2025年《高中物理总复习》2.3受力分析 共点力的平衡.pptx

第3讲受力分析共点力的平衡;课程标准

能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题．

素养目标

物理观念：知道什么是受力分析，知道平衡状态和平衡条件．

科学思维：

(1)熟练应用整体法、隔离法进行受力分析，画出受力示意图．

(2)能应用共点力的平衡条件结合数学知识，分析平衡问题．;考点一;考点一;考点一受力分析

●———【必备知识·自主落实】———●

1．受力分析的定义

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________，这个过程就是受力分析．

2．受力分析的注意事项

(1)养成按照一定顺序进行受力分析的习惯．

(2)涉及弹簧弹力时，要注意拉伸或压缩可能性分析．

(3)分析摩擦力时要特别注意摩擦力的方向．

(4)对于不能确定的力可以采用假设法分析．;●———【关键能力·思维进阶】———●

1．受力分析的一般步骤;2．整体法与隔离法;例1(多选)如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，始终处于静止状态，A、B之间的接触面倾斜．A通过轻弹簧连接竖直墙面，轻弹簧处于水平拉伸状态．关于两木块的受力，下列说法正确的是()

A．A受到B的摩擦力沿接触面向上

B．木块A可能受三个力作用

C．木块A一定受四个力作用

D．木块B受到地面施加的水平向右的摩擦力;例2如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，重力加速度为g，则下列说法正确的是()

A．a一定受到4个力的作用

B．b只受到2个力的作用

C．绳子对a的拉力大小有可能等于mg

D．a的质量一定为mtanθ;?;考点二;考点二共点力的平衡条件及应用

●———【必备知识·自主落实】———●

1．平衡状态

(1)静止．

(2)________运动．

2．平衡条件

(1)物体所受________为零，即F合＝0.

(2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx＝0，Fy＝0.

(3)常用推论

①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力________________．

②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个________三角形．;

3．处理共点力平衡问题的基本思路

确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论．;●———【关键能力·思维进阶】———●

求解共点力平衡问题的常用方法：

(1)合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡．

(2)正交分解法：Fx合＝0，Fy合＝0，常用于多力平衡．

(3)矢量三角形法：把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形．;考向1合成法

例3[2023·浙江6月]如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb＝90°，半径Ob与重力的夹角为37°.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()

A．Fa＝0.6G，Fb＝0.4G

B．Fa＝0.4G，Fb＝0.6G

C．Fa＝0.8G，Fb＝0.6G

D．Fa＝0.6G，Fb＝0.8G;解析：对光滑圆柱体受力分析如图

由题意有

Fa＝Gsin37°＝0.6G

Fb＝Gcos37°＝0.8G

故选D.;?;?;?;?;?;?;

核心素养提升利用平衡条件解决实际问题

联系日常生活，创新试题情境化设计，渗透实验的思想，考查学生分析解决实际问题的能力，引导学生实现从“解题”到“解决问题”的转变．;情境1工人推车——科学思维

典例1[2024·四川成都高考专家联测]如图甲所示，工人用推车运送石球，到达目的地后，缓慢抬起把手将石球倒出(图乙)．若石球与板OB、OA之间的摩擦不计，∠AOB＝60°，图甲中BO与水平面的夹角为30°，则在抬起把手使OA变得水平的过程中，石球对OB板的压力N1、对OA板的压力N2的大小变化情况是()

A．N1减小、N2先增大后减小

B．N1减小、N2增大

C．N1增大、N2减小

D．N1增大、N2先减小后增大;?;?;?;情境3瓜子破壳器——科学思维

典例3[2024·福建福州检测]有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳．破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，