第2讲 整体、隔离法处理静态平衡问题-【高途】2022新版高考物理考前冲刺模拟100题

100考前 题  高考物理2 度平均值。根据题意，第二个伞兵是从 t0 时 刻出发的，如果将伞兵 v- t 图像向右平移 t0 ， 就可以很直观地表示两个伞兵的追及相遇情 况，如图所示，不难判断出二者距离先增大 后减小，故选项 D 正确。 O v2 v1 v t0 2t0 3t0 t 2. A 【解析】 根据题意画出物体的 v t- 图像如图所 示，加速阶段和减速阶段的斜率大小比值就 代表了加速度大小比值，面积比值就代表了 位移大小比值，所以选项 A 正确。 3 s x1 a1 a2 x2 9 s v tO 第 2讲　整体、隔离法处理静态平衡问题 真题研习 研习 C 【解析】 当木板与水平面的夹角为 45° 时，两 物块刚好滑动，对 A 物块受力分析如图甲 所 示， 沿 斜 面 方 向，A、B 之 间 的 最 大 静 摩 擦 力 为 f N mg1 = = °µ µ cos 45 ， 根 据 平 衡 条 件 可 知 T mg mg= ° + °sin 45 cos 45µ ①； 对 B 物 块 受 力 分 析 如 图 乙 所 示， 沿 斜 面 方 向，B 与 斜 面 之 间 的 最 大 静 摩 擦 力 f N mg2 = ′ = ⋅ °µ µ 3 cos 45 ，根据平衡条件可知 2 sin 45 cos 45mg T mg° = + ° +µ µ ⋅ °3 cos 45mg ②， ① ② 两 式 相 加， 可 得 2 sin 45mg ° = mg mg mgsin 45 cos 45 cos 45° + ° + ° +µ µ µ ⋅ °3 cos 45mg ，解得 µ = 1 5 ，故选项 C 正确。 f1 45° mg N T 　　 f1' f2 45° 2mg N' T N 甲　　　　　　　　乙 【思路探寻】 受力平衡问题一直都是高考 物理的必考知识点，物体受力平衡主要包含 两种状态：静止或者匀速直线运动。研究的 对象可以是一个物体也可以是多个物体，一 般来说通用思路如下： 一：确定研究对象。如果是多物体系统，则 需要考虑用隔离法还是整体法；如果关键条 件是内力或者待求问题是内力，则必须用到 隔离法；如果整个题目只研究外力，不涉及 内力可以直接用整体法。但是大部分情况下 整体法和隔离法需要配合使用。 参考答案 3 二：确定受力个数。先分析主动力（确定大 小和方向的力），再分析被动力（大小方向 有变数的力），一般的顺序是重力、弹力、 摩擦力。 三：根据受力个数确定分析方法。（1）如果物 体受到两个力，则这两个力一定大小相等、方 向相反。（2）如果物体受到三个力，可以正交 分解，也可以把三个力组成首尾相连的闭合三 角形。吴洋老师更建议用三角形做，因为这 样配合数学的三角函数找力的关系更加直接。 （3）如果物体受到四个力或更多的力，则需 要把所有的力正交分解到两个互相垂直的方 向上，让这两个方向的合力均为 0。（建系原 则主要有两个：让尽可能多的力落在坐标轴 上，尽可能让未知量落在坐标轴上，这样会 减少计算难度）。 【规律总结】 本题的难点在于如何理解临 界问题，如何判断静摩擦力的方向。 高中阶段有以下三种临界问题： （1）正压力临界：支持力刚好等于 0（关键词： 即将分离，刚好不分离）。 （2）摩擦力临界：静摩擦力刚好达到最大值 （关键词：即将相对滑动，刚好不滑动）。 （3）拉力临界：绳拉力为 0（绳刚好绷直但 没有力）。 本题中关键词为“物块 A、B 刚好要滑动”， 属于第二种摩擦力临界问题。 摩擦力临界问题的难点在于滑动摩擦力和静 摩擦力的处理方法不一样：滑动摩擦力大小 与正压力有关，方向和相对运动方向相反； 静摩擦力的大小是一个范围，方向和相对运 动趋势方向相反。但是趋势看不见摸不着并 不直观，所以本题中判断静摩擦力朝什么方 向是一大难点。 吴洋老师提供一个新思路：假设法。假设所 有接触面光滑，判断物体的运动方式，如果 两物体仍然相对静止，则不存在静摩擦力； 如果两物体发生了相对滑动，则静摩擦力存 在且方向和假设得到的相对运动方向相反。 本题中假设所有接触面光滑，由于物块 B 更 重，往下滑的一定是物块 B，物块 A 就会被 绳子拉动向上滑。所以物块 B 对物块 A 的静 摩擦力沿斜面朝下，而斜面对物块 B 的静摩 擦力沿斜面朝上。 考法精练 3. B 【解析】 根据题意，对小球 A、B 的受力分析 如图所示。小球 A 受到水平向右的恒力 3F 的作用，小球 B 受到水平向左的恒力 F 的作 用，以小球 A、B 整体为研究对象，设 OA 绳与竖直方向的夹角为 α ，则由正交分解 的平衡条件得 tan α = =3F F F 2mg mg - 。以小球 B 为研究对象，受力分析如图所示。