受力分析共点力平衡VIP免费

第4节受力分析共点力平衡一、受力分析1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体________的示意图的过程．2．受力分析的一般顺序先分析_______(重力、电场力、磁场力)，再分析__________(弹力、摩擦力)，最后分析其它力．二、共点力作用下物体的平衡1．平衡状态(1)静止：物体的________和__________都等于零的状态．(2)匀速直线运动：物体的________不为零，其_________为零的状态．受力场力接触力速度加速度速度加速度2．平衡条件(1)物体所受合外力为零，即F合＝0.(2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx＝0，Fy＝0.3．平衡条件的推论平衡类型推论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、方向，在同一直线上三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的一定与第三个力大小，方向，在同一直线上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大小，方向，在同一直线上相等相反合力相等相反合力相等相反题型一：物体的受力分析例1L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()A．3B．4C．5D．6【思路点拨】本题关键是确定弹簧对P有没有弹力作用，要根据运动状态分析．【解析】先分析Q受力情况，它受重力，P对它的支持力和弹簧弹力作用，且三力平衡；再分析P的受力情况，它受重力，Q对它的压力，斜面对它的支持力，滑动摩擦力和弹簧弹力共5个力作用．【答案】C【方法与知识感悟】受力分析是高中物理的基础，贯穿于力学、电磁学等知识中，对研究对象进行受力分析是解决所有力学问题的关键．(1)受力分析的一般步骤受力分析过程中，判断弹力、摩擦力的有无是难点，可采用假设法、运动状态法、转换对象法、以及运用牛顿第三定律等方法进行判断．(2)研究对象的选取方法：整体法和隔离法．题型二：三力平衡问题例2如图所示，在倾角为α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()A．mgcosαB．mgtanαC.mgcosαD．mg【思路点拨】先对小球进行正确的受力分析，并画出受力示意图，然后将某些力分解或合成，最后列平衡方程求解．【解析】解法一：(正交分解法)：对小球受力分析如图甲所示，小球静止，处于平衡状态，沿水平和竖直方向建立坐标系，将FN2正交分解，列平衡方程为FN1＝FN2sinαmg＝FN2cosα可得：球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtanα，所以B正确．解法二：(力的合成法)：如上图乙所示，小球处于平衡状态，合力为零．FN1与FN2的合力一定与mg平衡，即等大反向．解三角形可得：FN1＝mgtanα，所以，球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtanα.所以B正确．解法三：(按力的作用效果分解)：小球所受的重力产生垂直板方向挤压竖直板的效果和垂直斜面方向挤压斜面的效果，将重力G按效果分解为如上图丙中所示的两分力G1和G2，解三角形可得：FN1＝G1＝mgtanα，所以，球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtanα.所以B正确．解法四：(三角形法则)：如图所示，小球处于平衡状态，合力为零，所受三个力经平移首尾顺次相接，一定能构成封闭三角形．由三角形解得：FN1＝mgtanα，故挡板受压力FN1′＝FN1＝mgtanα.所以B正确．【答案】B【方法与知识感悟】1.共点力作用下物体平衡的一般解题思路：(1)选取研究对象(整体法、隔离法)；(2)分析研究对象的受力情况，并作出受力图；(3)将某些力处理(正交分解、合成或按力的实际效果分解)；(4)利用平衡条件建立方程并求解．2．处理共点力平衡问题常用的方法方法内容一般分解法物体受到几个力的作用，将某一个力按力的效果进行分解，则其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件．合成法物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力．这两个力满足二力平衡条件.正交分解法将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互正交的两组，每一组的力都满足二力平衡条件．力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个力的矢量首尾相接，构...