第2章 专题讲座2 受力分析 共点力的平衡（word教师用书）-【状元桥】2023高考物理一轮总复习(老教材 新高考)

专题讲座二　受力分析　共点力的平衡 (见复习讲义P31) 题型一　物体的受力分析(自主学习) 1.受力分析 (1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环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)一般步骤 2．整体法与隔离法的应用 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系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力 　　　　　　　　　　　　　　　 【例题1】(2022·安徽六安一中月考)如图所示，小球A、B的质量都为m，它们用三段轻绳分别连结在竖直墙壁上的M点和天花板上的N点，稳定时MA段水平，BN段与水平天花板的夹角为45°，已知重力加速度为g，则轻绳AB段的张力大小为(　　) A．2mg B．mg C．2mg D．mg 答案　B 解析　设AM的拉力为FAM，BN的拉力为FBN，轻绳AB段的张力大小为FT；以AB组成的整体为研究对象，受力分析如图甲所示，则由平衡条件可得，FAM＝2mgtan 45°＝2mg，隔离A球受力分析，如图乙所示，则有FT＝＝＝mg，选项A、C、D错误，B正确． 【针对训练1】(2021·江苏如皋中学期末)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 答案　B 解析　撤去F前，物体Q受到：重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和力F共5个力的作用；撤去F后的瞬间，两物体做减速运动，此时Q受力： 重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和P对Q的摩擦力，共5个力的作用，选项B正确． 【针对训练2】(2021·湖北宜昌一中模拟)如图，小球C置于光滑半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．现缓慢减小木板的倾角在这个过程中，下列说法正确的是(　　) A．A受到的摩擦力逐渐变大 B．A受到的压力逐渐变小 C．C对B的压力不变 D．C相对B保持静止 答案　C 解析　对BC 整体分析受力情况：重力mg、斜面A的支持力N和摩擦力Ff，由平衡条件得N＝mgcos θ，Ff＝mgsin θ，减小θ，N增大，Ff减小，由牛顿第三定律可知，A受到的摩擦力逐渐逐渐减小、B对A的压力增大，选项A、B错误；由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件得，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变，选项C正确；C相对B向凹槽底部运动，选项D错误． 题型二　静态平衡问题(自主学习) 1.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，Fy＝0. (3)常用推论 ①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． ②若三个不共线的共点力合力为零，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． 2．处理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→求解或讨论． 3．常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法． (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、图解法等． 【例题2】(2020·全国Ⅲ)如图所示，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° 答案　B 解析　对O点进行受力分析，如图所示，因为甲、乙物体质量相等，所以F1与F2大小相等，合成的平行四边形为菱形，α＝70°，则∠1＝∠2＝55°，F1和F2的合力与F3等大反向，β＝∠2，选项B正确． 【针对训练3】(2022·北京清华附中摸底)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则(　　) A．F1＝mg，F2＝mg B．F1＝mg，F2＝mg C．F1＝mg，F2＝mg D．F1＝mg，F2＝mg 答案　D 解析　卡车匀速行驶，圆筒受力平衡，对圆筒受力分