2022屆新高考物理沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)：受力分析 共點(diǎn)力的平衡

2022屆新高考物理沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

受力分析共點(diǎn)力的平衡

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.熟練掌握受力分析，會(huì)判斷彈力、摩擦力的有無(wú)及方向.

2.理解共點(diǎn)力平衡的條件，會(huì)解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題.

一、課前檢測(cè)

1.（多選）如圖所示，水平地面上的物體A,在斜向上的拉力尸的作用下，向右做勻速運(yùn)

動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.物體A可能只受到三個(gè)力的作用

B.物體A一定受到四個(gè)力的作用

C.物體A受到的滑動(dòng)摩擦力大小為Feos8

D.物體A對(duì)水平面的壓力大小可能為Fsin。

2.如圖，質(zhì)量，如＞膽8的兩物體A、8疊放在一起，靠著豎直墻面，讓它們由靜止釋放,

在沿粗糙墻面下落過(guò)程中，物體8的受力示意圖是（）

A

B

ABCD

3.（多選）如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體尸連接，P

的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受的外力可能有（）

A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)

4.天然平衡巖帶給我們的那種仿佛時(shí)間停止的靜態(tài)之美成為很多藝術(shù)家的靈感源泉，

他們不斷嘗試著復(fù)制這種不可思議的平衡之美。達(dá)萊爾?雷特便是這樣一位藝術(shù)家，在其最

為著名的作品中，雷特將一塊大石頭放在石化木頂端一塊微小的基巖上。這塊大石頭并非呈

現(xiàn)出直立姿態(tài)，則是傾斜著身子。則關(guān)于大石頭的受力下述正確的是()

A.大石頭一定受到三個(gè)力的作用

B.基巖對(duì)大石頭的支持力一定豎直向上

C.基巖對(duì)大石頭的支持力等于石頭重力

D.基巖對(duì)大石頭的作用力一定豎直向上

二、知識(shí)梳理

受力分析

1.受力分析：把研究對(duì)象(指定物體)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力都找出來(lái)，并畫(huà)

出受力示意圖的過(guò)程。

2.受力分析的一般順序

(1)畫(huà)出已知力。

(2)分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)。

(3)分析彈力。

(4)分析摩擦力。

共點(diǎn)力的平衡條件

1.平衡狀態(tài)

物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，即。=0。

2.平衡條件

尸*=0

產(chǎn)合=0或.

Fy=0

如圖甲所示，小球靜止不動(dòng)，如圖乙所示，物塊勻速運(yùn)動(dòng)。

則：小球產(chǎn)合=0尸NsinO=尸推，F(xiàn)NCOS0=mg?

物塊氏=尸1一/7=°，F(xiàn)y=Fi+FN—ing=01,

三、平衡條件的推論

1.二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等，

方向相反。

2.三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余

兩個(gè)力的合力大小相等，方向相反。

3.多力平衡：如果物體在多個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余

幾個(gè)力的合力大小相等，方向相反。

三、考點(diǎn)精講

考點(diǎn)一物體的受力分析

1.受力分析

（1）定義：把指定物體（研究對(duì)象）在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái)，并畫(huà)出

受力示意圖的過(guò)程。

（2）受力分析的一般順序

先分析場(chǎng)力（重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力），再分析接觸力（彈力、摩擦力），最后分析其他力。

2.物體受力情況分析的依據(jù)

從力的概念判斷尋找對(duì)應(yīng)的施力物體

從力的性質(zhì)判斷尋找產(chǎn)生的原因

從力的效果判斷尋找是否發(fā)生形變或改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（是否產(chǎn)生了加速度）

例1.（多選）如圖所示，在水平力尸作用下，A、B保持靜止。若A與B的接觸面是水

平的，且年0,則8的受力個(gè)數(shù)可能為)

5

A.3個(gè)B.4個(gè)C.5個(gè)D.6個(gè)

整體法與隔離法

整體法隔離法

將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)將研究對(duì)象與周?chē)矬w分隔開(kāi)來(lái)分

概念

整體來(lái)分析的方法析的方法

選用研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作

研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力

原則用力或求系統(tǒng)整體的加速度

跟蹤1.（多選）在［例1］中，若力尸作用在8匕則B的受力個(gè)數(shù)可能為（）

A.3個(gè)B.4個(gè)

跟蹤2.在［跟蹤1］中，水平推力改為水平拉力（水平向左），如圖所示，整個(gè)系統(tǒng)處于靜

止?fàn)顟B(tài)，則以下說(shuō)法正確的是（）

〃/〃〃〃〃/〃/〃〃〃〃/〃〃//,

A.物塊A的受力個(gè)數(shù)為4個(gè)

B.物塊8的受力個(gè)數(shù)為4個(gè)

C.地面對(duì)物塊C的支持力小于三者重力之和

D.地面對(duì)物塊C的摩擦力大小等于凡方向水平向右

考點(diǎn)二共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用

L共點(diǎn)力的平衡

（1）平衡狀態(tài)：物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng).

（2）平衡條件：尸令=0或占=0,6=0.

⑶常用推論

①若物體受〃個(gè)作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力與其余（〃-1）個(gè)力的合力大

小相等、方向相反.

②若三個(gè)共點(diǎn)力的合力為零，則表示這三個(gè)力的有向線段首尾相接組成一個(gè)封閉三角

形.

2.處理共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的基本思路

確定平衡狀態(tài)（加速度為零）一巧選研究對(duì)象（整體法或隔離法）T受力分析一建立平衡方

程T求解或作討論.

例2.（多選）如圖所示，放置在水平地面上的質(zhì)量為M的直角劈上有一個(gè)質(zhì)量為m的物

體，若物體在直角劈上勻速下滑，直角劈仍保持靜止，那么下列說(shuō)法正確的是（）

A.直角劈對(duì)地面的壓力等于（M+〃?）g

B.直角劈對(duì)地面的壓力大于

C.地面對(duì)直角劈沒(méi)有摩擦力

D.地面對(duì)直角劈有向左的摩擦力

求解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的常用方法：

1.合成法：一個(gè)力與其余所有力的合力等大反向，常用于非共線三力平衡.

2.正交分解法：入合=0,入，合=0,常用于多力平衡.

3.矢量三角形法，把表示三個(gè)力的有向線段構(gòu)成一個(gè)閉合的三角形，常用于非特殊角的

一般三角形.

跟蹤3.（多選）（2020?北京十九中學(xué)月考）如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物

體A與B,物體8放在水平地面上，A、8均靜止.已知A和B的質(zhì)量分別為,加、“B，繩與

水平方向的夾角為。（供90。），重力加速度為g,則（）

A.物體B受到的摩擦力可能為零

B.物體B受到的摩擦力大小為mAgcos6

C.物體B對(duì)地面的壓力可能為零

D.物體B對(duì)地面的壓力大小為meg—mAgsin6

考點(diǎn)三共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題

1.動(dòng)態(tài)平衡

（1）所謂動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題，是指通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在

這個(gè)過(guò)程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，常利用圖解法解決此類(lèi)問(wèn)題。

(2)基本思路

化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”。

2.分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的方法

方法步驟

(1)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式；

解析法

(2)根據(jù)已知量的變化情況來(lái)確定未知量的變化情況

(1)根據(jù)已知量的變化情況，畫(huà)出平行四邊形邊、邊角的變化；

圖解法

(2)確定未知量大小、方向的變化

(1)根據(jù)已知條件畫(huà)出兩個(gè)不同情況對(duì)應(yīng)的力的三角形和空間幾何三角

相似三角形法形，確定對(duì)應(yīng)邊，利用三角形相似知識(shí)列出比例式；

(2)確定未知量大小的變化情況

例3.如圖所示，A是一均勻小球，8是一;圓弧形滑塊，最初A、8相切于圓弧形滑塊的

最低點(diǎn)，一切摩擦均不計(jì)，開(kāi)始8與A均處于靜止?fàn)顟B(tài)，用一水平推力尸將滑塊8向右緩

慢推過(guò)一段較小的距離，在此過(guò)程中()

A.墻壁對(duì)球的彈力不變

B.滑塊對(duì)球的彈力增大

C.地面對(duì)滑塊的彈力增大

D.推力尸減小

平衡中的“三看”與三想”

(1)看到“緩慢”，想至心物體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)?！?/p>

(2)看到“輕繩、輕環(huán)"，想至!]“繩、環(huán)的質(zhì)量可忽略不計(jì)”。

(3)看到“光滑”,想到“摩擦力為零”。

跟蹤4.(多選)如圖所示，光滑的半球形物體固定在水平地面上，球心0正上方的C點(diǎn)

有一光滑的定滑輪，輕繩的一端系一小球，小球與半球形物體相切于A點(diǎn)，另一端繞過(guò)定

滑輪后用力拉住，使小球靜止?，F(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球沿球面由A點(diǎn)移動(dòng)到半球的頂點(diǎn)B

的過(guò)程中，球面對(duì)小球的支持力FN和繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是()

/////////,

A.FN變大B.FN不變

C.FT變小D.FT先變小后變大

四、課堂檢測(cè)

l.L形木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置

于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示.若尸、。一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力，則

木板P的受力個(gè)數(shù)為（）

A.3B.4C.5D.6

2.（多選）如圖所示，傾斜的木板上有一靜止的物塊，水平向右的恒力F作用在該物塊

上。在保證物塊不相對(duì)木板滑動(dòng)的情況下，現(xiàn)以過(guò)木板下端點(diǎn)0的水平軸為轉(zhuǎn)軸，使木板

在豎直面內(nèi)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度。在此過(guò)程中下面說(shuō)法正確的是（）

A.物塊所受支持力一定變大

B.物塊所受支持力和摩擦力的合力一定不變

C.物塊所受摩擦力可能變小

D.物塊所受摩擦力一定變大

3.如圖所示，穿在一根光滑的固定桿上的兩個(gè)小球A、8連接在一條跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩

兩端，桿與水平面成。角，不計(jì)所有摩擦，當(dāng)兩球靜止時(shí)，0A繩與桿的夾角為a08繩沿

豎直方向，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.A可能受到2個(gè)力的作用

B.8可能受到3個(gè)力的作用

C.繩子對(duì)A的拉力大于對(duì)8的拉力

D.A、5的質(zhì)量之比為1：tan，

五、課堂總結(jié)

受力分析的一般步驟

明確對(duì)象選取研究對(duì)象：整體法或隔離法

V

先分析重力和已知力，再按接觸面分析彈力、

進(jìn)行分析

摩擦力，最后分析其他力（電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等）

V

邊分析邊將力一一畫(huà)在受力示意圖上，準(zhǔn)確標(biāo)

畫(huà)示意圖

出各力的方向，盡量做到大力長(zhǎng)線、小力短線

參考答案

1.解析BCD物體水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，合力必為零，所以必受水平向左的摩擦力，

且有尸尺os仇因滑動(dòng)摩擦力存在，地面一定對(duì)物體A有豎直向上的支持力，且有N=〃?g

-Fsin0,若重力，〃g=2Fsin仇則A對(duì)水平面的壓力大小為Fsin仇所以選項(xiàng)B、C、D正

確，A錯(cuò)誤。

2.解析選AA與B整體同時(shí)沿豎直墻面下滑，受到重力，墻壁對(duì)其沒(méi)有支持力，如

果有，將會(huì)向右加速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闆](méi)有彈力，故也不受墻壁的摩擦力，即只受重力，做自由落

體運(yùn)動(dòng)。由于整體做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，故A、B間無(wú)彈力，再對(duì)物體B受

力分析，只受重力，故A項(xiàng)正確。

3.解析AC

若斜面體P受到的彈簧彈力尸等于其重力〃取,則MN對(duì)P沒(méi)有力的作用，如圖甲所示,

P受到2個(gè)力，A項(xiàng)正確；若彈簧彈力大于P的重力，則MN對(duì)P有壓力尸N，只有壓力FN,

則「不能平衡，一定存在一個(gè)向右的力，只能是MN對(duì)P的摩擦力好，P此時(shí)受到4個(gè)力，

如圖乙所示，C項(xiàng)正確。

4.解析D由于大石頭和支持它的石化木之間的接觸面情形未知，可能水平也可能有傾

斜，但大石頭處于平衡狀態(tài)，基巖對(duì)大石頭的作用力一定豎直向上，選項(xiàng)D正確。

例1.答案BC

解析先對(duì)A、B整體受力分析，受重力、推力、支持力；當(dāng)推力平行斜面向上的分力

大于重力的下滑分力時(shí)，有上滑趨勢(shì)；當(dāng)推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力時(shí)，

有下滑趨勢(shì)；當(dāng)推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力時(shí)，無(wú)滑動(dòng)趨勢(shì)；再對(duì)A受

力分析，受推力、重力、支持力和向左的靜摩擦力，共4個(gè)力；最后對(duì)B受力分析，受重

力、A對(duì)B的壓力和向右的靜摩擦力，斜面對(duì)B的支持力，若B物體相對(duì)斜面有滑動(dòng)趨勢(shì)，

則還要受到斜面的靜摩擦力，若相對(duì)斜面無(wú)滑動(dòng)趨勢(shì)，則不受斜面的靜摩擦力，即物體B

可能受4個(gè)力，也可能受5個(gè)力，故選項(xiàng)B、C正確。

跟蹤1.答案BC

解析8物體一定受重力、斜面的支持力、A的壓力和力尸，斜面對(duì)8可能有摩擦力,

也可能沒(méi)有，故8可能受4個(gè)力或5個(gè)力，選項(xiàng)B、C正確。

跟蹤2.答案D

解析對(duì)A進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件知A只受重力和支持力2個(gè)力的作用，選項(xiàng)

A錯(cuò)誤；對(duì)B進(jìn)行受力分析，有重力、壓力、C施加的垂直斜面斜向上的支持力、拉力尸，

根據(jù)平衡條件還有C施加的平行斜面斜向上的摩擦力，共5個(gè)力的作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；以

A、8、C整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件知地面對(duì)物塊C的支持力等于三者

重力之和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)A、8、C整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件知地面對(duì)物塊C的

摩擦力大小等于F,方向水平向右，選項(xiàng)D正確。

例2.答案AC

解析

以M、m整體為研究對(duì)象，在豎直方向上受到重力和支持力，因物體在斜面上勻速下

滑、直角劈靜止不動(dòng)，即整體處于平衡狀態(tài)，所以豎直方向上地面對(duì)直角劈的支持力等于物

體和直角劈整體的重力。水平方向上地面若對(duì)直角劈有摩擦力，無(wú)論摩擦力的方向向左還是

向右，水平方向上整體都不能處于平衡狀態(tài)，所以整體在水平方向上不受摩擦力，整體受力

如圖所示。選項(xiàng)A、C均正確。

跟蹤3答案BD

解析輕繩拉力FT="?Ag，對(duì)8,在水平方向有B=FTCOS。=，"閹cos仇在豎直方向地

面對(duì)B的支持力A|=根喀一Asin0—mBg—mAgsin0,由牛頓第三定律可知，選項(xiàng)D正確；

當(dāng)mBg=?Mgsin。時(shí)，F(xiàn)N=0,此時(shí)物體B不可能靜止，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確.

例3答案B

解析對(duì)小球受力分析，小球受到重力、滑塊的彈力和墻壁的彈力，如圖所示，重力的

大小和方向都不變，墻壁的彈力方向不變?；瑝K的彈力和墻壁的彈力的合力不變，大小等于

重力，由圖可知，滑塊對(duì)球的彈力在增大，墻壁對(duì)球的彈力在增大，故A錯(cuò)誤，B正確；

對(duì)滑塊和小球整體進(jìn)行受力分析，整體受重力、支持力、墻壁的彈力及推力，豎直方向上滑

塊和小球的重力大小等于地面對(duì)滑塊的彈力，滑塊和小球的重力都不變，所以地面對(duì)滑塊的

彈力不變，水平方向上推力尸大小等于墻壁對(duì)球的彈力，所以推力尸增大，故C、D錯(cuò)誤。

IG

跟蹤4.答案BC

解析

小球受力如圖所示，由三角形相似有雜=芻=磊，可得FN=^G,FT=39G,又

04、OC、G均為定值，而在小球沿球面由A點(diǎn)緩慢移動(dòng)到半球的頂點(diǎn)B的過(guò)程中，AC變

小，故FN不變，F(xiàn)T變小，選項(xiàng)B、C正確,A、D錯(cuò)誤。

1.答案C

解析將P、Q及彈簧視為整體受力分析，