专题一 、力与物体的平衡

力与物体的平衡

【命题意图】

本题结合生活实际考查受力分析、共点力的平衡条件，涉及正交分解法的简单应用，意在考查考生对力学基本知识的掌握情况，以及运用物理知识解决实际问题的能力。

【专题定位】

本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题.高考对本专题内容的考查主要有：

（1）对各种性质力特点的理解；

（2）力的效果的理解

①力的静力学效应：力能使物体发生形变.

②力的动力学效应：

a.瞬时效应：使物体产生加速度F=ma

b.时间积累效应：产生冲量I=Ft，使物体的动量发生变化Ft=△p

c.空间积累效应：做功W=Fs，使物体的动能发生变化△Ek=W

（3）物体受力分析的基本方法

①确定研究对象（隔离体、整体）.

②按照次序画受力图，先主动力、后被动力，先场力、后接触力.

③只分析性质力，不分析效果力，合力与分力不能同时分析.

④结合物体的运动状态：是静止还是运动，是直线运动还是曲线运动.如物体做曲线运动时，在某点所受合外力的方向一定指向轨迹弧线内侧的某个方向.

（4）共点力作用下平衡条件的应用.考查的主要物理方法和思想有：①整体法和隔离法；②假设法；

③合成法；④正交分解法；⑤矢量三角形法；⑥相似三角形法；⑦等效思想；⑧分解思想.

【考试方向】

受力分析和共点力的平衡问题是高中物理的基础，也是高考考查的重点。受力分析是解决动力学问题的关键，单独命题时往往和实际问题结合在一起。共点力的平衡问题，单独命题时往往和实际问题结合在一起，但是考查更多的是融入到其他物理模型中间接考查，如，结合运动学命题，或者出现在导轨模型中等。

【应考策略】

深刻理解各种性质力的特点；熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法.

【得分要点】

受力分析，要按照一定的顺序进行，特别注意弹力和摩擦力有无以及它们方向的判断。对于共点力的平衡问题，常用方法有：

（1）正交分解法：适用于三力或三力以上平衡问题，可用于求解大小、方向确定的力的问题。（2）矢量三角形法：适用于三力平衡问题，该方法有时涉及正弦定理的运用，有时利用矢量三角形和几何三角形的相似性来求解力。

（3）三力平衡的动态分析：三个力中重力大小方向不变、一个力的方向不变大小可以改变、一个大小方向都改变。常常把三个力放置在一个矢量三角形中，有时涉及相似三角形的知识。

注意：涉及滑动摩擦力的四力平衡问题中，可以把滑动摩擦力F f和正压力F N合成为一个力F，只要

F f和F N方向不变，则F的方向不变。这样就可以把四力平衡转化为三力平衡问题。

一、知识点自主检测

1、性质力

2、效果力

二、典例精析

考点一：受力分析

1.考查弹力的方向、力的合成与分解

(2016·淄博市实验中学一诊)如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F′，已知支架间的距离为AB长度

的一半，则F

F′

等于( )

A. 3

B.

3

2

C.

23

3

D.

3

3

2．考查摩擦力的有无及方向判断

(多选)如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M 和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是( )

A．图甲中物块m受到摩擦力 B．图乙中物块m受到摩擦力

C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力

3．考查物体的平衡条件、胡克定律

(2016·江西省红色七校二模)如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在O点，弹簧1

的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为30°，弹簧2水平且右端固定在

竖直墙壁上，弹簧3的另一端悬挂质量为m的物体且处于静止状态，此时弹簧1、2、

3的形变量分别为x1、x2、x3，则( )

A．x1∶x2∶x3＝3∶1∶2 B．x1∶x2∶x3＝3∶2∶1

C．x1∶x2∶x3＝1∶2∶ 3 D．x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 3

4．考查物体的平衡条件、摩擦力的分析与计算

(2015·山东高考)如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块

A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数

为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为( )

A.

1

μ1μ2

B.

1－μ1μ2

μ1μ2

C.

1＋μ1μ2

μ1μ2

D.

2＋μ1μ2

μ1μ2

5.如图所示，物体A 靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B垂直的力F作用下，A、B保持静止，试分析

A、B两个物体的受力个数。

规律总结：1.在分析两个以上相互作用物体的受力分析时，要整体法和隔离法相互结合。

2.确定摩擦力和弹力的方向时，通常根据物体所处的状态，采用“假设法”判断

3.当直接分析某一物体的受力不方面时，常通过转移研究对象，先分析与其相互作用的另一物体的受

力，然后根据扭动第三定律分析该物体的受力，上例中就是先分析了B的受力，又分析A的受力。

考点二：整体法与隔离法的应用

6.考查整体法与隔离法、力的合成与分解

(多选)(2016·洛阳二模)如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体用两根轻

质细线，分别悬挂在天花板上的A、B两点，两线与水平方向夹角分别为α、

β，且α>β，两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态，两根绳子拉力分别为

F T A和F T B，则下列说法正确的是( )

A．F T A>F T B B．F T Am2 D．m1

7．考查整体法与隔离法、物体的平衡条件

(2016·衡水市冀州中学检测)如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方

形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓

慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中( )

A．A和B均受三个力作用而平衡 B．B对桌面的压力越来越大

C．A对B的压力越来越小 D．推力F的大小恒定不变

8．考查整体法与隔离法、摩擦力的分析与判断

(多选)如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小

球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为

θ＝30°。不计小球与斜面间的摩擦，则( )

A．轻绳对小球的作用力大小为

3

3

mg B．斜面对小球的作用力大小为2mg

C．斜面体对水平面的压力大小为(M＋m)g D．斜面体与水平面间的摩擦力大小为

3

6

mg

考点三：动态平衡