第二章 第一单元 第4课时

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◆2013高考总复习•物理◆ 学会用整体法和隔离法求平衡问题
如图所示，质量均为m的两木
块a与b叠放在地面上，a受到斜向上与
水平成θ角的力作用，b受到斜向下与水 平成θ角的力作用，两力大小均为F，两
木块保持静止状态，则(
)
A．a、b之间一定存在静摩擦力 B．b与地之间一定存在静摩擦力 C．b对a的支持力一定小于mg D．地对b的支持力一定大于2 mg 金品质•高追求 我们让你更放心！
②不能把研究对象对其他物体的作用力也分析进去．
③不能同时考虑合力和分力． 3．受力分析的步骤 (1)明确研究对象——即确定受力分析的物体，研究对象
可以是单个物体，也可以是多个物体的组合．
(2)画出受力示意图——边分析边将力画在示意图上，准 确标出各力的方向． (3)检查画出的每一个力能否找到它的施力物体，检查分 金品质•高追求 我们让你更放心！
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小球的拉力各等于多少？
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审题突破：本题巧用“相似三角形”法，可以提高解题 速度和提高解题的准确度，仍注意根据力的平行四边形定则作
好图，从图中去寻找与这个图相似的几何图形．
解析：先对小球进行受力分析，如图所示．F＝G.
由图可知：分力FN、FT与合力F
弹力及摩擦力平衡，而认为A一定受到B对A的弹力、摩
擦力及墙对A的弹力、摩擦力及自身的重力5个力． 答案：BD
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随堂训练 3．如图所示，轻绳的一端系在
质量为m的物体上，另一端系在轻质
圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上， 先用水平力F拉绳上一点，使物体处于 图中实线位置，然后改变F的大小使其 缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这
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随堂训练
1．如图，AC是上端带定滑轮的
固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端 通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一 重为G的物体，且B端系有一根轻绳， 并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时
∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢减小，
直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中，轻杆B端所受杆的力将 ( ) 金品质•高追求 我们让你更放心！
研究系统外的物体对 选用原则 系统整体的作用力 受力分析时不要再考 注意问题 虑系统内物体间的相 互作用力 金品质•高追求
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5.利用图象法解决动态平衡问题的步骤 对研究对象在状态变化过程中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 的平衡力图，再由动态的平行四边形或三角形各边长度确
图丙所示，则只有当OA⊥OB时，OB绳的拉力F2最小，故C
选项正确． 答案：C 金品质•高追求 我们让你更放心！
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方法点窍：运用三角形定则作图时，要先根据重力适 当画好线段，再用虚线画好方向不变的另一力的作用线，从 等于重力的线段的顶点向虚线画不同方向的线，与虚线有许 多交点，用箭头在交点处画定两个力，从这两个力的线段长
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◆2013高考总复习•物理◆ 审题突破：本题考查运用整体法和隔离法解答静态平衡
的能力．求地面的作用力时，可把ab作为一个整体来研究； 求a、b之间的作用力时，要把上面的物体a(受力较少)从b中
隔离出来研究．
解析：对ab整体受力分析
如图甲所示，地面对b的支持力
等于2 mg，两者无摩擦力，B、D 选项错误；隔离木块a，受力分析
定力的大小及方向．
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学会受力分析 如图所示，竖直放置的轻弹簧
一端固定在地面上，另一端与斜面体P
相连，P与斜放在其上的固定挡板MN接 触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到 的外力的个数有可能是( A．2个 B．3个 ) C．4个 D．5个
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◆2013高考总复习•物理◆ 析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态，否则，
必然发生了漏力、多力等错误． 4．整体法与隔离法的区别 整体法 概念 将相对静止的几个物 体作为一个整体来分 析的方法 隔离法 将单个物体作为研究对 象与周围物体分隔开的 方法 研究系统内物体之间的 相互作用力 一般隔离受力较少的物 体
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2．共点力的平衡
(1)平衡状态 静止 匀速直线运动 物体所处的________状态或____________状态称为平衡状 态．
(2)平衡条件 物体所受的合外力等于零 0 0 ____________________，即F合＝______或Fx合＝______、 0 Fy合＝________. (3)动态平衡
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◆2013高考总复习•物理◆ 解析：结点O在三个
力作用下平衡，受力如图 甲所示，根据平衡条件可知， 这三个力必构成一个闭合的 矢量三角形，如图乙所示，由题意知，OC绳的拉力F3大小等 于重力的大小，故其大小和方向都不变；OA绳的拉力F1方向 不变，只有OB绳的拉力F2大小和方向都在变化，变化情况如
随堂训练与错题备忘
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1．要求掌握物体的受力分析及能熟练运用平衡条件 解答共点力作用下的问题． 2．直接考查往往是选择题，但综合计算中经常用到 本专题的解题方法．
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1．受力分析 (1)含义 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有 示意 力都分析出来，并画出物体所受力的________图，这个过程 就是受力分析． (2)受力分析的顺序 接触力 重力 先找________，再找________(如弹力、摩擦力)，最后 分析其他力(如电磁力、浮力等)． 金品质•高追求 我们让你更放心！
通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这 一系列的 个过程中物体又始终处于__________平衡状态.
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1．对平衡的认识 静止的物体一定平衡，但平衡的物体不一定静止，因为还 有匀速运动的情况．另外，匀速圆周运动不属于平衡，属于变 速运动．
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A．大小不变 C．逐渐减小 B．逐渐增大 D．先减小后增大
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错解备忘 错解：错选BCD，因忘记杆的力必须通过定滑轮的轮 轴才能平衡的原理对杆作正确的分析，也不能根据相似法确
定力与边长的关系从而作出正确的判断．
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第二章 研究物体间的相互 作用
第一单元 第4课
直线运动的基本概念与规律 专题：学会解平衡问题
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◆2013高考总复习•物理◆
第4课
1
2 3 4 5
专题：学会解平衡问题
知能要求与高考展望
课前自修与基础梳理 重点突破与知识点睛 题型探究与方法点窍
(2)MN对P产生垂直挡板向下的压力，根据平衡条件，
它必存在对P沿挡板向下的静摩擦力，如右图所示，斜面体 P此刻受到的外力的个数有4个． 答案：AC
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方法点窍：受力分析的三个判断依据：(1)从力的概 念判断，寻找对应的施力物体；(2)从力的性质判断，寻找 产生加速度的原因；(3)从力的效果判断，寻找是否产生形 变或改变运动状态(是静止、匀速还是变速运动)
构成的三角形与几何△AOB相似，由
相似三角形对应边成比例的关系，得：
G/(R＋h)＝FN/R＝FT/L.
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由此解得半球对小球的支持力 FN＝GR/(R＋h)． 绳对小球的拉力FT＝GL/(R＋h)． 答案：FN＝GR/(R＋h) FT＝GL/(R＋h) 方法点窍：其实，力的大小也跟它周围所构成的几何 结构有关，力所对应的边越长，力越大.故按照力的平行四 边形定则作好图是解题关键.
度可判断这两个力的大小的变化.
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◆2013高考总复习•物理◆ 学会用“相似三角形”解平衡状态问题
半径为R的表面光滑的半球
固定在水平面上．在距其最高点的
正上方为h的悬点O，固定长为L的 轻绳一端，绳的另一端拴一个重为 G的小球．小球静止在球面上，如图 所示．则半球对小球的支持力和绳对
答案：A
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随堂训练 2．如图所示，质量相等的
两个物体A、B在力F作用下保持
静止状态，则物体A的受力个数 可能为( A．2 ) B．3 C．4 D．5
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错解备忘 错解：漏选B，因不能讨论A的重力可以由B对A的
2．受力分析应注意的问题
(1)为避免漏力，应做到 ①养成按“一重二弹三摩四其他”的顺序分析受力的习 惯． ②分析弹力和摩擦力这些接触力时，要按一定的绕向围绕
研究对象，对接触面逐一分析． 金品质•高追求
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(2)为避免多力，应注意 ①分析出的所有力都应找到施力物体．
一过程中，水平力F、环与杆摩擦力F摩和环对杆的压力FN的变
化情况是( )
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A．F逐渐增大 C．F摩逐渐增大 B．F逐渐减小 D．FN保持不变
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错解备忘 错解：(1)漏选D，因不能运用整体法判断环与物体构 成的整体的重力由杆的弹力平衡所致． (2)错选AC，审错了题，把实线当成后来的，在隔离物 体时不能正确作图判断． 答案：BD
如图乙所示，选项A、C正确．
答案：AC 金品质•高追求 我们让你更放心！
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方法点窍：运用整体法时，可以去除系统的内力，抓 住系统的外力进行受力分析，这样可避免多力，使问题简 单化.运用隔离法时，内力转化为外力(没有内力的意思)， 这样避免漏力.最后利用平衡条件列式就能很好解决问题.
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审题突破：本题考查平衡状态下物体的受力分析能 力．弹簧对斜面体P的弹力一定竖直向上，以支持物体的重
力，而挡板MN是固定的，它对P是否存在压力是必须讨论
的，故本题有两个答案．
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解析：应分两种情况讨论： (1)P受到重力和弹簧弹力作用， MN不对P产生作用力，斜面体 P此刻受到的外力的个数有2个．
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◆2013高考总复习•物理◆ 学会用图象法求动态平衡问题
如图所示，保持O、A点不变，将B点向上移，则
BO绳的拉力将(
A．逐渐减小 B．逐渐增大
)
C．先减小后增大
D．先增大后减小
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审题突破：本题考查运用作图法解答动态平衡的能 力．利用力的平行四边形或力的矢量三角形的边长或角度的 变化关系，常常可形象、直观地定性分析物体所受各力的变 化情况．