必修1 第二章 第3讲 共点力的平衡条件和应用-2022新高考物理【步步高】大一轮复习讲义题库（粤教版 广东）配套word

第3讲　共点力的平衡条件和应用 知识要点 一、受力分析 1.把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程。 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其产生条件。 (2)效果判据：有时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。 二、共点力的平衡 1.平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态。 2.平衡条件 F合＝0或。 如图1甲和乙所示，小球静止不动，物块匀速运动。 图1 则小球F合＝0；物块Fx＝0，Fy＝0。 3.平衡条件的推论 (1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反。 (2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等、方向相反，并且这三个力可以形成一个封闭的矢量三角形。 (3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等、方向相反。 基础诊断 1.天然平衡岩带给我们的那种仿佛时间停止的静态之美成为很多艺术家的灵感源泉，他们不断尝试着复制这种不可思议的平衡之美。达莱尔·雷特便是这样一位艺术家，在其最为著名的作品中，雷特将一块大石头放在石化木顶端一块微小的基岩上。这块大石头并非呈现出直立姿态，而是倾斜着身子。则关于大石头的受力下述正确的是(　　) 图2 A.大石头一定受到三个力的作用 B.基岩对大石头的支持力一定竖直向上 C.基岩对大石头的支持力等于石头重力 D.基岩对大石头的作用力一定竖直向上 解析　由于大石头和支持它的石化木之间的接触面情形未知，可能水平也可能倾斜，但大石头处于平衡状态，基岩对大石头的作用力一定竖直向上，选项D正确。 答案　D 2.如图3所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力F作用下，沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是(　　) 图3 A.物体M可能受到6个力 B.物体N可能受到4个力 C.物体M与墙之间一定有摩擦力 D.物体M与N之间一定有摩擦力 解析　物体N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用，M和N整体受到重力和外力F两个力作用，竖直墙对物体M没有作用力，所以物体M受到外力F、重力、N对M的压力和摩擦力四个力作用，选项A、B、C错误，D正确。 答案　D 3.(多选)如图4所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为m，由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成θ角，已知物体所受的浮力不能忽略，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) 图4 A.绳子的拉力为 B.绳子的拉力可能小于mg C.物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力 D.物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力 解析　对物体受力分析，如图所示：根据平衡条件，竖直方向有F浮＋FTcos θ＝mg，则有FT＝，故绳子的拉力可能小于mg，故A错误，B正确；在水平方向上有f＝FTsin θ，sin θ＜1，有f＜FT，物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力，故C错误，D正确。 答案　BD 　受力分析 受力分析的基本思路 【例1】 (多选)如图5所示，在水平力F作用下，A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则B的受力个数可能为 (　　) 图5 A.3个 　　　B.4个 C.5个 　　　D.6个 解析　先对A、B整体受力分析，受重力、水平力F、支持力；当水平力F平行斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时，有上滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力小于重力沿斜面向下的分力时，有下滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，无滑动趋势；再对A受力分析，受水平力F、重力、支持力和向左的静摩擦力，共4个力；最后对B受力分析，受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力，斜面对B的支持力，若B物体相对斜面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无滑动趋势，则不受斜面的静摩擦力，即物体B可能受4个力，也可能受5个力，故选项B、C正确。 答案　BC 【拓展提升1】 (多选)在【例1】中，若力F作用在B上，如图6所示，则B的受力个数可能为(　　) 图6 A.3个 　　　 B.4个 C.5个 　　　 D.6个 解析　B一定受重力、斜面的支持力、A的压力和力F，斜面对B可能有摩擦力，也可能没有摩擦力，故B可能受4个力或5个力，选项B、C正确。 答案　BC 【拓展提升2】 在【拓展提升1】中