高考必备13 静力学（1）-2021年高三物理重点模型训练

高考必备：模型+典例+方法+练习 目 录 静摩擦力是被动力模型 2 多个物体利用整体法隔离法处理模型 3 静态平衡问题 7 动态平衡 8 一、利用解析法分析动态平衡模型 10 二、利用图解法分析动态平衡模型 12 三、利用动态圆分析动态平衡模型 14 四、利用相似三角形分析动态平衡模型 15 五、动杆死结 死杆活结模型 18 六、挂件模型 20 斜面模型 21 轻绳 轻杆 轻弹簧 26 一、轻绳 26 二、弹簧（橡皮筋） 27 三、轻杆 27 环杆模型 31 静摩擦力是被动力模型 【模型】被动力：象物体间的挤压力，绳内张力和摩擦力，没有自己独立自主的方向和大小。要看质点受到的主动力和运动状态而定，处于“被动地位” 。被动力常常作为未知力出现。 【典例】（福建省漳州市2019届高三毕业班第一次教学质量检测）如图所示，“L”形支架AOB水平放置，物体P位于支架的OB部分，接触面粗糙；一根轻弹簧一端固定在支架AO上，另一端与物体P相连．物体P静止时，弹簧处于压缩状态．现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一小角度，P与支架始终保持相对静止．在转动的过程中，OB对P的（ ） A．支持力增大 B．摩擦力不变 C．作用力增大 D．作用力减小 【答案】D 【解析】对P受力分析，要考虑弹力是否变化，及其静摩擦力的变化即可．物体随OB缓慢转过一个小角度，其受力分析如图所示． 支持力N=mgcosθ，θ增大，支持力N减小，所以A错误；弹力F=f+mgsinθ，因弹力F不变，θ增大，f减小，所以B错误；OB对P的作用力大小等于支持力N和摩擦力f的合力 F合=，由于N减小，f减小．OB对P的作用力大小将减小，所以C错误，D正确． 【思想方法】静摩擦力大于0小于等于最大静摩擦力，静摩擦力方向与运动趋势方向相反。 运动趋势方向：利用假设法，假设接触面光滑，物体运动方向就是运动趋势方向。 静摩擦力大小和方向由其它力决定，一般根据平衡或者牛顿定律原理进行分析求解。 【练习1】(2020·金华质检)如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，此过程中，地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是(　　) A．F1先变小后变大再不变　 B．F1先不变后变大再变小 C．F2先变大后不变 D．F2一直在变大 【练习2】（2020·山西省高三月考）如图所示，物块放在木板上处于静止状态，现将木块略向右移动一些使倾角减小，则下列结论正确的是（ ） A．木板对的作用力不变 B．木板对的作用力减小 C．物块与木板间的正压力减小 D．物块所受的摩擦力不变 多个物体利用整体法隔离法处理模型 【模型】整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。 整体是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体，多个状态，或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维，也是多种思维的高度综合，层次深、理论性强、运用价值高。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题，一方面表现为知识的综合贯通，另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果，显现“变”的魅力，把物理问题变繁为简、变难为易。 隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。 【典例】（2020·四川省泸县五中高三三模）生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于 B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反 C．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用 D．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用 【答案】D 【解析】A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等、方向相反，A错误； B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重