第2章 微型讲座(二) 受力分析 共点力平衡（教师word）-2023老教材老高考物理【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

微型讲座(二)　受力分析　共点力平衡 [对应学生用书P34] 题型1　受力分析 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1]　(2021·合肥高三模拟) 如图，在一恒力作用下，系统处于静止，则以下说法正确的是(　　) A．B物体最多受5个力 B．A物体仅受4个力 C．C物体可能受3个力也可能受4个力 D．地面一定不光滑 解析　物体B受到重力，物体C对它的压力、还有可能受到C对它的摩擦力、A对它的支持力和摩擦力、墙壁的支持力，所以B最多受到6个力，故A错误；以B和C整体为研究对象，如果竖直面对B和C向上的摩擦力等于B和C的重力之和，则A物体与B物体之间没有作用力，则A物体受到重力和地面的支持力两个力的作用，地面可以是光滑的，故B、D错误。对物体C进行分析，C物体受到重力、B对C的支持力、恒力F，如果恒力F沿B和C接触面向上的分力等于C的重力沿接触面向下的分力，则C物体不受摩擦力作用，则C物体受到3个力作用，如果恒力F沿B和C接触面向上的分力不等于C的重力沿接触面向下的分力，则C物体还要受到摩擦力作用，所以C物体受到4个力作用，故C物体可能受3个力也可能受4个力作用，故C正确。 答案　C 题型2　静态平衡问题 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)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，则这两个力一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，即二力平衡。 (2)若处于平衡状态的物体受n个力作用，则这n个力中的任意(n－1) 个力的合力一定与剩余的这个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 (3)当物体受到n个力作用而达到平衡时，这n个力必在同一平面内，且n个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点。 (4)当物体受到n个力达到平衡时，顺次平移这些力的作用线，使其首尾相接，则必构成一个封闭的多边形。 [例2]　(2021·通州高三模拟)如图所示，吊车是建筑工地常用的一种大型机械。为了便于研究问题，将它简化成如图所示的模型，硬杆OB的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上；质量不计的绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物体匀速上升，不计定滑轮质量和滑轮与轴承之间的摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．OA段绳索受到的拉力小于mg B．OA段绳索受到的拉力大于mg C．OB杆对定滑轮的支持力小于2mg D．OB杆对定滑轮的支持力大于2mg 解析　物体被匀速提升，所以绳索的拉力与物体重力平衡，A、B错误；定滑轮受到两根绳索的拉力和杆的支持力，三力平衡，根据平衡条件，成一定角度两力的代数和大于第三个力，C正确，D错误。 答案　C 题型3　动态平衡问题 1．动态平衡 动态平衡就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，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。 2．常用方法 (1)图解分析法。 (2)解析法。 (3)相似三角形法。 [例3]　 在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内，果农用图示支架悬挂葡萄。OA、OB为承重的轻杆，AOB始终在竖直平面内，OA可绕A点自由转动，OB与OA通过铰链连接，可绕O点自由转动，且OB的长度可调节，现将新鲜葡萄用细线挂于O点，保持OA不动，调节OB的长度让B端沿地面上的AB连线向左缓慢移动，OA杆所受作用力大小为F1，OB杆所受的作用力大小为F2，∠AOB由锐角变为钝角的过程中，下列判断正确的是(　　) A．F1逐渐变大，F2先变小后变大 B．F1先变小后变大，F2逐渐变大 C．F1逐渐变小，F2逐渐变小 D．F1逐渐变大，F2逐渐变大 解析　由题，保持OA的位置不变，以O点为研究对象进行受力分析，受到细线的拉力(等于葡萄的重力)、OA和OB杆的支持力，如图所示，作出OB杆与OA杆的支持力的合力，与细线的拉力等大反向，当OB杆向左移动而OA位置不变时，利用矢量三角形方法作出各力的变化情况如图，由图可以知道，F1逐渐增大、F2先减小再增大，当OB与OA相互垂直时，F2最小，故A正确。 答案　A [变式1]　(2021·德州一模)如图所示，竖直墙壁上的M、N两点在同一水平线上，固定的竖直杆上的P点与M点的连线水平且垂直MN，轻绳的两端分别系在P、N两点，光滑小滑轮吊着一重物可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿直线缓慢移动至M点，然后再沿墙面竖直向下缓慢移动至S点，整个过程重物始终没落地。则整个过程轻绳张力大小的变化情况是(　　) A．一直增大　　　　　　 B．先增大后减小 C．先减小后增大 D．先减小后不变 解析　由于P点与M点的连线水平且