2020版高考物理一轮复习第4节受力分析共点力的平衡讲义含解析VIP免费

第4节受力分析共点力的平衡一、受力分析1．受力分析的定义把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析。2．受力分析的一般步骤二、共点力作用下物体的平衡1．平衡状态(1)静止：物体的速度和加速度都等于零的状态。(2)匀速直线运动：物体的加速度为零、速度不为零的状态。2．平衡条件(1)物体所受合外力为零，即F合＝0。[注2](2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx＝0，Fy＝0。3．物体平衡条件的相关推论(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，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。[注3](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。【注解释疑】[注1](1)只分析物体受到的力，不分析物体对其他物体的力。(2)只分析外力，不分析内力。(3)性质力和效果力不可重复分析。(4)分力与合力不可重复分析。[注2]物体处于平衡状态时，所受合力一定为零，物体所受合力为零时，也一定处于平衡状态，即合力为零是平衡状态的充要条件。[注3]三力首尾相连，构成封闭三角形。[深化理解]1.物体速度为零时，不一定处于平衡状态，如竖直上抛运动到最高点。2.物体处于平衡状态时，沿任意方向的合力均为0。3.物体受多个力作用处于平衡状态时，其中几个力的合力与其余力的合力必定等大反向。[基础自测]一、判断题(1)对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到的力不能画在该物体上。(√)(2)物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用。(×)(3)物体的速度为零即处于平衡状态。(×)(4)物体处于平衡状态时，其加速度一定为零。(√)(5)物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力必定等大反向。(√)(6)物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力。(×)(7)物体受三个力F1、F2、F3作用处于平衡状态，若将F2转动90°，则三个力的合力大小为2F2。(√)二、选择题1．(2013·重庆高考)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A．GB．GsinθC．GcosθD．Gtanθ解析：选A人静躺在椅子上，处于平衡状态，因此，椅子各部分对他的作用力的合力与人的重力G等大反向，A正确。2.如图，质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面，让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是()解析：选AA与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动。由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力，故A项正确。3．[鲁科版必修1P97T2](多选)如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是()A．物体A可能只受到三个力的作用B．物体A一定受到四个力的作用C．物体A受到的滑动摩擦力大小为FcosθD．物体A对水平面的压力大小一定为Fsinθ解析：选BC物体水平向右做匀速运动，合力必为零，所以必受水平向左的摩擦力，且有f＝Fcosθ，因滑动摩擦力存在，地面一定对物体A有竖直向上的支持力，且有N＝mg－Fsinθ，所以选项B、C正确，A、D错误。高考对本节内容的考查，主要集中在共点力的平衡条件及其推论、整体法与隔离法的应用等，其中动态平衡问题常结合实际应用进行考查，主要以选择题的形式呈现，难度中等。考点一物体的受力分析[基础自修类][题点全练]1．[单个物体的受力分析](多选)如图所示，固定斜面上有一光滑小球，与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是()A．1B．2C．3D．4解析：选BCD设小球质量为m，若FP＝mg，则小球只受拉力FP和重力mg两个力作用；若FP