第2章 专题探究(二) 受力分析 共点力的平衡 -2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教师用书word（老教材，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,甲和乙两物块的接触面是水平的,甲与乙保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中乙的受力个数为(　B　) A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 解析:先以甲为研究对象,甲受到重力、乙对甲竖直向上的支持力,乙对甲没有摩擦力,否则甲不会匀速运动。再对乙研究,乙受到重力、甲对乙竖直向下的压力、斜面的支持力和滑动摩擦力,共4个力,故B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　多物体受力分析 [例2] 如图,倾角为37°的光滑斜面上有一个重力为100 N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳与竖直方向的夹角为45°,斜面体受到的重力为500 N,整个装置处于静止状态。(取sin 37°=0.6)求: (1)绳对小球拉力的大小和斜面体对小球支持力的大小; (2)斜面体对地面的压力和摩擦力的大小。 解析:(1)对小球进行受力分析如图, 根据平衡条件有Tsin 45°-Nsin 37°=0, Tcos 45°+Ncos 37°-mg=0, 联立解得T= N,N= N。 (2)选小球和斜面体整体为研究对象,对整体受力分析,将绳的拉力T向竖直和水平两个方向分解,根据平衡条件和牛顿第三定律有,斜面体对地面的摩擦力f=Tsin 45°=× N= N,斜面体对地面的压力 F=(M+m)g-Tcos 45°= N。 答案:(1) N　 N (2) N　 N [跟踪训练2] (2021·河北唐山二模)斜劈是生活中常用的一种小工具,它可以增加物体的稳定性。如图,将斜劈垫在光滑小球的下端,可以使小球静止在光滑竖直墙壁和斜劈之间。若小球的质量为m,斜劈尖端的角度为θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是(　C　) A.小球受到墙壁的弹力大小为 mg B.斜劈对小球的支持力为2mg C.斜劈与地面间的动摩擦因数可能为 D.增大小球的质量,斜劈不可能向右滑动 解析:对小球受力分析如图甲所示,由平衡条件可得小球受到墙壁的弹力大小为N1=mgtan θ,斜劈对小球的支持力大小为N2=,故A、B错误; 对整体受力分析如图乙所示,由平衡条件可得,斜劈与地面间的摩擦力f=N1=mgtan θ,当M=m时,斜劈与地面间的动摩擦因数可能为μ===,故C正确;增大小球的质量,当N1=mgtan θ>f静max=μ(M+m)g时,斜劈向右滑动,故D错误。 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受到的重力大 D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃