第二章 小专题(二) 共点力平衡的几类典型问题-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 （新教材，鲁科版，福建专用）

小专题(二)　共点力平衡的几类典型问题 (对应学生用书第33页) 本讲关联考题 试题命制情境 本讲考情分析 2021·湖南卷,T5 在凹槽上运动的小滑块的动态平衡 (学习探索问题情境) 本专题内容是共点力的平衡条件的综合应用,也是高考在本章命题的热点,一般会单独命题,题型多为选择题,考查重点是力的合成与分解的方法的应用及对平衡条件的理解。题目具有一定的综合性,难度中等。 2020·全国Ⅲ卷,T17 两物体的平衡(学习探索问题情境) 2020·山东卷,T8 平衡中的临界极值问题(学习探索问题情境) 2019·全国Ⅰ卷,T19 跨过定滑轮连接的两物块,一个处于动态平衡,另一个处于静态平衡(学习探索问题情境) (对应学生用书第33～36页) 考点一　多物体平衡问题 1.多物体平衡中研究对象的选取——整体法、隔离法 (1)整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解。在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。 (2)隔离法:从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析。隔离法的原则是选取受力个数最少的部分来分析。 (3)通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。 2.处理多物体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。 [例1] (人教版必修第一册第76页B组第1题改编)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。 [审题指导] 审题干 挖信息 题干关键 信息获取 斜面光滑 小球受重力、斜面支持力和绳的拉力三个力作用 处于静止状态 满足平衡条件,合外力等于零 审问题 找突破 问题要求 突破方法 绳对小球拉力大小和斜面体对小球支持力大小 隔离小球受力分析,根据正交分解法分方向列方程求解 斜面体对地面的压力和摩擦力的大小 以小球和斜面体整体为研究对象,根据正交分解法分方向列方程求解 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 1. [多物体平衡的分析与计算] (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>fmax=μ(M+m)g时,斜劈向右滑动,故D错误。 2.[多物体平衡的受力分析] 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,在下滑过程中甲的受力个数为　　　　个,乙的受力个数为　　　　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。 答案:2　4 考点二　物体的动态平衡 1.动态平衡 动态平衡是指物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小或方向发生变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。 2.分析动态平衡问题的方法 方法 步骤 解析法 (1)列平衡方