专题1力与物体的平衡

专题1 力与物体的平衡 力与物体的平衡 考题 考点 情景展示 2022广东卷，T1 正交分解法解共点力平衡 湖北卷，T6 2022重庆卷，T1 直接合成法解共点力的平衡 2022浙江·1月，T5 动态平衡问题 2022河北卷，T7 2022湖南卷，T3 在磁场中的动态平衡问题 2022浙江·6月，T10 整体法与隔离法结合处理物体平衡问题 ☆生活情景 “大红灯笼高高挂”，这句话已经印刻在每个中国人的心中，在春节的时候，灯笼不但增添了很多的年味儿，更是以喜庆吉祥的气氛映照着幸福的人们。我们用此情景来复习力与物体的平衡问题。 1．如图所示是某公园里同一型号灯笼的四种悬挂情景，其中绳子OA所受拉力最大的情景是（O为两绳子与灯笼的悬挂点）（　　） A． B． C． D． ☆☆考点解读 如果一个物体A对另一个物体B有两个力作用，当求解A对B的作用力时，通常用力的合成法来求解。物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反；“力的合成法”是解决三力平衡问题的基本方法。 2．如图，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是（　　） A．FB一定等于mg B．FB与Fc合力大小等于3mg C．FA和FB大小不可能相等 D．FB与FC是一对平衡力 ☆☆考点解读 利用力的分解法解题时，先找到要分解的力，再找这个力的作用效果，根据作用效果确定两个分力的方向，然后用平行四边形定则求这两个分力。 当物体受三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平衡方程求解，即把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。 3．为庆祝党的二十大的胜利召开，某景区挂出32个灯笼（相邻两个灯笼间由轻绳连接），依次贴上“高举中国特色社会主义旗帜，为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”，从高到低依次标为1、2、3、…、32。在无风状态下，32个灯笼处于静止状态，简化图如图所示，与灯笼“斗”右侧相连的轻绳处于水平状态，已知每一个灯笼的质量，重力加速度，悬挂灯笼的轻绳最大承受力，最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（　　） A．θ最大为60° B．当θ最大时最右端轻绳的拉力为 C．当时第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45° D．当时第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为30° ☆☆考点解读 处理两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统时，研究对象的选取是关键，常用的方法有整体法，即以系统为研究对象，从整体上把握物理现象的本质和规律。其中整体法适用于求系统所受的外力，作为整体的几个对象之间的作用力属于系统内力不需考虑，只需考虑系统外的物体对该系统的作用力，故可使问题化繁为简。 隔离法，即从系统中将菜一部分隔离出来，单独分析它的受力情况和运动情况，把复杂的问题转化为一个个小问题求解，隔离法往往与整体法交叉运用，相辅相成。运用隔离法解题的基本步骤： （1）明确研究对象或过程、状态。选择隔离对象的原则一是要包含待求量，二是要使所列方程数尽可能地少； （2）将研究对象从系统中隔离出来，或将研究对象的某段过程，某种状态从运动的全过程中隔离出来； （3）对被隔离的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图和某阶段的运动过程示意图； （4）寻找未知量和已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解。 4．我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点．重力加速度大小为g．设OA、OB对O点的拉力分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则   (     ) A．FA大于FB B．FA、FB的合力大于mg C．调节悬点A的位置，可使FA、FB都大于mg D．换质量更大的灯笼，FA的增加量比FB的增加量大 ☆☆考点解读 用此方法处理的问题的特点是：物体受三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，但组成的矢量三角形中有一 个角保持不变。 用正弦定理（或拉密定理）处理物体平衡问题的步骤： （1）画出三个共点力的示意图，找出每个力所对的角； （2）列方程 5．两个相同的灯笼由轻质细绳连接悬挂起来，为悬挂点，现在对灯笼施加一拉力（图中未画出），使段细绳偏离竖直方向的角度为。已知两灯笼的质量均为，虚线Ⅰ与细绳段垂直，虚线Ⅱ与细绳段垂直，虚线Ⅲ沿水平方向，虚线Ⅳ沿方向。不考虑其他外力，若要使对球施加的拉力最小，则此拉力（　　） A．方向