第2章　命题点2　整体法与隔离法解决平衡问题-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第二章 相互作用 命题点2　整体法与隔离法解决平衡问题 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 命题迁移 4 1 整体法与隔离法解决平衡问题 1. 恰当选取研究对象是解题的关键，三个原则： (1) 一般先整体再隔离，两种方法交替使用，建立方程组求解． (2) 求解系统外力时，用整体法；求解系统内力时，用隔离法． (3) 用隔离法时，要先隔离受力较少的物体进行分析． 命题迁移 2. 正交分解法是求解多力平衡问题的主要、重要方法． 命题迁移 (2022·常州八校联合调研)如图所示，小球A、B大小相同，质量分别为m、2m，竖直悬挂在丝线下方．现整个装置受到水平向右的风力影响，则两球达到平衡后的位置可能是( 　　) 1 B 命题迁移 (2022·广东深圳外国语学校)如图所示，质量M＝2 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1 kg的小球相连．今用跟水平方向成60°角的力F＝10 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，取g＝10 m/s2.在运动过程中，求： (1) 轻绳与水平方向的夹角θ. 【解析】小球带动木块一起向右匀速运动，均处于平衡状态，设轻绳的拉力为T，对小球，由平衡条件可得 水平方向上Fcos60°＝Tcosθ 竖直方向上Fsin60°＝Tsinθ＋mg 联立代入数据可得θ＝30°. 答案：30° 2 命题迁移 (2) 木块M与水平杆间的动摩擦因数μ. 命题迁移 2 平衡中的临界与极值问题 1. 临界问题常见的种类及条件： (1) 由静止到运动，摩擦力达到最大静摩擦力． (2) 绳子由绷紧到松弛，拉力F＝0. (3) 恰好离开接触面，支持力N＝0. 2. 解决极值问题和临界问题的方法： (1) 解析法：利用物体受力平衡列出未知量与已知量的关系表达式，用数学方法求极值． (2) 假设法：假设可发生的临界现象，列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解． (3) 图解法：根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化，确定未知量的大小． 命题迁移 (2022·安徽亳州第五中学)如图所示，在粗糙的水平面上，静置一矩形木块，木块由A、B两部分组成，A的质量是B的3倍，两部分接触面竖直且光滑，夹角θ＝30°，现用一与侧面垂直的水平力F推着B木块贴着A匀速运动，A木块依然保持静止，则A受到的摩擦力大小与B受到的摩擦力大小之比为( 　　) 3 C 命题迁移 命题迁移 (2022·盐城上冈高级中学)如图所示，两个半圆柱A、B和一个光滑圆柱C紧靠着静置于水平地面上，C刚好与地面接触，三者半径均为R，C的质量为m，A、B的质量都为0.5m，A、B与地面的动摩擦因数相同．现用水平向左的力推A，使A缓慢移动而抬高C，直至A的左边缘和B的右边缘刚好接触，整个过程中B始终静止不动，且B所受摩擦力的最大值恰好等于B与地面间的最大静摩擦力，重力加速度为g，求： (1) C被抬高的过程中，A给C的弹力的最小值． 4 命题迁移 命题迁移 (2) A、B与地面间的动摩擦因数μ. 命题迁移 极限分析法 把某个物理量推向极大或极小的状态，正确进行受力分析和变化过程分析，找到平衡的临界点和极值点．临界条件必须在变化中寻找，不能在一个状态上研究临界问题． 命题迁移 迁移内化 17 1. (2022·灌云县第一中学)质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，m和M均处于静止状态，如图所示，当在物体m上施加一个水平力F，且F由零逐渐增大的过程中，m和M仍保持静止状态．在此过程中，下列判断正确的是( 　　) A. 斜面体对m的支持力可能保持不变 B. 物体m受到的摩擦力一定增大 C. 地面受到的压力一定保持不变 D. 地面对斜面体的摩擦力一定保持不变 C 迁移内化 【解析】对于m而言，力F在垂直于斜面的分量随着F增加而增加，所以斜面体对m的支持力逐渐增大，A错误；由于当F较小时，物体有下滑趋势，静摩擦力斜向上，增加推力F静摩擦力减小，直到恰好为零，若F继续增加，静摩擦力反向并增加，即物体m受到的摩擦力不一定增大，B错误；根据整体法可知系统在竖直方向平衡，则地面的支持力等于两者的重力之和不变，根据牛顿第三定律知斜面体对地面的压力不变，C正确；根据整体法可知，在M和m保持静止时，F增加，地面对斜面体的静摩擦力将会逐渐增加，D错误． 迁移内化 2. (2022·溧阳光华高级中学)挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征．如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所成的角分别为θ1和θ2.