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2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练
专题06 受力分析 共点力的平衡
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目录
热点题型一 受力分析 1
类型一 分析受力个数 2
类型二 选择受力示意图 4
热点题型二 力的静态平衡 6
三力平衡模型(二) 三个力互相不垂直,但夹角(方向)已知 。 10
三力平衡模型(三) 三个力互相不垂直,且夹角(方向)未知但存在几何边长的变化关系。 13
热点题型三 力的动态态平衡 14
三力动态平衡模型(一) 矢量三角形法类 14
三力动态平衡模型(二) 相似三角形法类 17
三力动态平衡模型(三) 单位圆或正弦定理发类型 19
热点题型四 衣钩(正Y)模型 21
热点题型四 多力平衡问题 25
【题型归纳】
热点题型一 受力分析
【题型要点】1.力学中的五种力
种类
大小
方向
重力
G=mg(不同高度、纬度、星球,g不同)
竖直向下
弹簧弹力
F=kx(x为形变量)
沿弹簧轴线
静摩擦力
0<Ff静≤Ffmax
与相对运动趋势方向相反
滑动摩擦力
Ff滑=μFN
与相对运动方向相反
万有引力
F=G
沿质点间的连线
2.受力分析
(1)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,并画出受力示意图的过程.
【解题规律与方法】
1.受力分析的基本思路
2.受力分析的三个常用判据
(1)条件判据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件。
(2)效果判据:有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力。
(3)特征判据:从力的作用是相互的这个基本特征出发,通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在。
类型一 分析受力个数
【例1】(2020·天津南开中学月考)如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面水平,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且F≠0。则下列描述正确的是( )
A.B可能受到3个或4个力作用 B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C.A对B的摩擦力可能为零 D.A、B整体不可能受三个力作用
【例2】(2020·原创经典)如图所示,一个质量m=0.4 kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个5 N的拉力F,F与杆的夹角为53°,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,则( )
A.小球受到2个力 B.小球受到3个力
C.若F=10 N,则小球受4个力 D.若F=10 N,则小球受3个力
【思维提升】受力分析时应注意的问题
(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆.
(2)要分清内力和外力.
(3)画受力示意图时,物体受的各个力应画成共点力,力的作用点可平移.
【变式1】(2020·云南保山市统一检测)如图所示,A、B、C三个物体处于平衡状态,则关于A、B、C三个物体的受力个数,下列说法正确的是( )
A.A物体受到4个力的作用 B.B物体受到3个力的作用
C.C物体受到3个力的作用 D.C物体受到4个力的作用
【变式2】(多选)如图所示,固定斜面上有一光滑小球,与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数可能的是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3】(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上,关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是( )
A.A一定受到四个力 B.B可能受到四个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.A与B之间一定有摩擦力
类型二 选择受力示意图
【例1】(2020·开封检测)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 B C D
【变式1】一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料,若忽略空气阻力,则下列有关物料的受力图正确的是( )
【变式2】如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上.现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧.则平衡时两球的可能位置