第4节受力分析共点力的平衡
一、受力分析
1．受力分析的定义
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，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析。
2．受力分析的一般步骤
二、共点力作用下物体的平衡
1．平衡状态
(1)静止：物体的速度和加速度都等于零的状态。
(2)匀速直线运动：物体的加速度为零、速度不为零的状态。
2．平衡条件
(1)物体所受合外力为零，即F合＝0。[注2]
(2)若采用正交分解法，平衡条件表达式为＝0，＝0。
3．物体平衡条件的相关推论
(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，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。[注3]
(3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反。
【注解释疑】
[注1] (1)只分析物体受到的力，不分析物体对其他物体的力。
(2)只分析外力，不分析内力。
(3)性质力和效果力不可重复分析。
(4)分力与合力不可重复分析。
[注2] 物体处于平衡状态时，所受合力一定为零，物体所受合力为零时，也一定处于平衡状态，即合力为零是平衡状态的充要条件。
[注3] 三力首尾相连，构成封闭三角形。
[深化理解]
1.物体速度为零时，不一定处于平衡状态，如竖直上抛运动到最高点。
2.物体处于平衡状态时，沿任意方向的合力均为0。
3.物体受多个力作用处于平衡状态时，其中几个力的合力与其余力的合力必定等大反向。
[基础自测]
一、判断题
(1)对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到的力不能画在该物体上。(√)
(2)物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用。(×)
(3)物体的速度为零即处于平衡状态。(×)
(4)物体处于平衡状态时，其加速度一定为零。(√)
(5)物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力必定等大反向。(√)
(6)物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力。(×)
(7)物体受三个力F1、F2、F3作用处于平衡状态，若将F2转动90°，则三个力的合力大小为F2。(√)
二、选择题
1．(2013·重庆高考)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )
A．G B．Gsin θ
C．Gcos θ D．Gtan θ
解析：选A 人静躺在椅子上，处于平衡状态，因此，椅子各部分对他的作用力的合力与人的重力G等大反向，A正确。
2.如图，质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面，让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是( )
解析：选A A与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动。由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力，故A项正确。
