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
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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