第3单元∥受力分析共点力的平衡 必备知识要打牢 抓双基 固本源 得基础分 掌握程度 BIBEI ZHISHI YAD DALAD 知识点一 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。 MYKONGLONG
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。 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。 图2－3－1
记一记 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。 MYKONGLONG
[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整体研究外力对物体系统的作用 各物体运动状态相同 同时满足上述两个条件即可采用整体法 分析系统内各物体(各部分)相互作用 ②隔离法 各物体运动状态不相同 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。 MYKONGLONG
①整体法 研究外力对物体系统的作用 各物体运动状态相同 同时满足上述两个条件即可采用整体法。 ②隔离法 分析系统内各物体(各部分)间相互作用 各物体运动状态不相同 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,与斜面的接触图2-3-2 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 A.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 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 MYKONGLONG
[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 ( ) A．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 图2－3－2
解析: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。 答案:D MYKONGLONG
解析：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。 答案：D
知识点三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: (1)物体处于什么状态?其合外力多大?图2-3-3 (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 MYKONGLONG
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： (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 图2－3－3
「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 合=0或F=0 MYKONGLONG
[记一记] 1．平衡状态 物体处于 或 的状态，即 a＝0。 2．共点力的平衡条件 或Fx ＝0、Fy ＝0 静止状态 匀速直线运动 F合＝0
3.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 方等。相反 MYKONGLONG
3．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 ，方向 。 (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 ， 方向 ；并且这三个力的矢量可以形成一个矢 量 。 (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 ， 方向 。 相等 相反 相等 相反 三角形 相等 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4O、 BO长度相等,拉力分别为FFB灯笼图2-3-4 受到的重力为G,下列表述正确的是 A.F4一定小于G B.F与FB大小相等 C.F4与F是一对平衡力 D.FA与F大小之和等于G MYKONGLONG
[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 ( ) A．FA一定小于G B．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 图2－3－4
解析:取结点O为研究对象,受力分析如图 所示,受F、FB和结点下方细绳的拉力FC 的作用,因灯笼静止,故拉力F=G,结 点O处于静止状态,三力平衡,合力为零,拉力F、FB的 合力F合必与F等值反向共线,因A、B点等高,AO、BO 长度相等,设F、FB与竖直方向的夹角均为0,由几何关 系可知,必有F=FB当0=60°时,FA=FB=G,当 0>60°时,F4=FB>G,当0-60°时,FA=FBG,只有选 项B正确。 答案:B MYKONGLONG
解析：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<G，只有选 项B正确。 答案：B