2026高考物理大一轮总复习讲义05:受力分析、共点力的平衡(全国)
目录
TOC\o13\h\u【链接高考】 1
【知识梳理】 3
【考纲要求】 3
【考点梳理】 4
考点一:物体的受力分析 4
考点二:共点力作用下物体的平衡 5
【考向分析】 7
类型一:如何进行受力分析 7
类型二:用图解法处理物体的动态平衡问题 8
类型三:相似三角形法在平衡问题中的应用 9
类型四:正交分解法在平衡问题中应用 10
类型五:整体法与隔离法分析平衡问题 11
类型六:共点力平衡中的临界与极值问题 12
【高考速通】 13
【链接高考】
1.(2024·湖北·高考真题)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为()
5.(2023·广东·高考真题)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是(????)
??
A. B. C.1 D.2
【知识梳理】
【考纲要求】
知道什么是共点力作用下物体的平衡;
理解共点力作用下物体平衡的条件,并能用来解决平衡问题;
能熟练应用共点力作用下物体平衡的条件分析物体的受力情况;
能熟练应用整体法和隔离法解决平衡问题;
能结合受力分析,运用力的合成与分解、正交分解、物体的平衡条件等解决与实际相结合的力学平衡问题。
【考点梳理】
考点一:物体的受力分析
要点诠释:
把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析。
对物体进行受力分析,是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法,它贯穿于整个力学乃至整个教材之中,在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位。
(一)对物体进行受力分析,通常可按以下方法和步骤进行:
1.明确研究对象
在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题很快得到解决.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.
2.按顺序找力
先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).
3.只画性质力,不画效果力
画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复.
4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)
在解同一个问题时,分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千万不可重复.
把分析出的所有弹力、摩擦力都画在隔离体上,就作好了被分析物体的受力图.
(二)在进行受力分析时,应注意:
(1)防止“漏力”和“添力”.按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意寻找施力物体,这是防止“添力”的措施之一,找不出施力物体,则这个力一定不存在.
(2)深刻理解“确定研究对象”的含意,题目要求分析A物体受力,那么A物体对其他物体的力就不是A所受的力.
(3)画受力图时,力的作用点可沿作用线移动.
(三)整体法与隔离法
在进行受力分析时,第一步就是选取研究对象。选取的研究对象可以是一个物体(质点),也可以是由几个物体组成的整体(质点组)。
1.隔离法:
将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。
隔离法的原则:
把相连结的各个物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来。当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。
2.整体法:
把相互连结的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力),称为整体法。
整体法的基本原则:
(1)当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同的问题,中学阶段不建议采用整体法)或都处于平衡状态(即a=0)时,命题要研究的是外力,而非内力时,选整体为研究对象。
(2)整体法要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用力(内力)。
(3)整体法的运用原则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主要矛盾(要研究的外力)这样一种辨证的思想。
3.整体法、隔离法的交替运用
对于连结体问题,多数情况既要分析外力,又要分析内力