《受力分析和共点力的平衡》相互作用——力PPT

《受力分析和共点力的平衡》相互作用——力PPT

第一部分内容：高频考点一 物体的受力分析

[知识贯通]

1．受力分析

根据研究的问题，选取合适的物体作为研究对象，分析研究对象受到哪些力的作用，并画出所受力的示意图，这一过程即为物体的受力分析。

2．受力分析的一般步骤

[特别提醒]

两个相互接触的物体间有弹力时，不一定有摩擦力；但有摩擦力则必有弹力。

[集训联通]

[典例1][多选]如图所示，斜面体B放置于水平地面上，其两侧放有物体A、C，C通过轻绳连接于天花板，轻绳平行于斜面且处于张紧状态，A、B、C均静止，下列说法正确的是(　　)

A．A、B间的接触面一定是粗糙的

B．地面对B一定有摩擦力

C．B、C间的接触面可能是光滑的

D．B一共受到6个力的作用

[解析]　以A为研究对象，若A只受到重力和支持力的作用，则A不可能处于平衡状态，所以A一定受到B对A沿斜面向上的静摩擦力，故A正确；以A、B、C整体为研究对象，受到重力、轻绳的拉力和地面的支持力，这三个力不可能平衡，所以地面对B有水平向右的静摩擦力，故B正确；以C为研究对象，受到重力、轻绳的拉力和B对C的支持力，这三个力可能平衡，所以B、C之间可能没有静摩擦力，B、C间的接触面可能是光滑的，故C正确；以B为研究对象，至少受到6个力的作用：重力、A对B的压力和静摩擦力、C对B的压力、地面对B的支持力和静摩擦力，另外还可能受到C对B的静摩擦力，故D错误。

[易错警示]

受力分析中如何防止“多力”或“漏力”

(1)防止“多力”：对每个力都要找出其施力物体，若某个力找不到施力物体则说明该力不存在；研究对象对其他物体的作用力不能画在图中，另外合力与分力不能重复分析。

(2)防止“漏力”：按正确的顺序(即重力→弹力→摩擦力→其他力)进行受力分析是防止“漏力”的有效措施。

[即时训练]

1．沿光滑斜面向下运动的物体，受到的力有 (　　)

A．重力、支持力

B．重力、沿斜面下滑的力、支持力

C．重力、支持力、摩擦力

D．重力、沿斜面下滑的力、对斜面的压力

2.如图所示是汽车45°极限爬坡时的照片，汽车缓慢逐步沿斜坡攀爬，坡的倾角逐渐增大至45°。下列关于汽车这一爬坡过程的说法正确的是(　　)

A．坡的倾角越大，汽车对坡面的压力也越大

B．汽车受到沿坡面向下、大小不断减小的滑动摩擦力作用

C．汽车受到沿坡面向上、大小不断增大的静摩擦力作用

D．若汽车能顺利爬坡，则车胎与坡面间的最大静摩擦力至少为车重的大小

3.如图所示，物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。物体受到的力是(　　)

A．重力、弹力、静摩擦力

B．重力、弹力

C．重力、弹力、滑动摩擦力

D．重力、滑动摩擦力

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受力分析和共点力的平衡PPT，第二部分内容：高频考点二 整体法与隔离法分析多物体平衡问题

1．分析多物体的平衡问题，关键是研究对象的选取，若一个系统中涉及两个或两个以上的物体，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。

2．对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。

[集训联通]

[典例2]　如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为(　　)

A.3∶4　　B．4∶3

C．1∶2 D．2∶1

[规律方法]

整体法和隔离法的选取原则

(1)当分析系统所受外力时，可以采用整体法来分析外界对系统的作用力。

(2)当分析系统内各物体间相互作用时，一般采用隔离法且选择受力较少的物体为研究对象。

(3)整体法的优点在于减少受力分析的个数，但不能分析内力；隔离法的优点是对多个物体受力了解比较清楚，但计算时有点麻烦。

[即时训练]

4.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触。球与地面间的动摩擦因数均为μ，则 (　　)

A．上方球与下方三个球间均没有弹力

B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力

C．水平地面对下方三个球的支持力均为43mg

D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为43μmg

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受力分析和共点力的平衡PPT，第三部分内容：高频考点三 图解法、解析法分析动态平衡问题

[知识贯通]

动态平衡问题是指物体的状态发生缓慢变化，可以认为任一时刻都处于平衡状态，针对此类问题时，常用图解法或解析法进行分析。

图解法

对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中)，然后根据有向线段长度、角度的变化判断各个力大小、方向的变化情况

解析法

对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变参量与自变参量的一般函数，然后根据自变参量的变化确定因变参量的变化

[集训联通]

[典例3]　如图所示，小球用细绳系住，细绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于伸直状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平。此过程中斜面对小球的支持力FN以及细绳对小球的拉力FT的变化情况是 (　　)

A．FN保持不变，FT不断增大

B．FN不断增大，FT不断减小

C．FN保持不变，FT先增大后减小

D．FN不断增大，FT先减小后增大

[思路点拨]　在小球所受的重力、斜面的支持力、细绳的拉力三个力中，重力的大小和方向都不变，斜面的支持力方向不变，而细绳的拉力大小和方向都变化。

[即时训练]

7.(2018•山东6月合格考)如图所示，质量为m的物体，在竖直向上的拉力F作用下静止在水平地面上。现保持F的大小不变，逐渐改变F的方向直至水平，此过程物体始终保持静止，关于物体的受力情况，下列说法正确的是(　　)

A．支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大

B．支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小

C．支持力逐渐减小，摩擦力逐渐增大

D．支持力逐渐增大，摩擦力逐渐减小

8.[多选]如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动至竖直位置，若绳子BC的拉力为F1，电线AB的拉力为F2，则 (　　)

A．F1先逐渐减小，后逐渐增大

B．F1逐渐减小

C．F2先逐渐减小，后逐渐增大

D．F2逐渐减小

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受力分析和共点力的平衡PPT，第四部分内容：高频考点四 三角形相似法分析动态平衡问题

[知识贯通]

在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行分析。

[集训联通]

[典例4]如图所示，光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中，试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化情况。

[即时训练]

10.[多选]如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，小球B用长为L的细绳悬于O点，小球A固定在O点正下方，当小球B平衡时，细绳所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同，但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时细绳所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2。下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系正确的是 (　　)

A．T1>T2 B．T1＝T2

C．F1<F2 D．F1＝F2

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