浙江高考物理总复习相互作用时共点力平衡.pptx

第第3课时共点力的平衡课时共点力的平衡基础过关基础过关1.受力分析受力分析把把指指定定物物体体(研研究究对对象象)在在特特定定的的物物理理环环境境中中受受到到的的所所有有外外力力都都找出来，并画出受力示意图的过程。找出来，并画出受力示意图的过程。2.受力分析的一般顺序受力分析的一般顺序先先分分析析场场力力(重重力力、电电场场力力、磁磁场场力力)，再再分分析析接接触触力力(弹弹力力、摩摩擦力擦力)，最后分析其他力。，最后分析其他力。考点一受力分析考点一受力分析(c/c)3.受力分析的常用方法受力分析的常用方法(1)整整体体法法：将将加加速速度度相相同同的的几几个个物物体体作作为为一一个个整整体体来来分分析析的的方方法。法。(2)隔离法：将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法。隔离法：将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法。(3)假假设设法法：在在受受力力分分析析时时，若若不不能能确确定定某某力力是是否否存存在在，可可先先对对其其作作出出存存在在或或不不存存在在的的假假设设，然然后后再再就就该该力力存存在在与与否否对对物物体体运运动状态影响的不同来判断该力的有无。动状态影响的不同来判断该力的有无。【过关演练】【过关演练】1.(20168月月温温州州选选考考模模拟拟)如如图图所所示示，小小张张同同学学左左手手抓抓起起一一篮篮球球，当篮球与手臂都静止时，下列说法正确的是当篮球与手臂都静止时，下列说法正确的是()A.手对篮球作用力的大小等于篮球的重力手对篮球作用力的大小等于篮球的重力B.手对篮球作用力的大小大于篮球的重力手对篮球作用力的大小大于篮球的重力C.手对篮球的作用力和篮球的重力是一对相互作用力手对篮球的作用力和篮球的重力是一对相互作用力D.手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是一对平衡力手对篮球的作用力和篮球对手的作用力是一对平衡力解解析析篮篮球球静静止止时时合合力力为为零零，篮篮球球只只受受重重力力和和手手对对篮篮球球的的作作用用力力，故故二二力力平平衡衡，A正正确确，B、C不不正正确确；手手对对篮篮球球的的作作用用力力和和篮篮球球对对手手的的作作用用力力是是作作用用力力和和反反作作用用力力，不不是是平平衡衡力力，D不不正正确，综上应选确，综上应选A。答案答案A2.(2015浙江嘉兴学考一模浙江嘉兴学考一模)如图所示，一物体如图所示，一物体放在自动扶梯上，随自动扶梯匀速斜向下运放在自动扶梯上，随自动扶梯匀速斜向下运动，则物体受到的外力有动，则物体受到的外力有()A.1个个 B.2个个 C.3个个 D.4个个解解析析物物体体匀匀速速运运动动，由由受受力力分分析析知知物物体体受受竖竖直直向向下下的的重重力力和和竖直向上的支持力，故竖直向上的支持力，故B选项正确。选项正确。答案答案B要点突破要点突破1.受力分析的基本思路受力分析的基本思路2.受力分析的注意事项受力分析的注意事项(1)只只分分析析研研究究对对象象所所受受的的力力，不不分分析析研研究究对对象象对对其其他他物物体体所所施施加的力。加的力。(2)只分析性质力，不分析效果力。只分析性质力，不分析效果力。(3)每分析一个力，都应找出施力物体。每分析一个力，都应找出施力物体。(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力。合力和分力不能同时作为物体所受的力。(5)应结合运动状态。应结合运动状态。(6)注意牛顿第三定律的应用。注意牛顿第三定律的应用。(7)遇到弹力、摩擦力的判断较复杂时可用假设法。遇到弹力、摩擦力的判断较复杂时可用假设法。【例例题题】(2016浙浙江江平平阳阳二二中中期期中中)如如图图所所示示，沿沿光光滑滑水水平平面面运运动的小滑块，当冲上光滑的斜面后，受到的力有动的小滑块，当冲上光滑的斜面后，受到的力有()A.重力、弹力、上冲力重力、弹力、上冲力 B.重力、弹力重力、弹力C.重力、弹力、下滑力重力、弹力、下滑力 D.重力、弹力、上冲力、下滑力重力、弹力、上冲力、下滑力解解析析小小球球受受重重力力、斜斜面面的的支支持持力力，没没有有上上冲冲力力，因因为为该该力力没没有有施施力力物物体体，也也没没有有下下滑滑力力，下下滑滑力力是是重重力力的的一一个个分分力力。故故B正确，正确，A、C、D错误。错误。答案答案B精练题组精练题组1.如图所示，物块静止在固定的斜面上，物块受到的力有如图所示，物块静止在固定的斜面上，物块受到的力有()A.重力、支持力和摩擦力重力、支持力和摩擦力B.重力、摩擦力和下滑力重力、摩擦力和下滑力C.重力、摩擦力和平衡力重力、摩擦力和平衡力D.重力、弹力和平衡力重力、弹力和平衡力解解析析对对物物块块受受力力分分析析，物物块块受受到到重重力力、斜斜面面的的支支持持力力和和沿沿斜斜面向上的摩擦力作用，选项面向上的摩擦力作用，选项A正确。正确。答案答案A2.(2016杭杭二二中中期期末末)运运动动员员用用双双手手握握住住竖竖直直的的竹竹杆杆匀匀速速攀攀上上和和匀匀速速下下滑滑，他他所所受受到到的的摩摩擦擦力力分分别别是是f1和和f2，关关于于f1和和f2关关系系以以及及f1和和f2的方向的下列说法中正确的是的方向的下列说法中正确的是()A.f1向下，向下，f2向上，且向上，且f1f2B.f1向上，向上，f2向上，且向上，且f1f2C.f1向上，向上，f2向上，且向上，且f1f2D.f1向上，向上，f2向下，且向下，且f1f2解解析析运运动动员员匀匀速速攀攀上上过过程程受受力力平平衡衡，竖竖直直方方向向受受到到重重力力和和静静摩摩擦擦力力，由由于于重重力力向向下下，根根据据二二力力平平衡衡，静静摩摩擦擦力力一一定定向向上上，大大小小等等于于重重力力；运运动动员员匀匀速速下下滑滑过过程程受受力力平平衡衡，竖竖直直方方向向受受到到重重力力和和滑滑动动摩摩擦擦力力，由由于于重重力力向向下下，根根据据二二力力平平衡衡，滑滑动动摩摩擦擦力一定向上，大小等于重力；故选力一定向上，大小等于重力；故选C。答案答案C3.在在水水平平桌桌面面上上叠叠放放着着木木块块P和和Q，用用水水平平力力F推推Q，使使P、Q两两木木块块一一起起沿沿水水平平桌桌面面匀匀速速滑滑动动，如如图图所所示示，以以下下说说法法中中正正确确的是的是()A.P受三个力，受三个力，Q受六个力受六个力B.P受四个力，受四个力，Q受六个力受六个力C.P受两个力，受两个力，Q受五个力受五个力D.以上答案均不正确以上答案均不正确解解析析分分析析木木块块P受受竖竖直直方方向向的的重重力力G和和支支持持力力FN的的作作用用，木木块块Q受受重重力力G，地地面面的的支支持持力力FN，P木木块块的的压压力力FN、水水平平推推力力F和地面对木块和地面对木块Q的摩擦力的摩擦力Ff。答案答案C4.用用一一轻轻绳绳将将小小球球P系系于于光光滑滑墙墙壁壁上上的的O点点，在在墙墙壁壁和和球球P之之间间夹夹有有一一长长方方体体物物块块Q，如如图图所所示示。P、Q均均处处于于静静止止状状态态，下下列列说说法中，正确的是法中，正确的是()A.P受受3个力个力B.Q受受3个力个力C.若绳子变长，绳子的拉力将变小若绳子变长，绳子的拉力将变小D.若绳子变短，若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大受到的静摩擦力将增大答案答案C5.(多多选选)如如图图所所示示，小小车车M在在恒恒力力F作作用用下下，沿沿水水平平地地面面做做直直线线运运动，由此可判断动，由此可判断()A.若地面光滑，则小车一定受三个力作用若地面光滑，则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙，则小车一定受三个力作用若地面粗糙，则小车一定受三个力作用C.若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用D.若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用解解析析先先分分析析重重力力和和已已知知力力F，再再分分析析弹弹力力，由由于于F的的竖竖直直分分力力可可能能等等于于重重力力，因因此此地地面面可可能能对对物物体体无无弹弹力力作作用用，选选项项A错错误误；F的的竖竖直直分分力力可可能能小小于于重重力力，地地面面对对物物体体有有弹弹力力作作用用，若若地地面面粗粗糙糙，小小车车受受摩摩擦擦力力作作用用，共共四四个个力力作作用用，选选项项B错错误误；若若小小车车匀匀速速运运动动，那那么么水水平平方方向向上上所所受受摩摩擦擦力力与与F的的分分力力平平衡衡，这这时时小小车车一一定定受受重重力力、恒恒力力F、地地面面弹弹力力、摩摩擦擦力力四四个个力力作作用用，选选项项C正正确确；若若小小车车做做加加速速运运动动，当当地地面面光光滑滑时时，小小车车受受重重力力和和力力F作作用用或或受受重重力、力力、力F、地面弹力作用，选项、地面弹力作用，选项D正确。故选正确。故选C、D。答案答案CD【方法总结】【方法总结】整体法与隔离法在受力分析中的应用整体法与隔离法在受力分析中的应用(1)整整体体法法：在在研研究究外外力力对对物物体体系系统统作作用用时时，一一般般选选用用整整体体法法。因因为为不不用用考考虑虑系系统统内内力力，这这种种方方法法更更简简便便，一一般般能能用用整整体体法法解解决决的的问题不用隔离法。问题不用隔离法。(2)隔离法：分析系统内各物体隔离法：分析系统内各物体(各部分各部分)之间的相互作用时，需选之间的相互作用时，需选用隔离法，一般隔离受力较少的物体。用隔离法，一般隔离受力较少的物体。基础过关基础过关1.平衡状态平衡状态：物体处于：物体处于_状态或状态或_状态，即状态，即a0。考点二共点力作用下物体的平衡考点二共点力作用下物体的平衡(c/c)静止静止匀速直线运动匀速直线运动3.平衡条件的推论平衡条件的推论(1)二二力力平平衡衡：如如果果物物体体在在两两个个共共点点力力的的作作用用下下处处于于平平衡衡状状态态，这两个力必定大小这两个力必定大小_，方向，方向_。(2)三三力力平平衡衡：如如果果物物体体在在三三个个共共点点力力的的作作用用下下处处于于平平衡衡状状态态，其其中中任任何何一一个个力力与与其其余余两两个个力力的的合合力力大大小小_，方方向向_；并且这三个力的矢量可形成一个封闭的矢量并且这三个力的矢量可形成一个封闭的矢量_。(3)多多力力平平衡衡：如如果果物物体体在在多多个个共共点点力力的的作作用用下下处处于于平平衡衡状状态态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小其中任何一个力与其余几个力的合力大小_，方向，方向_。相等相等相反相反相等相等相反相反三角形三角形相等相等相反相反【过关演练】【过关演练】1.(2015浙浙江江学学业业水水平平考考试试)如如图图所所示示，人人在在高高空空钢钢丝丝上上匀匀速速前前行行，若若图图中中钢钢丝丝可可视视为为水水平平，则则他他受受到到的的支支持持力力与与重重力力的的关关系系为为()A.平衡力平衡力B.作用力和反作用力作用力和反作用力C.支持力小于重力支持力小于重力D.支持力大于重力支持力大于重力解解析析人人匀匀速速前前进进，处处于于平平衡衡状状态态，重重力力与与支支持持力力二二力力平平衡衡，故故A选项正确。选项正确。答案答案A答案答案D要点突破要点突破要点一平衡问题常见处理方法要点一平衡问题常见处理方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力【例例1】如如图图所所示示，质质量量为为m的的物物体体在在与与水水平平方方向向成成角角的的拉拉力力作作用用下下做做匀匀速速直直线线运运动动，物物体体与与水水平平面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，则则物物体所受摩擦力的大小为体所受摩擦力的大小为()A.Fcos B.Fsin C.mg D.(mgFcos)解解析析以以质质量量为为m的的物物体体为为研研究究对对象象，受受力力分分析析如如图图所所示示，根根据据平平衡衡条条件件得得：水水平平方方向向上上Fcos Ff，竖竖直直方方向向上上Fsin FNmg，则，则FfFN(mgFsin)，故，故A正确。正确。答案答案A要点二动态平衡问题解决方法要点二动态平衡问题解决方法1.动动态态平平衡衡：是是指指平平衡衡问问题题中中的的一一部部分分力力是是变变力力，是是动动态态力力，力力的的大大小小和和方方向向均均要要发发生生变变化化，所所以以叫叫动动态态平平衡衡，这这是是力力平平衡衡问题中的一类难题。问题中的一类难题。2.基本思路：化基本思路：化“动动”为为“静静”，“静静”中求中求“动动”。3.基基本本方方法法：图图解解法法和和解解析析法法。图图解解法法是是利利用用力力的的平平行行四四边边形形(或或矢矢量量三三角角形形)中中角角与与边边长长的的变变化化情情况况来来直直接接确确定定物物理理量量的的变变化情况。化情况。【例例2】如如图图所所示示，电电灯灯悬悬挂挂于于两两墙墙壁壁之之间间，更更换换水水平平绳绳OA使使连连接接点点A向向上上移移动动而而保保持持O点点位位置置和和OB绳绳的的位位置置不不变变，则则在在A点点向上移动的过程中向上移动的过程中()A.绳绳OB的拉力逐渐增大的拉力逐渐增大B.绳绳OB的拉力不变的拉力不变C.绳绳OA的拉力先增大后减小的拉力先增大后减小D.绳绳OA的拉力先减小后增大的拉力先减小后增大解解析析在在绳绳OA的的连连接接点点A向向上上移移动动的的过过程程中中，结结点点O始始终终处处于于平平衡衡状状态态。取取终终点点O为为研研究究对对象象，受受力力情情况况如如图图所所示示，图图中中F1、F2、F3分分别别是是绳绳OA、绳绳OB、电电线线对对结结点点O的的拉拉力力，F3是是F1和和F2的的合合力力，且且F3F3。在在A点点向向上上移移动动的的过过程程中中，F3的的大大小小和和方方向向都都保保持持不不变变，F2的的方方向向保保持持不不变变。由由图图可可知知，当当绳绳OA垂垂直直于于OB时时，绳绳OA的的拉拉力力最最小小，所所以以绳绳OA的的拉拉力力先先减减小小后后增增大大，绳绳OB的的拉拉力力逐渐减小，正确选项为逐渐减小，正确选项为D。答案答案D精练题组精练题组1.当当物物体体在在共共点点力力的的作作用用下下处处于于平平衡衡状状态态时时，下下列列说说法法正正确确的的是是()A.物体一定保持静止物体一定保持静止B.物体一定做匀速直线运动物体一定做匀速直线运动C.物体的加速度为零物体的加速度为零D.物体一定做匀加速直线运动物体一定做匀加速直线运动解解析析物物体体在在平平衡衡力力的的作作用用下下运运动动状状态态保保持持不不变变，即即加加速速度度为为零，此时物体可能处于静止状态也可能处于匀速直线运动状态。零，此时物体可能处于静止状态也可能处于匀速直线运动状态。答案答案C答案答案B3.如如图图所所示示，一一光光滑滑小小球球静静止止放放置置在在光光滑滑半半球球面面的的底底端端，用用竖竖直直放放置置的的光光滑滑挡挡板板水水平平向向右右缓缓慢慢地地推推动动小小球球，则则在在小小球球运运动动的的过过程程中中(该该过过程程小小球球未未脱脱离离球球面面)，木木板板对对小小球球的的推推力力F1、半半球球面面对对小球的支持力小球的支持力F2的变化情况正确的是的变化情况正确的是()A.F1增大，增大，F2减小减小 B.F1增大，增大，F2增大增大C.F1减小，减小，F2减小减小 D.F1减小，减小，F2增大增大解解析析作作出出球球在在某某位位置置时时的的受受力力分分析析图图，如如图图所所示示，在在小小球球运运动动的的过过程程中中，F1的的方方向向不不变变，F2与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角逐逐渐渐变变大大，画画力力的动态平行四边形，由图可知的动态平行四边形，由图可知F1、F2均增大，选项均增大，选项B正确。正确。答案答案B4.半半圆圆柱柱体体P放放在在粗粗糙糙的的水水平平地地面面上上，其其右右端端有有竖竖直直挡挡板板MN。在在P和和MN之之间间放放有有一一个个光光滑滑均均匀匀的的小小圆圆柱柱体体Q，整整个个装装置置处处于于静静止止状状态态。如如图图所所示示是是这这个个装装置置的的纵纵截截面面图图。若若用用外外力力使使MN保保持持竖竖直直并并缓缓慢慢地地向向右右移移动动，在在Q落落到到地地面面以以前前，发发现现P始始终终保保持持静静止止。在此过程中，下列说法中正确的是在此过程中，下列说法中正确的是()A.MN对对Q的弹力逐渐减小的弹力逐渐减小B.地面对地面对P的摩擦力逐渐增大的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大间的弹力先减小后增大D.Q受到受到P和和MN的合力逐渐增大的合力逐渐增大解析对圆柱体解析对圆柱体Q受力分析，如图所示，受力分析，如图所示，P对对Q的弹力为的弹力为F，MN对对Q的弹力为的弹力为FN，挡板，挡板MN向右运动时，向右运动时，F和竖直方向的夹角逐渐增大，和竖直方向的夹角逐渐增大，如图所示，而圆柱体所受重力大小不变，所如图所示，而圆柱体所受重力大小不变，所以以F和和FN的合力大小不变，故选项的合力大小不变，故选项D错误；由错误；由图可知，图可知，F和和FN都在不断增大，故选项都在不断增大，故选项A、C都都错错误误；对对P、Q整整体体受受力力分分析析知知，地地面面对对P的的摩摩擦擦力力大大小小等等于于FN，所以地面对，所以地面对P的摩擦力逐渐增大，选项的摩擦力逐渐增大，选项B正确。正确。答案答案B5.如如图图所所示示，质质量量为为M的的直直角角三三棱棱柱柱A放放在在水水平平地地面面上上，三三棱棱柱柱的的斜斜面面是是光光滑滑的的，且且斜斜面面倾倾角角为为。质质量量为为m的的光光滑滑球球放放在在三三棱棱柱柱和和光光滑滑竖竖直直墙墙壁壁之之间间，A和和B都都处处于于静静止止状状态态，求求地地面面对对三三棱棱柱柱的支持力和摩擦力的大小。的支持力和摩擦力的大小。解解析析选选取取A和和B整整体体为为研研究究对对象象，它它受受到到重重力力(Mm)g，地地面面支支持持力力FN，墙墙壁壁的的弹弹力力F和和地地面面的的摩摩擦擦力力Ff的的作作用用(如如图图所所示示)而而处处于于平衡状态。根据平衡条件有：平衡状态。根据平衡条件有：FN(Mm)g0，FFf0，可得可得FN(Mm)g，FfF。再再以以B为为研研究究对对象象，它它受受到到重重力力mg，三三棱棱柱柱对对它它的的支支持持力力FAB，墙墙壁壁对对它它的的弹弹力力F的的作作用用(如如图图所所示示)，处处于于平平衡衡状状态态，根根据据平平衡衡条条件有：件有：竖直方向上：竖直方向上：FABcos mg，水平方向上：水平方向上：FABsin F，解得解得Fmgtan，所以所以FfFmgtan。答案答案(Mm)gmgtan【方法总结】【方法总结】解共点力平衡问题的一般步骤解共点力平衡问题的一般步骤