第二章第4講牛頓第三定律共點力平衡

第4講牛頓第三定律共點力平衡目標要求1.理解牛頓第三定律的內容，并能區(qū)分作用力和反作用力與一對平衡力.2.熟練掌握受力分析的步驟，會靈活應用整體法、隔離法并結合牛頓第三定律進行受力分析.3.理解共點力平衡的條件，會解共點力平衡問題．考點一牛頓第三定律1．作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是________的，一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力．2．內容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向__________，作用在__________________．3．相互作用力的特點(1)三同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(同大小,同時產生、變化、消失,同性質))(2)三異eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(反向,異體，即作用力、反作用力作用在,不同物體上不同效果))(3)二無關eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關,與是否和其他物體相互作用無關))1．作用力與反作用力的效果可以相互抵消．()2．人走在松軟土地上下陷時，人對地面的壓力大于地面對人的支持力．()3．物體靜止在水平地面上，受到的重力和支持力為一對作用力和反作用力．()一對平衡力與作用力和反作用力的比較名稱項目一對平衡力作用力和反作用力作用對象同一個物體兩個相互作用的不同物體作用時間不一定同時產生、同時消失一定同時產生、同時消失力的性質不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消考向1牛頓第三定律的理解例1如圖所示，體育項目“押加”實際上相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．只有相持階段，甲對乙的拉力等于乙對甲的拉力C．當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向2相互作用力與一對平衡力的比較例2如圖所示，用水平力F把一個物體緊壓在豎直墻壁上，物體保持靜止，下列說法中正確的是()A．水平力F與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力B．物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力C．水平力F與物體對墻壁的壓力是一對作用力與反作用力D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是一對平衡力聽課記錄：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向3轉換研究對象在受力分析中的應用例3(2023·河北邢臺市質檢)一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán)，箱與桿的質量為M，環(huán)的質量為m，如圖所示．已知重力加速度為g，環(huán)沿桿以加速度a勻加速下滑，則此時箱子對地面的壓力大小為()A．Mg＋mg－ma B．Mg－mg＋maC．Mg＋mg D．Mg－mg聽課記錄：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________在對物體進行受力分析時，如果不便直接通過分析求出物體受到的某些力時，可先求它的反作用力，再反過來求待求力．如求壓力時，可先求支持力，在許多問題中，摩擦力的求解亦是如此．可見牛頓第三定律將起到非常重要的轉換研究對象的作用，使得我們對問題的分析思路更靈活、更寬闊．考點二受力分析1．受力分析的一般步驟2．整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開來分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或求系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內物體之間的相互作用力3.受力分析的三個技巧(1)不要把研究對象所受的力與研究對象對其他物體的作用力混淆．(2)除了根據力的性質和特點進行判斷，假設法是判斷彈力、摩擦力的有無及方向的常用方法．(3)善于轉換研究對象，尤其是在彈力、摩擦力的方向不易判定的情形中，可以分析與其接觸物體的受力，再應用牛頓第三定律判定．例4如圖所示，兩個相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上．關于斜面體A和B的受力情況，下列說法正確的是()A．A一定受到四個力B．B可能受到四個力C．B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D．A與B之間可能沒有摩擦力聽課記錄：_______________________________________________________________例5(2023·湖南師范大學附屬中學高三月考)如圖所示，a、b兩個小球穿在一根粗糙的固定桿上(球的小孔比桿的直徑大)，并且通過一條細繩跨過定滑輪連接．已知b球質量為m，桿與水平面成θ角，不計滑輪的一切摩擦，重力加速度為g.當兩球靜止時，Oa段繩與桿的夾角也為θ，Ob段繩沿豎直方向，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．a一定受到4個力的作用B．b只可能受到2個力的作用C．繩子對a的拉力大小有可能等于mgD．a的質量一定為mtanθ聽課記錄：__________________________________________________________________考點三共點力的平衡條件及應用1．共點力的平衡(1)平衡狀態(tài)：物體______或做____________．(2)平衡條件：F合＝________或Fx＝______，F(xiàn)y＝________.(3)常用推論①若物體受n個作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個力與其余(n－1)個力的合力________________________________．②若三個共點力的合力為零，則表示這三個力的有向線段首尾相接組成一個______三角形．2．處理共點力平衡問題的基本思路確定平衡狀態(tài)(加速度為零)→巧選研究對象(整體法或隔離法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論．求解共點力平衡問題的常用方法：1．合成法：一個力與其余所有力的合力等大反向，常用于非共線三力平衡．2．正交分解法：Fx合＝0，F(xiàn)y合＝0，常用于多力平衡．3．矢量三角形法：把表示三個力的有向線段構成一個閉合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形．考向1合成法例6(2020·全國卷Ⅲ·17)如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質細繩上O點處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連．甲、乙兩物體質量相等．系統(tǒng)平衡時，O點兩側繩與豎直方向的夾角分別為α和β.若α＝70°，則β等于()A．45°B．55°C．60°D．70°聽課記錄：______________________________________________________________考向2矢量三角形法例7(2023·廣東省模擬)如圖所示的裝置，桿QO沿豎直方向固定，且頂端有一光滑的定滑輪，輕桿OP用鉸鏈固定于O點且可繞O點轉動，用兩根輕繩分別拴接質量分別為m1、m2的小球并系于P點，其中拴接m1小球的輕繩跨過定滑輪，已知O點到滑輪頂端Q的距離等于OP，當系統(tǒng)平衡時兩桿的夾角為α＝120°，則m1∶m2為()A．1∶2B.eq\r(3)∶2C．1∶1D.eq\r(3)∶1聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________考向3正交分解法例8如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動．若保持F的大小不變，而將方向變成與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運動．則物塊與桌面間的動摩擦因數為()A．2－eq\r(3)B.eq\f(\r(3),6)C.eq\f(\r(3),3)D.eq\f(\r(3),2)聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________考向4整體法、隔離法解決靜態(tài)平衡問題例9如圖所示，兩個質量均為m的小球通過兩根輕彈簧A、B連接，在水平外力F作用下，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，彈簧實際長度相等．彈簧A、B的勁度系數分別為kA、kB，且原長相等．彈簧A、B與豎直方向的夾角分別為θ與45°.設A、B中的拉力分別為F