第三讲 共点力平衡-2023年高三物理一轮复习精讲精练

第三讲 共点力平衡 · 知识梳理 一、受力分析 1.受力分析的一般步骤 2.整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或求系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力 · 整体法不用画系统之间的作用力 3.受力分析的三个技巧 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆． (2)除了根据力的性质和特点进行判断，假设法是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法． (3)善于转换研究对象，尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以分析与其接触物体的受力，再应用牛顿第三定律判定． 二、共点力平衡 (1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动． (2)平衡条件：F合＝0或Fx＝0且Fy＝0. (3)常用推论 ①二力平衡：两力大小相等，方向相反，作用在同一物体同一直线上 ②若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反． ③若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形（三个力不在同一直线上）． 2.处理共点力平衡问题的基本思路 确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论． · 知识训练 考点一、受力分析 例1、如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为(　　) A．2 B．4 C．2或4 D．无法确定 例2、如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。则水平压力F至少为(　　) A．8 N B．15 N C．16 N D．30 N 例3、(2022·湖南师范大学附属中学高三月考)如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是(　　) A．a一定受到4个力的作用 B．b只可能受到2个力的作用 C．绳子对a的拉力有可能等于mg D．a的质量一定为mtan θ · 课堂随练 训练1、如图所示，水平面上的P、Q两物块的接触面水平，二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动，某时刻撤去力F后，二者仍能不发生相对滑动．关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确的是(　　) A．撤去F前6个，撤去F后瞬间5个 B．撤去F前5个，撤去F后瞬间5个 C．撤去F前5个，撤去F后瞬间4个 D．撤去F前4个，撤去F后瞬间4个 训练2、如图所示，质量为M的三角形斜劈Q置于水平地面上，质量为m的木块P放在Q的斜面上，现用大小分别为F1、F2(F1>F2)，方向相反的水平力分别推P和Q，它们均静止不动，g为重力加速度，则下列说法错误的是(　　) A．P可能受到沿斜面向下的摩擦力 B．Q可能受五个力作用 C．Q可能受六个力作用 D．Q对P的支持力一定小于mg 训练3、(2021云南师大附中高三月考)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,保持静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是(　　) A．物体N可能受到4个力 B．物体M可能受到6个力 C．物体M与墙之间一定没有弹力和摩擦力 D．物体M与物体N之间可能无摩擦力 考点二、共点力平衡 求解共点力平衡问题的常用方法： 1.合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡． 2.正交分解法：Fx合＝0，Fy合＝0，常用于多力平衡． 例1、(2020·全国卷Ⅲ·17)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝70°，则β等于(　　) A．45° B．55° C．60° D．70° 例2、(2017·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　) A．86 cm B．92 cm C．98 cm D．1