2.3共点力平衡-【桂冠物理】2024届高三物理一轮复习题型归纳技巧点拨（新高考专用）

第二章 相互作用 2.3共点力平衡 【考点预测】 1.共点力平衡的条件的应用 2.静态平衡的应用 3.动态平衡的应用 4.平衡中的临界问题 5.平衡中的极值问题 【方法技巧与总结】 共点力平衡的条件和应用 1．共点力的平衡 (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若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反． ②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形． 2．处理共点力平衡问题的基本思路 确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论． 【题型归纳目录】 题型一：受力分析 题型二：静态平衡问题 题型三：动态平衡问题 题型四：平衡中的临界问题 题型五：平衡中的极值问题 【题型一】受力分析 【典型例题】 例1．（多选）（2023·北京西城·统考三模）如图所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平的。连接木块A的绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则木块A和木块B可能的受力个数分别为（　　）    A．2个和4个 B．3个和4个 C．4个和5个 D．4个和6个 【方法技巧与总结】 1．受力分析的一般步骤 2.受力分析的三个技巧 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆． (2)除了根据力的性质和特点进行判断，假设法是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法． (3)善于转换研究对象，尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以分析与其接触物体的受力，再应用牛顿第三定律判定． 3．受力分析的四种方法 整体法 将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析 隔离法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析 假设法 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 动力学分析法 对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解 练1．2023·辽宁·校联考三模）有一个趣味游戏是用乒乓球拍托着乒乓球跑，从起点到终点运动时间短者获胜。如图所示，某人拿着乒乓球拍托着乒乓球做匀速运动，乒乓球拍与水平面成一定角度，运动过程中乒乓球始终相对球拍静止，则下列说法正确的是（　　） A．乒乓球一定只受重力和支持力 B．乒乓球一定只受重力、支持力和摩擦力 C．乒乓球可能不受摩擦力 D．乒乓球一定受4个力作用 【题型二】静态平衡问题 【典型例题】 例2．（2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）清明时节，人们有用供果祭祀祖先的传统。如图所示，供桌上摆放果盘中共有4个大致相同的苹果，下层放置3个苹果，下层的每个苹果与盘子的接触面均水平，苹果A放置在最上层。已知每个苹果的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）    A．其他苹果对苹果A的作用力的合力方向竖直向上 B．其他苹果与苹果A之间的弹力大小均为 C．下层的每个苹果受到盘子的支持力大小均为 D．下层的每个苹果受到盘子的作用力均竖直向上 【方法技巧与总结】 1．静态平衡问题的解题步骤 2．处理静态平衡问题的常用方法 (1)合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。 (2)分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件。 (3)正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件。 (4)力的三角形法：对受三个力作用而平衡的物体，将力平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力。 练2．（2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测）这是一木马摇椅简化图。A、B、C三个物体叠放在一起如图所示，C为半圆柱体，外力作用在物体C上让整体保持静止状态，C的MN边与水平方向夹角为θ，A物体质量为m，重力加速度为g。此时B对A的摩擦力为（　　）    A．0 B．mg C．mgsinθ D．mgcosθ 【题型三】动态平衡问题 【典型例题】 例3．（2023·辽宁·模拟预测）如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（　　） A．瓦片共受到4个力的作用 B．减小檩条的倾斜角度时，瓦片与檩条间的弹力变小 C．减小檩条的倾斜角度时，瓦片与檩条间的摩擦力变大 D．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑 【方法技巧与总结】 1．动态平