高考物理人教版一轮复习测评-2-3受力分析共点力的平衡 8页

第3单元受力分析__共点力的平衡受力分析[想一想]如图2－3－1所示，物体M在竖直拉力F作用下处于静止状态，试分析在斜面光滑和不光滑两种情况下，物体的受力情况。图2－3－1提示：若斜面光滑，M处于平衡状态时，只受拉力F和重力Mg，此时不受斜面的弹力；若斜面不光滑，则物体可能受拉力F和重力Mg两个力，也可能受拉力F、重力Mg、支持力和摩擦力四个力作用。[记一记]1．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，并画出受力图，这个过程就是受力分析。2．受力分析的一般顺序先分析场力(重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力。3．受力分析的常用方法(1)整体法和隔离法：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整体法同时满足上述两个条件即可采用整体法。②隔离法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)假设法：在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。[试一试]1.如图2－3－2所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是(　　) 图2－3－2A．球在a、b两点处一定都受到支持力B．球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C．球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力解析：选D若球与车一起水平匀速运动，则球在b处不受支持力作用，若球与车一起水平向左匀加速运动，则球在a处的支持力可能为零，故D正确。共点力作用下物体的平衡[想一想]如图2－3－3所示，质量为m的小球在外力F作用下缓慢上升，请思考以下两个问题：图2－3－3(1)物体处于什么状态？其合外力多大？(2)物体处于平衡状态时，其速度和加速度各有什么特点？提示：(1)物体缓慢上升过程中处于动态平衡状态，其合外力始终为零。(2)物体处于平衡状态时，其加速度一定为零，速度不一定为零。[记一记]1．平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动的状态，即a＝0。2．共点力的平衡条件F合＝0或Fx＝0、Fy＝03．平衡条件的推论(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，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以形成一个矢量三角形。(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。[试一试]2．图2－3－4为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等， 拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G，下列表述正确的是(　　)图2－3－4A．FA一定小于GB．FA与FB大小相等C．FA与FB是一对平衡力D．FA与FB大小之和等于G解析：选B取结点O为研究对象，受力分析如图所示，受FA、FB和结点下方细绳的拉力FC的作用，因灯笼静止，故拉力FC＝G，结点O处于静止状态，三力平衡，合力为零，拉力FA、FB的合力F合必与FC等值反向共线，因A、B点等高，AO、BO长度相等，设FA、FB与竖直方向的夹角均为θ，由几何关系可知，必有FA＝FB，当θ＝60°时，FA＝FB＝G，当θ>60°时，FA＝FB>G，当θ<60°时，FA＝FB