2022年高考物理一輪-受力分析和共點力平衡學生版

文檔來源網絡整理侵權必刪PAGE12.4受力分析和共點力平衡必備知識清單受力分析1．受力分析的定義把指定物體(研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來，并畫出受力，這個過程就是受力分析．2．受力分析的一般步驟二、共點力的平衡1．平衡狀態(tài)物體處于狀態(tài)或狀態(tài)．2．平衡條件：F合＝0或者eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fx＝0,Fy＝0))如圖，小球靜止不動，物塊勻速運動．則：小球F合＝.物塊Fx＝，F(xiàn)y＝.3．平衡條件的推論(1)二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定方向．(2)三力平衡：如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與大小相等，方向相反．(3)多力平衡：如果物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與大小相等，方向相反．命題點精析（一）受力分析1．受力分析的四種方法整體法將加速度相同的幾個相互關聯(lián)的物體作為一個整體進行受力分析隔離法將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨進行受力分析假設法在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在的假設，然后分析該力存在對物體運動狀態(tài)的影響來判斷該力是否存在動力學分析法對加速運動的物體進行受力分析時，應用牛頓運動定律進行分析求解典型例題例1“階下兒童仰面時，清明妝點正堪宜．游絲一斷渾無力，莫向東風怨別離．”這是《紅樓夢》中詠風箏的詩，風箏在風力F、線的拉力FT以及重力G的作用下，能夠高高地飛在藍天上．關于風箏在空中的受力可能正確的是(A)練1如圖所示，水平面上的P、Q兩物塊的接觸面水平，二者疊在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做勻速運動，某時刻撤動力F后，二者仍能不發(fā)生相對滑動。關于撤去F前后Q的受力個數(shù)的說法正確的是()A．撤去F前6個，撤去F后瞬間5個B．撤去F前5個，撤去F后瞬間5個C．撤去F前5個，撤去F后瞬間4個D．撤去F前4個，撤去F后瞬間4個練2如圖所示，用輕繩系住一質量為2m的勻質大球，大球和墻壁之間放置一質量為m的勻質小球，各接觸面均光滑。系統(tǒng)平衡時，繩與豎直墻壁之間的夾角為α，兩球心連線O1O2與輕繩之間的夾角為β，則α、β應滿足()A．tanα＝3eq\f(1,tanβ)B．2tanα＝3eq\f(1,tanβ)C．3tanα＝tan(α＋β)D．3tanα＝2tan(α＋β)命題點精析（二）靜態(tài)平衡問題1．靜態(tài)平衡問題的解題步驟2．處理靜態(tài)平衡問題的常用方法(1)合成法：物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反。(2)分解法：物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力的作用效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件。(3)正交分解法：物體受到三個或三個以上力的作用而平衡，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件。(4)力的三角形法：對受三個力作用而平衡的物體，將力平移使三個力組成一個首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識求解未知力。例2如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的．一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質量為m1和m2的小球．當它們處于平衡狀態(tài)時，質量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為α＝90°，質量為m2的小球位于水平地面上，設此時質量為m2的小球對地面壓力大小為FN，細線的拉力大小為FT，則()A．FN＝(m2－m1)gB．FN＝m2gC．FT＝eq\f(\r(2),2)m1gD．FT＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m2－\f(\r(2),2)m1))g練3某同學參加“筷子夾玻璃珠”游戲。如圖所示，夾起玻璃珠后，左側筷子與豎直方向的夾角θ為銳角，右側筷子豎直，且兩筷子始終在同一豎直平面內。保持玻璃珠靜止，忽略筷子與玻璃珠間的摩擦。下列說法正確的是()A．兩側筷子對玻璃珠的合力比重力大B．兩側筷子對玻璃珠的合力比重力小C．左側筷子對玻璃珠的彈力一定比玻璃珠的重力大D．右側筷子對玻璃珠的彈力一定比玻璃珠的重力大練4一根細線上端固定，下端系著一個質量為m的小球。給小球施加拉力F，使小球平衡后細線跟豎直方向的夾角為θ，如圖所示。則拉力F()A．方向可能在圖中Ⅰ區(qū)內B．方向可能在圖中Ⅱ區(qū)內C．最小值為mgcosθD．最小值為mgtanθ命題點精析（三）動態(tài)平衡問題1．動態(tài)平衡：“動態(tài)平衡”是指物體所受的力中有些是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，但變化過程中的每一個狀態(tài)均可視為平衡狀態(tài)，所以叫作動態(tài)平衡。2．分析動態(tài)平衡問題的常用方法：(1)解析法①列平衡方程求出未知量與已知量的關系表達式；②根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況。(2)圖解法①根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形邊、角的變化；②確定未知量大小、方向的變化。(3)相似三角形法①根據(jù)已知條件畫出兩個不同情況對應的力的三角形和空間幾何三角形，確定對應邊，利用三角形相似知識列出比例式；②確定未知量大小的變化情況。例3如圖所示，用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的O點，在墻壁和球P之間夾有一長方體物塊Q，P、Q均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從O點開始緩慢下移，則在鉛筆緩慢下移的過程中()A．細繩的拉力逐漸變小B．Q受到墻壁的彈力逐漸變大C．Q受到墻壁的摩擦力逐漸變大D．Q將從墻壁和小球之間滑落練5(多選)如圖所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)．如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是()A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．若換掛質量更大的衣服，則衣架懸掛點右移練6如圖所示，垂直墻角有一個截面為半圓的光滑柱體，用細線拉住的小球靜止靠在接近半圓