm2gFsinBFNm1gm2gFcosCFfFcosDFfFsin6图解法的应用如图 6 所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力大小将()A一直变大图 6B一直变小C先变大后变小D先变小后变大方法提炼1整体法与隔离法当物理情景中涉及物体较多时，就要考虑采用整体法和隔离法(1)整体法研究外力对系统的作用各物体运动状态相同同时满足上述两个条件即可采用整体法(2)隔离法分析系统内各物体(各部分)间相互作用各物体运动状态可不相同物体必须从系统中隔离出来，独立地进行受力分析，列出方程2图解法应用图解法解题时物体的受力特点是：(1)受三个共点力；(2)一个力大小、方向不变，一个力方向不变，另一个力大小、方向都变.考点一物体的受力分析1受力分析的基本步骤(1)明确研究对象即确定分析受力的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统(2)隔离物体分析将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用(3)画受力示意图边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号2受力分析的常用方法(1)整体法和隔离法研究系统外的物体对系统整体的作用力；研究系统内部各物体之间的相互作用力(2)假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在例 1如图 7 所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是()Aa一定受到 4 个力Bb可能受到 4 个力Ca与墙壁之间一定有弹力和摩擦力图 7Da与b之间一定有摩擦力突破训练 1如图 8 所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平的绳子呈水平状态，两木块均保持静止则关于木块A和木块B可能的受力个数分别为()A2 个和 4 个B3 个和 4 个图 8C4 个和 4 个D4 个和 5 个考点二平衡问题的常用处理方法平衡问题是指当物体处于平衡状态时，利用平衡条件求解力的大小或方向的问题处理方法常有力的合成法、 正交分解法、三角形法则例 2如图 9 所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是()AmgcosBmgtanC.mg cosDmg突破训练 2如图 10 所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成 30°的夹角；直杆上套有一个质量为 0.5 kg 的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F10 N 的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为 0.7，g10 m/s2.下列图 10说法正确的是()A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B圆环受到直杆的弹力大小等于 2.5 NC圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D圆环受到直杆的摩擦力大小等于 2.5 N考点三用图解法进行动态平衡的分析1动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡， 这是力平衡问题中的一类难题2基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”3基本方法：图解法和解析法例 3如图 11 所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为 60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是()图 11A增大B先减小后增大C减小D先增大后减小突破训练 3如图 12 所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是()图 12AF1增大，F2减小BF1增大，F2增大CF1减小，F2减小DF1减小，F2增大1 L 型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图 1 所示若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力则木板P的受力个数为()图 1A3B4C5D62在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为14圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，乙没有与斜面接触而处于静止状态，如图 8 所示现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向缓慢图 8地移动，直至甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力为F1，甲对斜面的压力为F2，在此过程中()AF1缓慢增大，F2缓慢增大BF1缓慢增大，F2缓慢减小CF1缓慢减小，F2缓慢增大DF1缓慢减小，F2保持不变3如图 12 所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止试求：图 12(1)小环对杆的压力；(2)小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大？