第3讲　受力分析　共点力的平衡.docxVIP

第o讲受力分析共点力的平衡［教材阅读指导］ （对应人教版新教材必修第一册页码及相关问题） IDP65［实验］,测力计B受到A的拉力F,测力计A受B的拉力F , F与户有什么关系？ 提示：尸与尸属于相互作用力，大小相等、方向相反，作用在同一直线上。 IBP74［例题2］,三力的平衡用什么方法解决？ 提示：有三种方法：（1）两个力的合力和第三个力平衡的方法；（2）用正交分解 的方法；（3）按效果分解法。 IBP75［练习与应用］T4,四个力的平衡问题，如何求拉力方？ 提示：利用正交分解的方法结合平衡条件求解。 IBP77［复习与提高］B组T5,该题应该用什么方法分析求解？ 提示：用图解法分析求解。 IBP77［复习与提高］B组T6。 g 4a/32a/3a/21 提不：（2）^-Go物理观念回顾与重建| 物理观念1 物理观念1 受力分析 .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 出回1受力示意图的过程。 .受力分析的一般顺序 先分析场力（陶重力、静电力、磁场力），再分析接触力（弹力、函］摩擦力）, 最后分析其他力。 物理观念2 共点力的平衡 ［答案］C ［解析］解法一（图解法）：在悬点A缓慢向上移动的过程中，小球始终处于平 衡状态，小球所受重力mg的大小和方向都不变，支持力的方向不变，对小球进 行受力分析如图甲所示，由图可知，拉力T先减小后增大，C正确。 解法二（解析法）：如图乙所示，由正弦定理得恚=篇，得7二号空，由 于mg和a不变，而si联先增大后减小，可得T先减小后增大，C正确。 ［关键能力升华］图解法处理动态平衡问题 图解法就是在对物体进行受力分析（一般受3个力）的基础上，假设满足有一个 力大小、方向均不变，另有一个力方向不变时，画出这3个力的封闭矢量三角形 来分析力的变化情况的方法。如例3中小球所受重力mg的大小、方向均不变， 小球所受斜面的支持力心方向不变，大小变化，这两个力与小球所受轻绳的拉 力T三力平衡，构成一矢量三角形，由T大小、方向的变化，引起尺的变化， 且当7垂直乐时，7有最小值。 ［对点跟进训练］ .（正交分解法）（2022.江苏省扬州市高三上期中调研）如下图，战士在水平 地面上拉轮胎训练，战士以速度。做匀速直线运动，运动过程中保持双肩及两绳 的端点A、3等高，两绳间的夹角为。，所构成的平面与水平面间的夹角a不变, 那么（） A .保持。不变，。变小，绳子的拉力变小 b .保持。不变，e变小，绳子的拉力变大 c.保持。不变，。较小时，绳子的拉力较小 D.保持。不变，。较小时，绳子的拉力较大 答案A 解析 保持。不变，那么轮胎做匀速直线运动，设绳子的拉力为T,两根绳拉力的合力为F,根据平行四边形定那么有F=2Tcos%,对轮胎受力分析，根据正交 分解，水平方向上有尸cosa=/,竖直方向有Fsina + N=mg,又联立解得 T=一厂@唱，故。变小，绳子的拉力变小，故A正确，B错误；由前 2cos/(cost + 〃sina)面分析知，轮胎做匀速直线运动时，T=一厂网用，可知保持。不变， 2cos/(coso + 〃sina)那么拉力T不变，与速度的大小无关，故C、D错误。 .(相似三角形法)如下图，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上， 在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力 尸拉住，开始时绳与竖直方向的夹角为仇 小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳, 使小球沿光滑圆环上升一小段距离，重力加速度大小为g,那么以下说法正确的选项是 () A.绳与竖直方向的夹角为。时，F = mgcosO B.小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大 C.小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大 D.小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变 答案D 解析 绳与竖直方向的夹角为。时，小球受到竖直向下的重力mg.圆环对小 球沿半径向外的支持力尸n以及沿绳方向的拉力F,画出力的示意图如下图，由 三角形相似得：管=贷=（，可知fn = mg, F = 2mgcos（9, A错误；小球沿光滑 圆环上升过程中，入二根g不变，L变短,那么尸变小，故D正确，B、C错误。 .（解析法、图解法）（2017 .全国卷I ）（多项选择）如图，柔软轻绳ON的一端。固定,其中间某点“拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉（兀、一 直，OM与之间的夹角为a,]｝现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角 a不变。在由竖直被拉到水平的过程中（） MN上的张力逐渐增大 MN上的张力先增大后减小 0M上的张力逐渐增大 OM上的张力先增大后减小 答案AD 解析 解法一：设重物的质量为小，绳。M中的张力为乙加，绳MN中的张 力为Tmn。开始时，Tom = mg,