专题一 第一讲 力与物体的平衡（Word教参）-【优化指导】2023高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 多选版）

专题一　力与运动 ———————————————— 第一讲　力与物体的平衡 要点 力与物体的平衡 1．几个易错概念的理解 (1)杆的弹力： 固定杆的弹力方向可沿着杆，也可不沿杆，活动杆的弹力方向一定沿着杆；无公式计算大小，只能由牛顿运动定律或平衡条件求解。 (2)洛伦兹力： 由左手定则判断方向，且方向总是垂直于B与I(或B与v)决定的平面，负电荷所受的洛伦兹力与正电荷的方向相反。 2．摩擦力的计算 (1)首先分清摩擦力的性质，只有滑动摩擦力才能利用公式计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿第二定律来求解。 (2)滑动摩擦力的公式Ff＝μFN中FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力。 3．受力分析中如何防止“添力”或“漏力” (1)防止“添力”：应注意区分内力和外力，区分性质力和效果力，区分施力和受力。 (2)防止“漏力”：严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行受力分析是防止“漏力”的有效办法。 4．正交分解法处理平衡问题 F合＝0或者 (2022·广东五华一模)为落实“五育并举”促进学生全面发展，有些学校尝试将“做家务”列入家庭作业。小明同学在家用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动，则(　D　) 　 A．拖把所受地面的摩擦力为F sin θ B．地面对拖把的支持力大小等于拖把的重力 C．小明同学对推杆的作用力与推杆对拖把的作用力是一对作用力与反作用力 D．从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，地面对拖把的支持力FN也变小 解析：如图所示，拖把受4个力作用刚好做匀速直线运动，将推力正交分解，则拖把所受地面的摩擦力为Ff＝F cos θ，A错误； 竖直方向由平衡条件有FN＝mg＋F sin θ，地面对拖把的支持力大小大于拖把的重力；从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，地面对拖把的支持力FN也变小， B错误，D正确；小明同学对推杆的作用力与推杆对小明的作用力是一对作用力与反作用力，C错误。 1．由平衡条件得出的三个结论 2．滑块与斜面模型 如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，将物块轻放在斜面上。 (1)若μ＝tan θ，物块刚好不下滑；(2)若μ＞tan θ，物块静止；(3)若μ＜tan θ，物块加速下滑。 [温馨提示]　物块是否滑动与其质量无关，只由μ与θ决定，其中μ≥tan θ时称为“自锁”现象。 (2021·山东临沂二模改编)上高中的小王同学在叔叔家的石料厂发现了一个有趣的现象：在生产过程中砂石都会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的砂石自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的。小王测量了多个自然堆积起来的砂石堆，发现斜坡与水平地面的夹角略小于45°。则砂石之间的动摩擦因数约为(　D　) A．0.3　　　　　　　 B．0.5 C．0.7 D．0.9 解析： 对锥面上的某一粒砂粒分析，由砂粒静止可得μmg cos θ＝mg sin θ，则有μ＝tan θ，因tan 45°＝1，D正确。 热点1 静态平衡 1.巧取研究对象 2．合理应用解题方法 (1)在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析； (2)在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析。 (2022·安徽庐巢七校联考)如图甲所示，A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点，已知两轻绳OA和AB的长度之比为∶1，A、B两小球的质量分别为2m和m。现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2，两球恰好处于如图乙的位置静止，此时B球恰好在悬点O的正下方，轻绳OA与竖直方向成30°角，则(　C　) A．F1＝F2　　　　　　 B．F1＝F2 C．F1＝2F2 D．F1＝3F2 解析：由于两轻绳OA和AB的长度之比为∶1，且B球恰好在悬点O的正下方，则题图乙中OA与AB垂直；以B球为研究对象，由平衡条件有F2＝mg tan (90°－30°)＝mg，以A、B两球组成的整体为研究对象，由平衡条件有F1－F2＝3mg tan 30°，解得F1＝2mg，则F1＝2F2，C正确。 共点力平衡问题的分析步骤 [生活实践](2022·浙江卷)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的(　B　) A．作用力为G　　　　 B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G 解析：设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得4F cos 30°＝G，解得F＝G，以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为G，