01 专题一 第一讲 力与物体的平衡（Word教参）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

第一讲　力与物体的平衡 ◎高考命题分析 高考命题研究 四年考向分析 命题主线之 价值引领 1.科学本质、科学态度：以日常生活、生产应用为素材，考查考生在不同情境下对科学本质的认知程度，学科态度的践行程度 2．社会责任：以中华文明、优秀文化、重大科研成果为素材，激发学生为中华民族伟大复兴而奋斗的责任感和使命感 1.相互作用： 浙江卷(2020、2021、2022) 2．力的合成与分解： 广东卷(2021) 3．静态平衡问题： 山东卷(2023)，浙江卷(2020、2022)，辽宁卷(2022)，湖南卷(2022)，广东卷(2022) 4．动态平衡问题： 湖南卷(2021)，河北卷(2022) 5．平衡中的临界、极值问题： 山东卷(2020)，浙江卷(2022) 命题主线之 能力引领 1.物理观念：掌握弹力、摩擦力、安培力及洛伦兹力等相互作用，并能融会贯通 2．科学思维：掌握整体法、隔离法，合成法、分解法的应用，能解决平衡问题和临界、极值问题 [对应学生用书P1]   1．活用平衡问题的三个结论 2．巧用解题方法 (1)在三力平衡问题中，常用合成法分析； (2)在四力及多力平衡问题中，可应用力的合成定则将多力平衡转化为三力平衡，也可应用正交分解法：。 3．熟记常见平衡问题中的临界状态 (1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0。 (2)绳子绷紧与松弛的临界条件为绳的张力为0。 (3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。 [诠释题1]　(2023·浙江1月选考)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FT，墙壁对足球的支持力为FN，则(　　) A．FT<FN B．FT＝FN C．FT>G D．FT＝G C　解析：对网兜和足球受力分析如图所示，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件得FT＝＝，FN＝G tan θ，可知FT>G，FT>FN，C正确。 【疑难易错】 1．明确两个疑难概念 (1)杆的弹力：固定杆的弹力方向可沿着杆，也可不沿着杆；活动杆的弹力方向一定沿着杆。由牛顿运动定律或平衡条件求解杆的弹力大小。 (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所受的洛伦兹力方向相反。 2．区分两种摩擦力的计算方法 (1)只有滑动摩擦力才能利用公式Ff＝μFN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)公式Ff＝μFN中FN为两接触面间的正压力，不一定等于物体的重力。 [诠释题2]　(2023·河北保定测试)如图所示，在水平天花板上A处固定一根轻杆，杆与天花板保持垂直，杆的下端有一个轻滑轮O。一根细线一端与一个质量为M的物体相连，另一端跨过滑轮O与一个质量为m的物体相连。已知BO段细线与水平方向的夹角为θ＝30°，重力加速度为g，系统保持静止，不计滑轮与细线间的摩擦。下列说法正确的是(　　) A．质量为M的物体受到的摩擦力大小是mg sin θ B．杆对滑轮作用力的方向是竖直向上的 C．滑轮所受的合力大小是mg D．杆对滑轮的作用力大小是 mg D　解析：绳BO对M的拉力大小为mg，拉力沿水平方向的分力大小等于M受到的摩擦力大小，所以M受到的摩擦力大小是mg cos θ，A错误；滑轮静止，所受合力为0，C错误；以滑轮O为研究对象，受力图如图所示， 绳子两端拉力均为mg，则杆对滑轮作用力T＝mg，其方向不是竖直向上的，B错误，D正确。 [对应学生用书P2] 1．巧取研究对象 2．如何严谨受力分析 (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、其他力的顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效办法。 [例1]　(2022·海南卷)我国的石桥世界闻名，如图所示，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m′，不计石块间的摩擦，则m∶m′为(　　) A．　　　B．　　　C．1　　　D．2 D　解析：六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为180°，每块石块对应的圆心角为30°，对第3块石块受力分析如图甲所示， 　 可知tan 60°＝；对第2块和第3块石块整体受力分析如图乙所示，可知tan 30°＝，解得＝2，D正确。 解决平衡问题的思维过程 [练1]　(2022·浙江6月选考)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(　　) A．作用力为G　　　 B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G B　解析：设斜杆的弹力大