第二章 专题探究(二) 受力分析　共点力的平衡-【导与练】2022高考物理一轮总复习教师用书word（教科版）

专题探究(二)　受力分析　共点力的平衡 考向一　物体的受力分析 1.受力分析的基本思路 2.整体法与隔离法的选取原则 命题点1　物体受力个数的判断 [例1] 如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑)(　C　) A.3个,4个 B.4个,4个 C.4个,5个 D.4个,6个 [审题指导] (1)判断A、B间的摩擦力应选A为研究对象。 (2)判断B与地面间的摩擦力应选A、B整体为研究对象。 解析:对物体A受力分析,竖直方向上受2个力作用:重力和支持力;水平方向上受2个力作用:水平力F和B对A的摩擦力,即物体A共受4个力作用。对物体B受力分析,竖直方向上受3个力作用:重力、地面的支持力、A对B的压力;水平方向上受2个力作用:水平力F和A对B的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故C正确。 受力分析的注意事项 (1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力。每分析一个力,都应找出施力物体。 (2)只分析性质力,不分析效果力。合力和分力不能同时作为物体所受的力。遇到弹力、摩擦力的判断较复杂时可用假设法,并结合物体运动状态,同时注意牛顿第三定律的应用。 (3)对整体进行受力分析时,组成整体的几个物体间的作用力为内力,不能在受力分析图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要在受力分析图中画出。 [跟踪训练1] 如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,用水平力F拉位于中间的物体乙,它们仍保持静止状态,三个物体的接触面均为水平,则物体乙受力的个数为(　C　) A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 解析:由物体甲受力平衡可知,甲、乙之间不存在相互作用的摩擦力;以甲、乙系统为研究对象,由水平方向受力平衡知,乙、丙的接触面间存在相互作用的摩擦力;乙还受重力、甲的压力、丙对乙的支持力和水平拉力F,故物体乙受5个力的作用,C正确。 命题点2　受力分析图 [例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是下列选项中的(　A　) [审题指导] 由于甲、乙通过细线相连,可从整体分析入手,再单独研究甲、乙个体,需注意两个方面: (1)大小相等的力F水平向左、向右拉球。 (2)平衡时细线都被拉紧。 解析:用整体法分析,把两个小球看作一个整体,此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲球受到的)、水平向右的力F(乙球受到的)和细线1的拉力,两水平力相互平衡,故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直;再用隔离法分析乙球受力的情况,乙球受到向下的重力mg、水平向右的拉力F和细线2的拉力。要使得乙球受力平衡,细线2必须向右倾斜,故A正确。 [跟踪训练2] (2020·四川绵阳质检)如图所示,一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。用G表示无人机重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是(　B　) 解析:由于无人机正沿直线朝斜向下方向匀速运动,即所受合力为零,所以只有图B受力可能为零,故B正确。 考向二　物体的静态平衡 1.处理静态平衡问题的常用方法 方法 内容 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的作用效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分 解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件 矢量三 角形法 对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 2.求解静态平衡问题的一般思路 命题点1　单个物体的静态平衡 [例1] (2021·广东新高考适应性考试)某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏,如图所示,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角θ为锐角,右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦,下列说法正确的是(　C　) A.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大 B.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小 C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大 D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大 解析:由于玻璃珠保持静止,所以两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向,故A、B错误;作出玻璃珠的受力示意图如图所示,根据平行四边形定则可知,F2一定大于mg,即左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大,由于θ未知,右