高考物理二轮专题突破------《力与物体的平衡》+解密高考+轻松突破（全国通用）

二轮复习专题： 力与物体平衡 01知识点 02典型模型 03典型方法 04实例分析 05知识迁移、 一、知识点 序号 知识点名称 是否高频考点 1 几种常见的力（重力、弹力、摩擦力） 否 2 受力分析 是 3 力的运算 否 4 共点力平衡 是 二、典型模型 序号 名称 示例 1 滑块 2 细绳 3 弹簧（橡皮筋） K1 K2 m1 m2 K1 K2 m1 m2 4 滑轮 5 杆 三、典型方法 常见的合成法、分解法是基于平行四边形法则的几何方法。而正交分解法是向两个互相垂直方向分解的一种优化分解法。其他方法由此原理衍生而来。 序号 名称 情景图示例 1 整体、隔离法 2 正交分解法 3 矢量三角形法 4 相似三角形法 5 拉密定理或作圆法 6 转换对象法 四、实例分析 考点一、整体、隔离法 方法指导：在处理共点力平衡的问题时，若出现了两个或多个物体，一般会使用整体法或隔离法，可以使用“整体法＋隔离法”或“隔离法＋隔离法”，可根据具体题目灵活应用。 例1　(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是(　　) A．A一定受到四个力 B．B可能受到四个力 C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D．A与B之间一定有摩擦力 答案　AD 解析　由题可知，A、B均处于平衡状态，对A、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，C错误；对B受力分析，如图乙所示，受到重力、A对B的弹力及摩擦力，故B受到三个力，B错误；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确． 例2　如图所示，倾角为α的斜面固定在水平面上，在斜面和固定的竖直挡板之间有两个匀质球P、Q，P球质量是Q球质量的三倍，各接触面均光滑，系统处于静止状态，P、Q两球的球心连线与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是(　　) A．4tan α＝tan β B．3tan α＝tan β C．2tan α＝tan β D．tan α＝tan β 解题指导 关键表述及破题 P球质量是Q球质量的三倍 质量关系 各接触面均光滑 不受摩擦力 静止状态 处于平衡状态，合力为0 研究对象选取及受力分析 整体法：以P、Q两球整体为研究对象 合成法：F2＝4mgtan α 隔离法：以Q球为研究对象 合成法：F2＝mgtan β 答案　A 解析　以P、Q两球整体为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件可得F2＝4mgtan α，以Q球为研究对象，受力分析如图乙所示，由平衡条件可得F2＝mgtan β，联立解得4tan α＝tan β，故选A。 考点二、矢量三角形法 例3 重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳连接后悬挂在O点(如图所示)，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为(　　) A.G B.G C．G D.G 答案　A 解析　对A球受力分析可知，因O、A间绳竖直，则A、B间绳上的拉力为0.对B球受力分析如图所示，则当F与O、B间绳垂直时F最小Fmin＝Gsin θ，其中sin θ＝＝，则Fmin＝G，故A项正确. 考点三、正交分解法 例4 如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角α时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，设物体与斜面间的动摩擦因数为μ＝，则这一临界角α的大小为(　　) A．30° B．45° C．60° D．75° 答案　C 解析　设斜面倾角为α时， 无论F多大都不能推动物体．受力情况如图所示．对物体进行受力分析，建立沿斜面方向与垂直于斜面方向的直角坐标系，沿斜面方向，有Fcos α＝mgsin α＋Ff，垂直于斜面有FN＝mgcos α＋Fsin α，又Ff＝μFN，联立解得F＝，故当cos α＝μsin α时，分式趋于无穷大，此时μ＝，又因μ＝，解得α＝60°，故C正确． 考点四、作圆法或拉密定理 例5 如图所示，半径为R的圆环竖直放置，长度为R的不可伸长的轻细绳OA、OB, 一端固定在圆环上，另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为m的重物，初始时OA绳处于水平状态，把圆环沿