第二章专题强化二　受力分析　共点力的平衡

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专题强化二　受力分析　共点力的平衡

专题解读 1.本专题是本章重要知识和规律的综合，特别是受力分析和平衡条件的应用更是

高考的重点和热点．

2．高考对本专题内容的考查主要是在选择题中作为一个考查点出现，但近年在计算题中也

作为一个力学或电学考点命题．

3．用到的相关知识有：受力分析，力的合成与分解，共点力的平衡条件，用到的主要方法

有：整体法与隔离法、合成法、正交分解法等．

一、受力分析

1．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，并画出受力示意

图的过程．

2．一般步骤

自测 1　(2018·福建省三明市上学期期末)如图 1，某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘

竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子之间的相互作用力，下列说

法正确的是(　　)

图1

A．小棋子共受三个力作用

B．棋子对棋盘的压力大小等于重力

C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大

D．质量不同的棋子所受的摩擦力大小不同

答案　D

解析　小棋子受到重力 G、棋盘面的吸引力 F引、支持力 FN和静摩擦力 Ff，共四个力作用，

重力竖直向下，摩擦力竖直向上，且重力和摩擦力是一对平衡力；支持力和吸引力为一对平

衡力；棋子掉不下来的原因是棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等，所以质量不同的

棋子所受摩擦力大小不同，故选项 D正确．

二、共点力的平衡

1．平衡状态

物体处于静止状态或匀速直线运动状态．

2．平衡条件

F合＝0或者.

如图 2甲和乙所示，小球静止不动，物块匀速运动．

图2

则小球 F合＝0；

物块 Fx＝0，Fy＝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，其中任何一个力与另外两个

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封闭的矢量三角形．

(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，其中任何一个力与另外几个

力的合力大小相等，方向相反．

自测 2　(多选)如图 3所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为 m，由于

河水的流动对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，

绳子与竖直方向成 θ角，已知物体所受的浮力不能忽略．下列说法正确的是(　　)

图3

A．绳子的拉力为

B．绳子的拉力可能小于 mg

C．物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力

D．物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力

答案　BD

解析　对物体受力分析，如图所示：

根据平衡条件，竖直方向有 F浮＋FTcos θ＝mg，则有 FT＝，故绳子的拉力可能小于 mg，故

A错误，B正确．在水平方向上有 Ff＝FTsin θ，sin θ<1，有 Ff<FT，物体受到河水的水平方

向的作用力小于绳子的拉力，故 C错误，D正确．

命题点一　受力分析　整体法与隔离法的应用

1．高中物理主要研究的九种力

种类大小方向

重力 G＝mg(不同高度、纬度、星

球，g不同)

竖直向下

弹簧的弹力 F＝kx(x为形变量)沿弹簧轴线

静摩擦力 0＜Ff静≤Ffmax 与相对运动趋势方向相反

滑动摩擦力 Ff滑＝μFN与相对运动方向相反

万有引力 F＝G沿质点间的连线

库仑力 F＝k沿点电荷间的连线

电场力 F电＝qE

正(负)电荷与电场强度方

向相同(相反)

安培力 F＝BIL 左手定则，安培力(洛伦兹

当B∥I时，F＝0力)的方向总是垂直于 B与

I(B与v)决定的平面

洛伦兹力 F洛＝qvB

当B∥v时，F洛＝0

2.整体法与隔离法

整体法隔离法

概念将加速度相同的几个物体作为

一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法

选用

原则

研究系统外的物体对系统整体

的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力

例1　(2018·四川省广安市、眉山市、内江市、遂宁市第三次诊断 )如图 4所示，两个质量

均为m的小球通过两根轻弹簧 A、B连接，在水平外力 F作用下，系统处于静止状态，弹簧

实际长度相等．弹簧 A、B的劲度系数分别为 kA、kB，且原长相等．弹簧 A、B与竖直方向

的夹角分别为 θ与45°.设A、B中的拉力分别为 FA、FB.小球直径相比弹簧长度可以忽略．则

(　　)

图4

A．tan θ＝ B．kA＝kB

C．FA＝mg D．FB＝2mg

答案　A

解析　对下面的小球进行受力分析，如图甲所示：

根据平衡条件得：F＝mgtan 45°＝mg，FB＝＝mg；

对两个小球整体受力分析，如图乙所示：

根据平衡条件得：tan θ＝，又 F＝mg，解得 tan θ＝，FA＝＝mg，由题可知两弹簧的形变量

相等，则有：x＝＝，解得：＝＝，故 A正确，B、C、D错误．

变式 1　(多选)(2018·河南省濮阳市第三次模拟)如图 5所示，质量分别为 m1、m2的两个物

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摘要：

专题强化二　受力分析　共点力的平衡专题解读1.本专题是本章重要知识和规律的综合，特别是受力分析和平衡条件的应用更是高考的重点和热点．2．高考对本专题内容的考查主要是在选择题中作为一个考查点出现，但近年在计算题中也作为一个力学或电学考点命题．3．用到的相关知识有：受力分析，力的合成与分解，共点力的平衡条件，用到的主要方法有：整体法与隔离法、合成法、正交分解法等．一、受力分析1．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，并画出受力示意图的过程．2．一般步骤自测1　(2018·福建省三明市上学期期末)如图1，某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，...

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