高考物理总复习第二单元相互作用第3讲受力分析共点力的平衡教师用书含解析
2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第3讲受力分析、共点力的平衡
第二章相互作用练案[6] 第3讲受力分析共点力的平衡一、选择题(本题共13小题，1～9题为单选，10～13题为多选)1．(2023·浙江高三阶段练习)如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则( B )A．环只受三个力作用B．环一定受四个力作用C．物体做匀加速运动D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力[解析]悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，可知整体沿斜面向下做匀速运动，受力平衡，则环受重力、细绳的拉力、滑杆对圆环的支持力和摩擦力，共4个力作用，B正确，AC错误；因物体受力平衡，可知悬绳对物体的拉力等于物体的重力，D错误。
2．(2023·广东高三专题练习)救援机器人的手臂前端装有铁夹。
在某次救援活动中，救援机器人用铁夹抓着两个重力都为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制品及水泥制品间的接触面竖直，如图所示。
若水泥制品受铁夹的最小压力为N时，才能使水泥制品不滑出铁夹，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( D )A．两水泥制品间动摩擦因数G 2NB ．两水泥制品间动摩擦因数可以求出C ．铁夹与水泥制品间动摩擦因数G 2ND ．铁夹与水泥制品间动摩擦因数G N[解析]对水泥制品整体分析可知2F f ＝2G ，则F f ＝G ，对单个的水泥制品分析可知，两水泥制品之间的摩擦力F ′f ＝0，则两水泥制品间动摩擦因数无法求出，A 错误，B 错误；铁夹与水泥制品间动摩擦因数μ＝F f N ＝G N ，C 错误，D 正确。
3．(2022·湖北黄冈中学二模)如图所示，水平地面上叠放着矩形物体A 和B ，细线一端连接A ，另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C ，A 、B 、C 均静止。
下列说法正确的是( D )A ．A 可能受到三个力作用B ．B 可能受到四个力作用C ．适当减小C 的质量后，A 、B 、C 仍静止在原位置，则A 对B 的摩擦力不变D ．适当减小C 的质量后，A 、B 、C 仍静止在原位置，B 对地面的压力增大[解析]物体A 受力分析如图共受到四个力，故A 错误；物块B受力分析如图共受到五个力，故B错误；适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，可知T减小，θ不变，由F fA＝T cos θ，可知，则B对A的摩擦力减小，则A对B的摩擦力减小；因为F NA ＝m A g－T sin θ，F NB＝F′NA＋m B g，T减小，θ不变，可知适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，B对地面的压力增大，故C错误，D正确。
2023版高考物理一轮总复习专题2相互作用第3讲共点力的平衡及其应用课件
关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 物体的受力分析 [基础考点] 1．受力分析的基本步骤
2．受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法． (2)假设法：在不确定某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在 的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判 断该力是否存在．
例1 (2021年武汉质检)水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐
筷子对玻璃珠的弹力
F2
不一
定比
玻璃
珠的重力大
，
F2 F1
＝cos
θ<1，故
F2<F1，故 A、B 错误．由以上分析知，θ 略微减小时，sin θ 值减小，F1
增大；tan θ 值减小，F2 增大，故 C 错误，D 正确．
2．(2021年辽宁适应性考试)如图所示，用轻绳系住
一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为
律模拟变化
例4 (2019年全国卷Ⅰ)(多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜
面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N.另一端
与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢
拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则
在此过程中
()
A．水平拉力的大小可能保持不变
考点3 动态平衡 [能力考点] 1．动态平衡：物体受力情况在缓慢变化，变化的每一刻物体都可 看作是受力平衡的状态．
2．分析动态平衡问题的常用方法
方法
步骤
(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式
解析法 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
(3)三力平衡还可列正弦定理和余弦定理分析
保持相对静止，A上表面水平．则在斜面上运动时，B
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力为 FN，OP 与水平方向的夹角为 θ.下列关系正确的是( A )
A．F＝tamngθ
B．F＝mgtan θ
C．FN＝tamngθ
D．FN＝mgtan θ
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[解析] 法一：合成法 滑块受力如图甲，由平衡条件知：mFg＝tan θ，mFNg＝sin θ⇒F ＝tamngθ，FN＝smingθ.
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如图所示，一条不可伸长的轻质细绳一端跨 过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1 的重物，悬挂点为 d，另一端 与另一轻质细绳相连于 c 点，ac＝2l ，c 点悬挂质量为 m2 的 重物，平衡时 ac 正好水平，此时 d 点正好与 ac 在同一水平 线上且到 b 点的距离为 l，到 a 点的距离为54l，则两重物的质 量的比值mm21为( C )
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A.52
B．2
5 C.4
D．35
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解析：法一：合成法
因 c 点处于平衡状态，所以任意两个力的合力均与第三个力 大小相等，方向相反，如图甲所示，根据平行四边形定则将
力 F 与 m1g 合成，则 sin θ＝mm21gg，而 sin θ＝
l
＝4，
l2＋34l2 5
所以m1＝5，选项 m2 4
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3.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 )
A．G
B．Gsin θ
C．Gcos θ
D．Gtan θ
提示：椅子各部分对人的作用力的合力与重力 G 是体的受力分析 【知识提炼】 1．受力分析的基本步骤 (1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以 是单个物体，也可以是多个物体组成的系统． (2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来， 进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用． (3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上， 准确标出力的方向，标明各力的符号．
物理一轮复习第2章相互作用第3讲受力分析共点力的平衡含解析
第3讲受力分析共点力的平衡时间:50分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1~7题为单选，8～10题为多选）1．我国的高铁技术在世界处于领先地位，高铁(如图甲所示）在行驶过程中非常平稳，放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动.图乙为高铁车厢示意图，A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同，A的质量比B的质量大，车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，A、B相对于桌面始终保持静止，下列说法正确的是（)A．A受到2个力的作用B．B受到3个力的作用C．A受到桌面对它向右的摩擦力D．B受到A对它向右的弹力答案A解析车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，此时AB 均向右做匀速直线运动，故A、B均只受重力和支持力作用,水平方向不受外力，故水平方向均不受摩擦力，同时A、B间也没有弹力作用，故A正确，B、C、D错误。
2．下列四个图中所有接触面均粗糙，各物体均处于静止状态,其中物体A受力个数可能超过5个的是（)答案C解析A选项中对整体分析，可知墙壁对A没有弹力，故A 最多受到重力、B的支持力、B的摩擦力、弹簧的拉力共四个力，故A错误;B选项中A最多受四个力,故B错误;C选项中A受重力、B的压力和摩擦力、斜面的支持力、推力，也可能受到斜面的摩擦力,共六个力,故C正确；D选项中A最多受到重力、斜面的支持力、摩擦力、推力和B的压力共五个力，故D错误。
3。
飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等作战任务。
如图所示为飞艇拖曳扫雷具扫除水雷的模拟图。
当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向的夹角恒为θ。
已知扫雷具质量为m,重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是(）A．扫雷具受3个力作用B．绳子拉力大小为错误!C．水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力D．绳子拉力一定大于mg答案C解析扫雷具受到重力、绳子拉力、水的阻力、水的浮力共4个力作用，A错误；设扫雷具所受水的浮力为f，绳子的拉力为F，由F cosθ＝mg－f，解得绳子拉力F＝错误!,B错误；水对扫雷具的作用力包括竖直向上的浮力和水平向右的阻力,绳子拉力在水平方向的分力大小等于水的阻力(即水对扫雷具作用力的水平分力),所以水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力,C 正确;在竖直方向，重力竖直向下,浮力竖直向上，则由mg＝f＋F cosθ可知,无法判断绳子拉力与重力mg的大小关系，D错误。
导学教程高考物理总复习 第二章 相互作用 第三节 受力分析 共点力平衡课件 新人教版
解法三 (正交分解法)以金属球为坐标原点，取水 平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立坐标系，如图 丙所示。
根据平衡条件有 FTsin θ－F＝0 FTcos θ－mg＝0 解得F＝mgtan θ。 [答案] F＝mgtan θ
考向2 用正交分解法分析平衡问题 [例4] (2016·冀州模拟)超市中小张沿水平方向 推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼， 如图2－3－7所示，假设小张、购物车、自动扶梯间 保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质 量为M，小张与扶梯间的动摩擦因数为μ，小车与扶 梯间的摩擦忽略不计，则
第三节 受力分析 共点力平衡
课前预习·基础落实
［主干回顾］
一、平衡状态：__静__止__或_匀__速__直__线___运动状态 二、平衡条件：F 合＝_0__或FFxy＝＝__0__0__
二力平衡：大小_相__等__、方向_相__反___ 三、平衡条件推论三 大力 小平 _相__衡等__：、任方意向两_相_个_反_力的合力与第三个力
持力和A对B的摩擦力，斜面对B的摩擦力可有可无，
所以选项C、D正确。
[答案] ACD
考点二 共点力的平衡
1．处理平衡问题的常用方法
方法 合成法
内容 物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定 与第三个力等大、反向
物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分 效果分解法
解，则其分力和其他两个力满足平衡条件
图2－3－5
A．2个和4个
高考物理总复习 第2章 第3讲 受力分析、共点力作用下物体的平衡课件 新人教版
合成法
物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个 力，这两个力满足二力平衡条件
正交分解 将处于平衡状态的物体所受的力分解为相互正交的两组，每 法 一组的力都满足二力平衡条件
力的三角 形法
物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个 力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，反之，若三 个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力 必为零．利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三 角形等数学知识可求得未知力
3．受力分析的基本步骤 (1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以 是单个物体，也可以是多个物体组成(zǔ chénɡ)的系统． (2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来， 进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用． (3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上， 准确标出力的方向，标明各力的符号．
分析系统外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优先 考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先分析 某些物理量及其变化．
第三十页，共43页。
【变式训练】2.(2013·浙江四校联考)如图所示，物体A放在 斜面体B上，A恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B静止不动．若沿 斜面方向用力向下推此物体A，使物体A沿斜面加速下滑，则此 时斜面体B受地面的摩擦力( )
第二十四页，共43页。
解析：先用隔离法，选取A为研究对象，A必受到B对其施加 的水平向左的摩擦力，所以A对B施加了水平向右的摩擦力；再 运用整体法，选取A和B组成的系统为研究对象，系统做匀减速 运动，合力方向向后，即地面对系统或B物体施加了水平向左的 摩擦力；最后再选取B为研究对象，其共受到6个力的作用 (zuòyòng)：竖直向下的重力，A对其竖直向下的压力和水平向左 的摩擦力，地面对它竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力以及 水平拉力F.
高考物理总复习第二章 第3讲 受力分析、共点力的平衡
考 点 自 测
考点一 受力分析
1.(2011· 上海综合)在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用 广泛．一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受 到的磁力( )
2013-11-27
有志者事竟成
11
高考复习· 物理
A．小于受到的弹力 B．大于受到的弹力 C．和受到的弹力是一对作用力与反作用力 D．和受到的弹力是一对平衡力
2013-11-27
有志者事竟成
12
高考复习· 物理
解析
因磁性冰箱贴静止不动，在水平方向上受到两个
力，即磁力和弹力，应为一对平衡力，所以D项正确，A、 B、C三项错误．
答案
D
2013-11-27
有志者事竟成
13
高考复习· 物理
2.如图2－3－1所示，在水平桌面上叠放着木块P和Q， 水平力F推动两个木块一起做匀速运动，下列说法正确的是 ( )
图2－3－1
2013-11-27
有志者事竟成
14
高考复习· 物理
A．P受3个力，Q受3个力 B．P受3个力，Q受4个力 C．P受2个力，Q受5个力 D．P受4个力，Q受6个力
2013-11-27
有志者事竟成
15
高考复习· 物理
解析
两木块一起做匀速运动，P不受摩擦力，只受到
重力和Q的支持力；以整体为研究对象，由平衡条件可知Q 必定受到地面的摩擦力作用，Q共受到5个力(重力、压力、 支持力、摩擦力、推力)．
图2－3－4
2013-11-27
有志者事竟成
23
高考复习· 物理
A．FN＝m1g＋m2g－Fsinθ B．FN＝m1g＋m2g－Fcosθ C．f＝Fcosθ D．f＝Fsinθ
第二章 第3讲 受力分析 共点力平衡-2025高三总复习 物理(新高考)
第3讲受力分析共点力平衡[课标要求]1．知道受力分析的概念，了解受力分析的一般思路。
2．理解共点力平衡的条件，会解共点力平衡问题。
考点一物体的受力分析1．受力分析：即分析物体的受力，有两条思路：(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况；(2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。
2．受力分析的一般顺序：先分析场力(如重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(如弹力、摩擦力)，最后分析其他力。
【基础知识判断】1．受力分析时即要分析研究对象受到的力，也要分析研究对象的施力物体的受力。
(×)2．惯性不是力，但受力分析时可以把物体的惯性当力。
(×)3．受力分析时只分析物体实际受到的力，不要把效果力当性质力去分析。
(√)1．受力分析的一般步骤2．受力分析的三种方法假设法在判断某力是否存在时，先对其做出不存在的假设，然后根据该力不存在时对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在。
状态法(1)处于平衡状态的物体：根据其平衡条件进行受力分析。
(2)处于变速状态的物体：应用牛顿第二定律进行受力分析。
转换法在受力分析时，若不方便直接分析某力是否存在：(1)可以转换为分析该力的反作用力，根据其反作用力是否存在，判断该力是否存在。
(2)可以转换为分析与该力相关的其他研究对象，通过对其他研究对象进行受力分析，判断该力是否存在。
(2024·四川绵阳高三模拟)如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。
已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g。
当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob 段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()A．a一定受到4个力的作用B．b只可能受到2个力的作用C．绳子对a的拉力有可能等于mgD．a的质量一定为m tanθ答案：C解析：对a和b分别受力分析可知，a至少受重力、杆的支持力、绳的拉力3个力，可能还受摩擦力共4个力，b受重力、绳的拉力2个力或重力、绳的拉力、杆的支持力、摩擦力4个力的作用，选项A、B错误；对b受力分析可知，b受绳子的拉力可能等于mg，因此绳子对a的拉力可能等于mg，选项C正确；对a受力分析，如果摩擦力为零，则m a g sinθ＝mg cos θ，可得m a＝mtanθ，选项D错误。
高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第3讲 受力分析 共点力的平衡
【知识对点自测】 1．判一判 (1)用力向真空中挥一拳，这个过程中只有施力物体而没 有受力物体．( ) (2)物体沿光滑斜面下滑时，物体受到重力、支持力和下 滑力的作用．( ) (3)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力，两者都 要同时分析．( ) 答案：(1)× (2)× (3)×
2.如图所示，物体A置于水平地面上，力F
3．相似三角形法 在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力 方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的 矢量三角形与空间几何三角形相似，可以利用相似三角形对 应边成比例进行计算．
【典例2】 (2017·课标Ⅰ)如图，柔软轻绳 ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手 拉住绳的另一端N.初始时，OM竖直且MN被拉
故OM上的张力先增大后减小，当β＝90°时，OM上的张力最
大，因sin θ(θ为FOM与G的夹角)逐渐增大，故MN上的张力逐 渐增大，选项AD正确，BC错误．
【规律方法】 处理动态平衡问题的一般思路 (1)平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采 用不同的方法，若出现直角三角形，常用三角函数表示合力 与分力的关系． (2)图解法的适用情况：图解法分析物体动态平衡问题 时，一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均 不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化．
【名师提醒】 隔离法和整体法常常需要交叉运用，从 而优化解题思路和方法，使解题过程简洁明了.
【典例 1】 如图所示，质量为 mB＝14 kg 的木板 B 放在水平地面上， 质量为 mA＝10 kg 的木箱 A 放在木板 B 上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上， 绳绷紧时与水平面的夹角为 θ＝37°.已知木箱 A 与木板 B 之间 的动摩擦因数 μ1＝0.5，木板 B 与地面之间的动摩擦因数 μ2 ＝0.4.重力加速度 g 取 10 m/s2.现用水平力 F 将木板 B 从木箱 A 下面匀速抽出，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
高考物理复习第二章相互作用第三讲受力分析共点力的平衡市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件
力、重力、支持力和向左的静摩擦力，共 4 个力；最后对 B 受力分析，
受重力、A 对 B 的压力和向右的静摩擦力、斜面对 B 的支持力，若 B
物体相对斜面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无
滑动趋势，则不受斜面的静摩擦力，即物体 B 可能受 4 个力，也可能
受 5 个力．故选 B、C.
34/53
热点三
[解析] 作出 C 点的受力示意图，如图所示，由图可知力的矢量三 角形与几何三角形 ABC 相似．根据相似三角形的 性质得BFCT ＝AFCN ＝AGB，解得 BC 绳中的拉力为 FT ＝GBACB，AC 杆中的支撑力为 FN＝GAACB.由于重物 P 向上运动时，AB、AC 不变，BC 变小，故 FT 减小，FN 不变．选项 B 正确．
基本特征出发，通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在11．/53
热点二 处理平衡问题惯用三种方法 (师生共研)
题组突破
1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态，即 a＝0. 2．平衡条件：F 合＝0 或FFyx＝＝00 . 3．平衡条件的推论 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 其余几个力的合力大小相等，方向相反．
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热点三
[解析] 以 O 点为研究对象，受力如图所示，当 用水平向左的力缓慢拉动 O 点时，则绳 OA 与竖 直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知 F 逐渐变大，T 逐渐变大，选项 A 正确．
[答案] A
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热点三 2．解析法 对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平 衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后 根据自变量的变化确定因变量的变化．
22/53
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〔变式训练1〕如图所示，物体A靠在竖直的墙面C上，在竖直向上 的力F作用下，A，B物体保持静止，则物体A受力分析示意图正确的是
(A)
[解析] 以A，B组成的整体为研究对象，水平方向不可能受力，整 体和墙面C间没有弹力，故A与墙面C间无摩擦力，以A物体为研究对 象，A受重力，B对A的垂直接触面的弹力和平行接触面的摩擦力，故选 项A正确。
思考：速度等于零的物体一定处于平衡状态吗？为什么？ [答案] 物体速度等于零，合外力不一定等于零。合外力等于零时 物体才处于平衡状态。
一、堵点疏通
1．物体沿光滑斜面下滑时，物体受到重力、支持力和下滑力的作
用。
(×)
2．速度等于零的物体一定处于平衡状态。
(×)
3．物体的平衡状态是指物体处于静止或速度等于零的状态。
知识点2 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FFxy＝＝00 如图，小球静止不动，物块匀速直线运动。
则：小球 F 合＝__F_′__－__G__＝__0_。 物块 Fx＝__F__1－__F__f＝__0__，Fy＝__F_2_＋__F_N_－__G_＝__0__。
C．433 mg
D．4 mg
[解析] 本题借助平衡条件考查力的分解。选择 B 为研究对象，受
力分析如图所示。根据几何关系可得 θ＝30°，所以 FN1＝cosG30°＝2m3g＝ 2
4 3
3mg，C
正确。
2 核心考点·重点突破
考点一 受力分析、整体法与隔离法的应用
1．受力分析的四个方法
方法
内容
(×)
4．物体处于平衡状态时，加速度等于零。
高考物理复习第二章相互作用基础课3受力分析共点力的平衡市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件
甲 答案 AD
乙
38/59
【拓展延伸】
在【典例】中若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，
则地面对A摩擦力改变情况是（ ）
A．减小
B．增大
C．不变
D．先变小后变大
39/59
解析 方法一 隔离法：隔离A为研究对象，地面对A摩擦力f＝ F2sin θ，当F2和θ减小时，摩擦力减小，故选项A正确。
40/59
3．“两种”经典方法
35/59
【典例】 （多项选择）如图8所表示，在粗糙水平地面上放着 一个截面为四分之一圆弧柱状物体A，A左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A圆半径为球B半径3倍， 球B所受重力为G，整个装置处于静止状态。设墙壁对B压力 为F1，A对B压力为F2，则若把A向右移动少许后，它们仍处 于静止状态，则F1、F2改变情况分别是（可用不一样方法分 析）（ ）
＝
l2＋l（34l）2＝45，所以mm12＝54，选项 C 正确。
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解法二 分解法：因 c 点处于平衡状态，所以可在 F、m1g 方向 上分解 m2g，如图乙所示，则同样有 sin θ＝mm21gg，所以mm12＝54， 选项 C 正确。 解法三 正交分解法：将倾斜绳拉力 F1＝m1g 沿竖直方向和水 平方向分解，如图丙所示，则 m1gsin θ＝m2g，同样可得mm12＝54， 选项 C 正确。 答案 C
11/59
2．[隔离法应用]如图2所表示，a、b两个小球穿在一根光滑固 定杆上，而且经过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量 为m，杆与水平面成θ角，不计全部摩擦，重力加速度为g。 当两球静止时，Oa段绳与杆夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向， 则以下说法正确是（ ）
图2
高考物理复习 金教程 第2章第3单元 受力分析 共点力的平衡课件
如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析， 先假设此力不存在，观察所研究的物体会发生怎样的运 动，然后审查这个力应在什么方向研究对象才能满足给定 的运动状态.
共点力的平衡
力的作用点在物体上的同一点或力的延延长线交
共点力 于一点的几个力叫做共点力．能简化成质点的物
体受到的力可以视为共点力
平衡 物体处于静止状态或匀匀速直线运动动状态，叫做平
状态 衡状态．(该状态下物体的加速度为零)
平衡 条件
物体受到的合外力力为零，即
F
合＝0
或
Fx＝0 Fy＝0
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，方向相反反，为一对平衡力力． 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相等等、方向相反反． 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．
训 练
考
技
案
例
导 析
限 时
规
范
易 错
特 训
易
混
分
析
必修一
第二章 相互作用
易错易混分析
随堂针对训练
金版教程
1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
高三物理
2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。
3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
4基、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 5础、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 678知识梳理、、、做凡教老为育师教者的 者 ，只必非要期为有于已一达往次到，向不非学须为生教现撒。在谎对，撒人而漏以专了诚为底信将，，来就人。可 不20能 欺22使 我/1他/;对3的0事 2全02以部2诚/教1/信育30，成2事0果2无2从/不1此/成3为0。2之022失20/2败12//。31/0320022202年2/11月/32002J2a/n1u/a3r0y23002,2/210/23202022/1/301/30/2022随 堂 针 对
高三物理一轮复习 第2章 相互作用 第3节 受力分析 共点力的平衡教师用书
峙对市爱惜阳光实验学校第3节受力分析共点力的平衡考点一| 受力分析1．义把指物体(研究对象)在特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．受力分析的一般顺序(1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力)．(2)其次分析接触力(弹力、摩擦力)．(3)最后分析其他力．3．整体法与隔离法(加试要求)(1)对整体法和隔离法的理解①整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法．②隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法．(2)整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，用整体法；而在分析系统内各物体(或一个物体各)间的相互作用时，用隔离法．(2021·10月学考)中国女排在奥运会比赛中再度夺冠．图231为比赛中精彩瞬间的照片，此时排球受到的力有( )图231A．推力B．重力、推力C．重力、空气对球的作用力D．重力、推力、空气对球的作用力C[力是物体之间的相互作用，图中排球已经离开手，球已经跟手不接触了，没有力的作用点了，因此不受手对球的推力了．]1．受力分析的四个方法(1)假设法在受力分析时，假设不能确某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后根据分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在．(2)整体法将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法．(3)隔离法将所研究的对象从周围的物体中别离出来，单独进行受力分析的方法．(4)动力学分析法对加速运动的物体进行受力分析时，用牛顿运动律进行分析求解的方法．2．受力分析的四个步骤(1)明确研究对象确受力分析的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体的组合．(2)隔离物体分析将研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪几个物体对它施加了力的作用(重力—弹力—摩擦力—其他力)．(3)画出受力示意图画出受力示意图，准确标出各力的方向．(4)检查分析结果检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的物理状态．1．(2021·学考模拟)如图232所示，物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑，那么A受到的作用力有( )【导学号：81370066】图232A．重力、弹力和下滑力B．重力和弹力C．重力和下滑力D．重力、压力和下滑力B[物体A受到重力以及斜面对它的支持力作用．选项B正确．]2．如图233中，一个质量均匀的球放在夹角为120°的两块光滑平面上，保持静止，OA是水平的．关于球的受力分析，下面说法中正确的选项是( )图233A．球受重力、平面OA和OB的弹力B．球除了受重力外，只受到平面OA的弹力C．平面OA对球的弹力，方向向上偏左D．平面OB对球的弹力，方向向上偏右B[小球受力平衡，受竖直向下的重力和OA对它的向上的弹力，因平面光滑没有摩擦力，所以不可能再受到垂直OB方向的弹力作用，所以小球除了受重力外，只受到平面OA的弹力，选项B正确．]3．如图234所示，一物体放在水平传带上，物体随传送带一起向右匀速运动，关于物体的受力情况，以下说法正确的选项是( )【导学号：81370067】图234A．物体受到重力、弹力和摩擦力的作用B．物体受到重力和弹力的作用C．物体受到摩擦力的方向水平向左D．物体受到摩擦力的方向水平向右B[物体在竖直方向受重力和向上的弹力(支持力)作用，假设水平方向受向左(或向右)的摩擦力作用，与物体做匀速直线运动矛盾，假设错误，所以物体不受摩擦力作用，选项B正确．]4．如图235所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B间接触面光滑．在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，那么物体A的受力个数为( )图235A．3 B．4C．5 D．6A[由于物体A恰好不离开地面，因此A不受地面的支持力和摩擦力而只受重力、F和B对A垂直斜面向上的支持力，故正确答案为A. ] 5．(加试要求)如图236所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止．假设木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.那么关于木块B的受力个数，可能是( )【导学号：81370068】图236A．3个或4个B．3个或5个C．4个或5个D．4个或6个C[木块B一受重力和A对它的压力；将A、B看作整体，因整体保持静止，所以B一受斜面的支持力；隔离木块A并对其受力分析，因A静止，故A一受B的静摩擦力，从而B也一受A的静摩擦力；斜面对木块B可能有静摩擦力的作用．综上所述，选C.]考点二| 共点力的平衡及用1．平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态．2．共点力的平衡条件F合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧F x＝0F y＝03．平衡条件的推论(加试要求)(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，这两个力必大小相，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，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相，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，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相，方向相反．(2021·7月学考)如图237所示，有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行，在此过程中，蜻蜓受到空气对它作用力的方向是( )图237A．a方向B．b方向C．c方向D．d方向A[蜻蜓做匀速直线运动，蜻蜓受重力和空气的作用力而平衡，故空气对蜻蜓的作用力竖直向上，即沿a方向；应选A.]1．处理静态平衡问题的常用方法3．用平衡条件解题的步骤(1)选取研究对象：根据题目要求，选取一个平衡体(单个物体或系统，也可以是结点)作为研究对象．(2)画受力示意图：对研究对象按受力分析的顺序进行受力分析，画出受力示意图．(3)建立坐标系：选取适宜的方向建立直角坐标系．(4)列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程，解平衡方程，对结果进行讨论．1．在如图238所示的A、B、C、D四幅图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固在墙上，b 端下面都挂一个质量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，图A、C、D中杆P与竖直方向的夹角均为θ，图B中杆P在竖直方向上，假设A、B、C、D 四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F A、F B、F C、F D，那么以下判断中正确的选项是( )A B C D图238A．F A＝F B＝F C＝F DB．F D＞F A＝F B＞F CC．F A＝F C＝F D＞F BD．F C＞F A＝F B＞F DB[设滑轮两边细绳的夹角为φ，对重物进行受力分析，可得绳子拉力于重物的重力mg，滑轮受到木杆弹力F于细绳拉力的合力，即F＝2mg cosφ2，由夹角关系可得F D＞F A＝F B＞F C，选项B正确．]2.如图239所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．那么地面对楔形物块的支持力的大小为( )【导学号：81370069】图239A．(M＋m)g B．(M＋m)g－FC．(M＋m)g＋F sin θD．(M＋m)g－F sin θD[匀速沿斜面上滑的小物块和楔形物块都处于平衡状态，可将二者看作一个处于平衡状态的整体，由竖直方向受力平衡可得：(M＋m)g＝F N＋F sin θ，解得F N＝(M＋m)g－F sin θ.应选D.]3．(加试要求)(2021·期末)两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，如图2310所示，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，那么m1∶m2为( )【导学号：81370070】图2310A．1∶1B．1∶2C．1∶ 3 D.3∶2A[由对称性知两绳张力相，设大小为F T.对m2受力分析如图甲，根据平行四边形那么可知F T＝m2g，再对左边小球受力分析如图乙，根据平行四边形那么可知F T＝m1g，所以m1∶m2＝1∶1.A正确，B、C、D错误．]甲乙4．(加试要求)如图2311所示，半径相同、质量相同且分布均匀的两个圆柱体a、b靠在一起，外表光滑，重力均为G，其中b的下一半刚好固在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上，现过a的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将a拉离水平面MN一直滑到b的顶端，对该对过程进行分析，有( )【导学号：81370071】图2311A．拉力F先增大后减小，最大值是GB．开始时拉力F最大为2G，以后逐渐减小为0C．a、b间压力由0逐渐增大，最大为GD．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到GD[根据几何关系可知：sin θ＝12，θ＝30°，对a受力分析，如下图，用平衡条件，F＝Gtan θ＝3G，之后a缓慢移动过程中，两轴心连线与竖直方向的夹角越来越小，由图可知：N一直变小，F也一直变小，可得拉力从最大值F m＝3G逐渐减小为0，选项A、B错误；a、b间的压力开始时最大为N＝Gsin θ＝2G，而后逐渐减小到G，选项C错误，D正确．]。
人教版高考物理一轮复习 第2章 相互作用 3受力分析共点力的平衡
命题点四 平衡中的临界、极值问题 【要点·融会贯通】 1.临界问题:当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物 体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用 “刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述。 常见的临界状态有: (1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两 物体间的弹力为0)。 (2)绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值;绳子绷紧与松弛的 临界条件为绳中张力为0。
()
A.弹簧的劲度系数为 mg
h
B.天花板受到的拉力大于2mg
C.此时物体B的速度大小也为v
D.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上
【解析】选A。由题可知,此时弹簧所受的拉力大小等于B的重力,即F=mg,弹簧 伸长的长度为x=h,由F=kx得,k= mg ,选项A正确。天花板受到的拉力等于滑轮
【规律方法】静态平衡问题的解题“四步骤”
命题点三 动态平衡问题(高频考点) 【要点·融会贯通】 1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小或方 向要发生变化,所以叫动态平衡。 2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”。
3.“两种”典型方法:
【典例·通法悟道】 【典例3】(多选)(2017·全国卷Ⅰ)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点 M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的 夹角为α (α > )。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。在OM
命题点二 共点力的平衡 【要点·融会贯通】 处理平衡问题的常用方法
方法 合成法
分解法 正交
分解法
内容
物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一 定与第三个力大小相等,方向相反
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高考物理总复习第二单元相互作用第3讲受力分析共点力的平衡教师用书含解析1 受力分析(1)定义:把研究对象在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受的力的示意图,这个过程就是受力分析。
(2)受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力);然后分析弹力,环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用;最后分析摩擦力,对凡有弹力作用的地方都要逐一进行分析。
(3)受力分析图画好后,一定要判断一下受力情况与物体的运动状态是否相符合,避免出现“多力”(出现无施力物体的力)“丢力”的情况。
按正确的顺序进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施;注意每个力的施力物体和产生的条件是不“多力”的关键。
【温馨提示】在对物体进行受力分析时,通常先应用整体法后应用隔离法。
假设法也是受力分析的有效辅助方法,当不容易确定某力的有无或方向时,可先假设该力有或无(方向),看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变效果。
陕西西安月考)如图所示,重物A的质量m A=5 kg,重物B的质量m B=2 kg,A与桌面间的最大静摩擦力A上的向左的拉力F的大小范围应该是()。
(g取10 m/s2) m10 N。
为使系统处于静止状态,作用在重物A.10 N≤F≤30 NB.20 N≤F≤30 NC.20 N≤F≤40 ND.10 N≤F≤40 N【答案】A广西桂林检测)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。
关于小球的受力,下列说法正确的是()。
A.小球受重力和细线对它的拉力B.小球受重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C.小球受重力和斜面对它的支持力D.小球受细线对它的拉力和斜面对它的支持力【答案】A2 共点力的平衡(1)平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态,是加速度a=0的状态。
(2)平衡条件:物体所受的合力为零,即F合=0。
若采用正交分解法求平衡问题,则平衡条件是F x合=0,F y合=0。
(3)力的作用点在物体上的同一点或力的延长线交于一点的几个力叫作共点力。
能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力。
【温馨提示】物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合力)也为零。
有时,物体速度为零,但加速度不一定为零。
如竖直上抛的物体到达最高点时,摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状,物体的速度为零与静止状态不是一回事。
山东东营测验)如图所示,将钩码悬挂在橡皮筋的中点C,橡皮筋的两端连接A、B两小环,A、B并拢A、B逐渐分开,在分开过程中橡皮筋的长度将()。
A.保持不变B.逐渐变长C.逐渐变短D.先逐渐变短,后逐渐变长【答案】B广东梅州测试)(多选)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。
一质量为m的小滑块,F的作用下静止于P点。
设滑块所受支持力为F N,OP与水平方向的夹角为θ,则下列关系正确的是()。
A.F=mmtan mB.F=mg tan θC.F N=mmsin mD.F N=mg tan θ【答案】AC3 多物体平衡问题多物体就是指由两个或两个以上的物体组成的系统,多物体之间一般靠摩擦力相互作用。
处理多物体平衡问题的基本方法是整体法和隔离法。
要注意不能把整体法和隔离法对立起来,而应该将两者结合起来。
解题时,从具体问题的实际情况出发,灵活选取研究对象,恰当地选择使用整体法和隔离法。
但在具体应用时,绝大多数情况是将两种方法结合起来应用,求外力时,一般优先选用整体法分析;求内力时,一般优先选用隔离法贵州贵阳质检)(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体A、B通过轻弹簧连接,在力F的作用(A在地面上,B在空中),力F与水平方向成θ角。
则A所受支持力F N和摩擦力f满足()。
A.F N=m1g+m2g-F sin θB .F N =m 1g+m 2g-F cos θC .f=F cos θD .f=F sin θ【答案】AC题型一 整体法与隔离法的应用问题整体法与隔离法的比较【例1】如图所示,质量为M 、倾角为30°的斜面静止在粗糙的水平地面上,斜面上有两个质量分别为m 1、m 2的光滑小球A 、B ,它们用劲度系数为k 的轻质弹簧连接。
现对小球B 施加一水平向左的推力使A 、B 及斜面一起向左做匀速直线运动,已知弹簧的原长为L 0,重力加速度为g 。
求:(1)此时弹簧的长度L 。
(2)粗糙地面与斜面体间的动摩擦因数μ。
【解析】(1)以A 为研究对象,它受重力、弹簧的拉力和斜面的支持力,根据平衡条件有m 1g sin30°=k (L-L 0) 可得L=m 1g2m+L 0。
(2)以A 、B 、斜面体及弹簧组成的系统为研究对象,受重力、地面的支持力、水平推力和水平向右的滑动摩擦力根据平衡条件有f=μF N =F F N =(m 1+m 2+M )g以A 、B 及弹簧组成的系统为研究对象,受重力、斜面的支持力、水平推力 根据平衡条件有F=(m 1+m 2)g tan30° 联立得μ(m 1+m 2+M )g=(m 1+m 2)g tan30°即μ=√3(m 1+m 2)3(m1+m 2+M)。
【答案】(1)m 1g2m +L 0 (2)√3(m 1+m 2)3(m1+m 2+M)当涉及多个物体平衡问题时,利用整体法或隔离法,恰当选取研究对象是解题的关键,应用整体法和隔离【变式训练1】(2019河北邯郸检测)如图甲所示,一个半球状的碗放在桌面上,碗口水平,O 是球心,碗的内表面光滑。
一根轻质杆的两端固定有A 、B 两个小球,质量分别是m 1、m 2。
当它们静止时,A 、B 跟球心O 的连线与水平面的夹角分别为60°、30°,则碗对两小球的弹力大小之比是( )。
甲A .1∶2B .√3∶1C .1∶√3D .√3∶2【解析】选取两小球和杆组成的整体为研究对象,进行受力分析并正交分解,如图乙所示。
由平衡条件得F 1在水平方向的分力F'和F 2在水平方向的分力F″大小相等,即F 1cos60°=F 2cos30°,所以m 1m 2=cos30°cos60°=√31,B 项正确。
乙【答案】B【变式训练2】(2019山西太原模拟)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P ,质量相同的横截面为直角三角形的两物块A 、B 叠放在斜面与挡板之间,且A 与B 间的接触面水平,则A 对B 的压力与B 对斜面的压力之比应为( )。
A.2∶1B.√3∶2C.√3∶1D.√3∶4【解析】设A 、B 的质量都为m ,A 处于静止状态,对A 进行受力分析可知,B 对A 的支持力等于A 的重力,结合牛顿第三定律可知,A 对B 的压力F N =mg ,把A 、B 看成一个整体,对整体受力分析可知,整体受到重力2mg ,设斜面对整体的支持力为F N1,根据平衡条件得F N1cos30°=2mg ,解得F N1=4√33mg ,所以B 对斜面的压力F N1'=4√33mg ,则m N m N1'=√34。
【答案】D题型二 共点力的平衡问题共点力的平衡(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,称为处于平衡状态。
(2)平衡条件:物体所受合力为零,即F 合=0。
若采用正交分解法求平衡问题,则平衡条件是F x 合=0,F y 合=0。
(3)常用推论:①二力平衡:二力等大反向。
②三力平衡:任意两个力的合力与第三个力等大反向。
③多力平衡:其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向。
【例2】如图甲所示,A、B两球(可视为质点)的质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处。
已知两球均处于静止状态,OA沿竖直方向,OAB恰好构成一个正三角形,重力加速度为g,则下列说法正确的是()。
mgA.球A对竖直墙壁的压力大小为12B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C.绳OB的拉力大小等于mgD.球A对地面的压力不可能为零【解析】对B球受力分析,受重力、支持力和拉力,如图乙所示。
由于三个力夹角均为120°,故弹簧的支持力和绳子OB的拉力大小都等于重力mg,C项正确;弹簧对球A的弹力大小等于对球B的弹力大小,B项错误;对A球受力分析,受重力、弹簧的压力,墙壁对其向右的支持力、细绳的拉力、地面的支持力(其中地面的支mg,A项错误;根据平衡条件,可知绳OA对球A的拉持力和拉力可能只有一个),在水平方向有F墙=F sin60°=√32力和地面的支持力的合力大小等于弹簧压力的竖直分力和重力之和,F N+T=mg+F sin30°,故0≤T≤1.5mg,0≤F N≤1.5mg,可知地面对A的支持力可能等于零,根据牛顿第三定律,可知球A对地面的压力可能为零,D项错误。
【答案】C静态平衡问题的解题“五步骤”【变式训练3】(2019湖北宜昌检测)如图甲所示,将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°,石块间的摩擦力可以忽略不计。
则第1块对第2块的弹力F1和第1块对第3块的弹力F2的大小之比为()。
甲A.√32B.√33C.√3D.12【解析】由图甲可知,1、2及1、3两块石块间均有相互作用,而石块1受重力及2、3两石块的作用力处于静止状态,故对石块1受力分析可求得第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比。
如图乙所示,对第1块石块进行受力分析,由几何关系知θ=60°,因此有F1'∶F2'=sin60°=√32,由牛顿第三定律可知F1=F1',F2=F2',则F1∶F2=√32,A项正确。
乙【答案】A题型三动态平衡问题1.动态平衡物体所受的力一部分是变力,即动态力,无论是力的大小还是方向发生变化,变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。
2.动态平衡问题的处理方法解决这一类问题的一般思路,是把“动”化为“静”,“静”中求“动”。
(1)图解分析法:对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化情况,确定力的大小及方向的变化情况。
总结其特点有:合力大小和方向都不变;一个分力的方向不变,分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。
(2)相似三角形法:对受三力作用而平衡的物体,先正确分析物体的受力,画出受力分析图,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。