2011新课标人教版高三物理一轮复习(2.3受力分析 共点力的平衡(2课时))

第二章相互作用第三单元受力分析共点力的平衡1.受力分析（1）概念：把研究对象（指定物体）在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析.（2）受力分析的一般顺序先分析重力，然后按接触面分析接触力（弹力、摩擦力），再分析其他力（电磁力、浮力等），最后分析已知力.2.共点力作用下物体的平衡（1）平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态.（2）共点力的平衡条件：0合F或者F合x=0F合y=03.共点力平衡的几条重要推论（1）物体在三个不共线的共点力作用下处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段通过平移必构成封闭的三角形.（2）物体在三个不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力.（3）物体在多个共点力作用下处于平衡状态时，其中任意一个力与其余力的合力等大反向.类型一：物体的受力分析【例1】如图，物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上，关于M受力的个数，下列说法中正确的是（）A.M一定是受两个力作用B.M一定是受四个力作用C.M可能受三个力作用D.M不是受两个力作用就是受四个力作用思路点拨：M在斜面上处于静止，是平衡状态，从所受合力应为零进行分析判断.方法技巧：物体的受力分析往往与平衡条件结合起来，才能对物体的受力情况分析清楚.针对训练1.图是描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图，其中正确的是（G为重力，F为脚对球的作用力，Ff为空气阻力）（）类型二：灵活应用整体法和隔离法求解平衡问题【例2】如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?针对训练2：如图，有相同的两球放在固定的斜面上，并用一个竖直的挡板MN挡住，两球的质量均为m，所有摩擦均不计，下列选项中正确的是（）A.两球对斜面的压力大小均为mgcosαB.B球对A球的弹力大小为mgsinαC.斜面对B球的弹力一定大于mgD.挡板对B球的弹力大小为2mgtan类型三：共点力平衡的临界和极值问题【例3】物体的质量为2kg，两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上，在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图所示，θ=60°.若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围.（g取10m/s2）思路点拨：本题可利用解析法和正交分解法进行分析，通过列出的平衡方程求出绳b和绳c的拉力表达式，若要使两绳都伸直，则必须保证两绳的拉力都大于或等于零，进而求出F的极值.针对训练3：如图所示，用与竖直方向成α=30°斜向右上方、大小为F的推力把一个重量为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止.试讨论墙对木块的正压力大小FN和墙对木块的摩擦力大小Ff的可能值.类型四：用图解法分析共点力平衡的动态问题【例4】如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角β多大时，AO所受的压力最小.思路点拨：虽然题目要求分析挡板AO的受力情况，但如果直接以挡板为研究对象，将很难得出结论.小球在三力作用下平衡，挡板弹力方向是变化的，可用作图法形象直观地判断各力的变化情况.针对训练4：在图中，物体的重力为G，保持物体与细绳AO的位置不变，让细绳BO的B端沿四分之一圆弧从D点向E点慢慢移动.试问在此过程中绳AO中张力FA与绳BO中的张力FB如何变化?FB的最小值是多少?