第一部分 专题一微专题一力与物体的平衡（专题微讲Word）-【赢在微点·考前顶层设计】2022新教材新高考物理大二轮专题复习

第一部分　专题知识突破篇 专 题 一 力 与 运 动 ①3大模型：4个运动模型、传送带模型、滑块－木板模型 ②n种情境：生活、体育运动、生产、科技等，同时渗透科学态度与责任 ③1个过程：运动过程 ④3个障碍：运动中受力变化产生的多过程问题、多物体运动相互影响、数学应用(三角形、圆、二次函数求极值等) ⑤n种方法：合成法、分解法、正交分解法、图解法、相似三角形法、外接圆法、平均速度法、逐差法、图像法、解析法、假设法、“化曲为直”法、整体法和隔离法等 ⑥5种思维：逆向思维、对称思维、临界思维、发散思维、收敛思维 新高考对本专题内容的考查集中在受力分析、平衡条件、力的合成与分解、静态平衡和动态平衡等知识点上，试题的背景材料新颖或贴近生活。考查侧重对物理知识的理解和方法的运用，对学生从实际问题中提炼物理模型的能力有一定要求。试题均为选择题，难度中等。2022年高考会继续延续上述特点，复习中要加强受力分析和解决平衡问题的方法总结和训练。 考考向1　受力分析与静态平衡 　 1．掌握受力分析的常用技巧 当由力的产生条件不能直接判断力的有无和方向时，可使用以下四种常用的方法判断： (1)假设法：假设弹力、摩擦力存在，运用平衡条件或牛顿第二定律进行分析和计算，从而作出判断。 (2)整体法和隔离法：分析连接体问题常采用此种方法，当不涉及内力时可用整体法，但涉及内力时可先用整体法再用隔离法分析。 (3)转换研究对象法：当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力。 (4)动力学分析法：根据物体的运动状态用平衡条件或牛顿运动定律确定其受力情况。 2．理清解答静态平衡的四个步骤 命题角度1　物体的受力分析 【典例1】　 (2020·海南学业水平选择性考试)如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的(　　) A．支持力竖直向上 B．支持力小于手机所受的重力 C．摩擦力沿斜面向下 D．摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力 解析　设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示，由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件得Ff＝mgsin θ，FN＝mgcos θ，因cos θ<1，故FN<mg，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力，B项正确。 答案　B 命题角度2　单个物体的平衡 【典例2】　 (2019·全国卷Ⅲ)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 解析　 以工件为研究对象，受力分析如图所示，重力与F′1、F′2的合力等大反向，根据共点力平衡条件得＝cos 30°，＝cos 60°，则F′1＝mg，F′2＝mg，根据牛顿第三定律，F1＝F′1＝mg，F2＝F′2＝mg，故D项正确。以上是利用合成法求解，此题还可以用正交分解法求解。 答案　D 命题角度3　多个物体的平衡 【典例3】　如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，此时弹簧实际长度相等，弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等，弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°，设A、B弹簧的拉力分别为FA、FB，小球直径相比弹簧长度可以忽略，重力加速度为g，则(　　) A．kA＝kB B．tan θ＝ C．FA＝mg D．FB＝2mg 解析　将两小球看作一个整体，对整体受力分析，可知整体受到重力2mg，弹簧A的拉力FA和水平外力F的作用，受力如图甲所示，根据共点力的平衡条件有FA＝，F＝2mgtan θ，根据胡克定律FA＝kAxA，FB＝kBxB，对下边的小球进行受力分析，其受力如图乙所示，根据平衡条件有FB＝mg，F＝mg，联立可得tan θ＝，故B项正确，D项错误；由tan θ＝知，cos θ＝，得FA＝mg，故C项错误；两个弹簧的原长相等，伸长后的长度也相等，所以弹簧的形变量也相等，而两个弹簧的弹力不同，所以两个弹簧的劲度系数不相等，故A项错误。 甲 　乙 答案　B 命题预测 1．(2021·广东湛江调研测试) 如图所示，一轻质杆一端固定一小球，另一端通过铰链连接在竖直墙面上，与轻质杆等长的一条不可伸长的细绳一端也固定在竖直墙面上，另一端拴住小球，轻质杆和细绳之间的夹角大于90°，此时系统处于静止状态。现将细绳固定端沿竖直墙面缓慢稍向下平移重新固定后，系统仍处于静止状态，则(　　) A．