专题1 力与物体的平衡-2021年高考物理二轮复习提分技巧

2021年高考物理二轮复习提分技巧 专题1 力与物体的平衡 (1)方法技巧 ①整体法和隔离法；②假设法；③合成法；④分解法；⑤正交分解法；⑥矢量三角形法；⑦等效思想等． (2)易错归纳 ①杆产生的弹力方向不一定沿着杆；②“死结”“活结”要分清楚；③接触面间没有弹力一定没有摩擦力；④摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反；⑤区分“速度为零”和“静止”这两种状态． 考向1　单个物体在共点力作用下的平衡问题 1．共点力作用下物体的平衡条件：物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，作用在物体上所有力的合力为零． 2．三力平衡：如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反． 3．多力平衡：任一方向上合力为零；建立直角坐标系后，两个坐标轴上的合力均为零． [例1]（2020·江苏高一期中）如图所示，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为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第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为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 如下图所示 对第一个石块进行受力分析，由几何关系知θ=60°，所以有 。 故选B。 [跟踪训练] （2020·吕叔湘中学高三月考）如图所示，A、B两球完全相同，质量为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为θ。则弹簧的长度被压缩了（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】 对球A受力分析，受重力mg、拉力 、弹簧的弹力F，如图 根据平衡条件，结合合成法，有 根据胡克定律，有 解得 故选A。 考向2　用整体法、隔离法处理多个物体的平衡问题 方法一：平衡问题中的“隔离法”与“整体法” 1.隔离法　为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。 运用隔离法解题的基本步骤: (1)明确研究对象或过程、状态; (2)将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来; (3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图; (4)选用适当的物理规律列方程求解。 2.整体法　当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力或运动 时,一般可采用整体法。 运用整体法解题的基本步骤: (1)明确研究的系统或运动的全过程; (2)画出系统整体的受力图或运动全过程的示意图; (3)选用适当的物理规律列方程求解。 隔离法和整体法常常需交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简洁明 快。 [例2]如图所示，某同学用五根完全相同的轻绳子ABCDE将四个完全相同的灯笼连接悬挂，灯笼处于静止状态，绳A和绳E与竖直方向的夹角为 ，绳C水平，则绳A、绳C的张力大小之比为 A．3：4 B．4：3 C．1：2 D．2：1 【答案】D 【解析】 以BC整体为研究对象，受力分析如图 根据平衡条件以及几何关系知 故选D。 [跟踪训练1]（2020·江苏高三月考）如图所示，在水平桌面上叠放着两个物体a、b，关于两个物体的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．物体a对b的作用力一定竖直向上 B．物体a对b的支持力一定等于b受到的重力 C．物体a受到水平桌面向左的摩擦力 D．物体b对a的压力和a对b的支持力是一对平衡力 【答案】A 【解析】 AB．对b受力分析可知，重力、a对b的支持力、摩擦力，物体a对b的作用力即为支持力与摩擦力的合力，由平衡可知，支持力与摩擦力的合力和重力等大反向，故A正确，B错误； C．对a、b整体受力分析可知，物体a水平方向不受摩擦力的作用，故C错误； D．由牛顿第三定律可知，物体b对a的压力和a对b的支持力是一对相互作用力，故D错误。 故选A。 [跟踪训练2]（2020·湖北沙市中学高一期中）如图所示，一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上的物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，且整个过程未发生移动。人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．斜面对长木板的摩擦力大小为3mgsinθ B．斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mgcosθ C．长木板对人的摩擦力大小为2μ1mgcosθ D．长木板对人的摩擦力大小为mgsinθ 【答案】A 【解析】 AB．对人、物块、长木板三者整体研究，斜面对它们的摩擦力为静摩擦力，其大小为 B错误A正确； CD．对人、物块整体研究，由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零，因此长木板对人的静摩擦力大小为 CD错误。 故选A。 [跟踪训练3] （2020·沙坪坝·重庆南开中学高