专题02 相互作用——力（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（新高考专用）

专题02 相互作用——力 01专题网络·思维脑图 02考情分析·解密高考 03高频考点·以考定法 04核心素养·难点突破 05创新好题·轻松练习 考点内容 要求 考情 力的合成与分解基本运算 c 2023·重庆·1、广东·2、山东·2、浙江6月· 6 浙江1月·2、海南·3、江苏·7 2022·辽宁·4、浙江1月·4（·5和·7）、浙江6月·10、广东·1、河北·7、湖南·5、重庆·1、海南·7、 2021·重庆·1、广东·3、湖南·5、浙江1月· 4 2020·海南·2、北京·11、山东·8、浙江1月· 2、 浙江6月·3（·10）、全国III·2 2019·天津·2、全国I·6、全国II·3、全国III·3、浙江6月·6（·11） 牛顿运动第一第三定律的运用 c 对研究对象的受力分析 c 共点力的静态平衡分析方法 c 共点力的动态平衡分析方法 c 学 习 目 标 1. 熟悉掌握力的合成与分解的基本计算，熟练掌握利用三角函数求解合力或分力的大小。 2.清楚牛顿第一第三定律的内容，理解平衡力或相互作用力的区别。 3.掌握受力分析的方法，清楚对各种性质力的分析步骤，理解整体法和隔离法的使用条件，能做到对判别不同题型优先使用哪种受力分析方法和各研究对象的优先受力分析次序。 4.清楚静态平衡的分析方法：合成法或分解法，正交分解法的使用条件。 5.熟练掌握动态平衡分析方法，即解析法、图解法、相似三角形法、辅助圆法等的使用条件。 【典例1】（2023·广东）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（    ）    A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解    A C．沿斜面方向，由平衡条件得 故A错误，C正确； B D．垂直斜面方向，由平衡条件得 故BD错误。 故选C。 【典例2】（2023·浙江）如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为，墙壁对足球的支持力为，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件 可知 ， 故选C。   1.受力分析方法和步骤 2.静态平衡之正交分解法的运用 3.静态平衡之合成法或分解法的运用 4.动态平衡之解析法 5.动态平衡之相似三角形法 6.拉密定理 如图所示，在同一平面内，当三个共点力的合力为零时，其中任一个力与其他两个力夹角正弦值的比值相等，即 考向01 静态平衡之合成法或分解法 【针对练习1】如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为，则轻杆对小球的弹力大小为 。    【答案】 【详解】以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示    根据共点力平衡条件，轻杆对小球的弹力大小为 方向不沿杆方向。 【针对练习2】生活中常用两根拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图，悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳牵引，使悬绳段和竖直方向成角。悬吊物所受重力为。 （1）悬绳和水平绳所受的拉力各等于多少？ （2）一个人，性格最差的一面影响其前程；一根链条，最脆弱的一环决定其强度；一只木桶到底能盛多少水，取决于桶壁最短的那块木板，这就是所谓的“短板效应”。这个定律在静力学中也有淋漓尽致的体现。若悬吊物细绳所承受的最大拉力为，所承受的最大拉力为，则这套装置的“短板”是谁？能悬吊的重物最大重力是多少？    【答案】（1），；（2）这套装置的“短板”是细绳，能悬吊的重物最大重力为 【详解】（1）以O点为对象，受力如图所示    根据受力平衡可得悬绳所受的拉力为 水平绳所受的拉力为 （2）根据 可得 根据 可得 由于 可知则这套装置的“短板”是细绳，能悬吊的重物最大重力为。 考向02 正交分解法解决平衡问题 【针对练习3】如图所示，半径为r圆柱体B、C固定在两个不计质量、不计厚度的相同水平底座上，且B、C靠在一起，底座与水平面间的动摩擦因数为μ，圆柱体A（半径为r）放在圆柱体B、C的上方，三者处于静止状态，质量关系为mA＝2mB＝2mC＝2m，三个圆柱面间均光滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）求B对A的支持力FN。 （2）要使系统保持静止状态，求μ的最小值。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）如图，对A受力分析，由对称性可知C对A的作用力与B对A的作用力大小相等， 设，则 解得求B对A的支持力 （2）对B受力分析，如图 水平方向 竖直