第2章 第3讲 受力分析 共点力的平衡(Word教参)-【正禾一本通】2025年高考物理高三一轮总复习高效讲义

第3讲　受力分析　共点力的平衡 ► 对应学生用书P24 【备考目标】 　1.熟练掌握受力分析的步骤，会灵活应用整体法、隔离法并结合牛顿第三定律进行受力分析。2.理解共点力平衡的条件，会解共点力平衡问题。 考点一　受力分析 　　　　　　　　　　　　　　　　 【教材链接·小练】 (人教版必修第一册)如图，粗糙的长方体木块 A、B叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平方向的力的牵引，但仍然保持静止。问B木块共受到几个力的作用？ 提示：5个。 1．如图所示，在恒力F作用下，a、b两物体保持静止，关于它们的受力情况，下列说法正确的是(　　 ) A．a可能受到四个力 B．b一定受到四个力 C．a对b的作用力垂直二者的接触面 D．b与墙壁之间可能有弹力和摩擦力 解析：选B。a物体受到重力、支持力和摩擦力的作用，共受到三个力，A错误；b物体受到恒力F、重力、a物体施加的压力和摩擦力的作用，共受到四个力，B正确；a对b的作用力竖直向下，C错误；b与墙壁之间一定没有弹力和摩擦力，D错误。 2．(2024·浙江温州联考)如图所示，一质量为0.3 kg的白板擦静止在竖直磁性白板上，现给白板擦一个恒定的水平推力4.0 N，重力加速度g取10 m/s2，则推力作用后(　　 ) A.白板擦可能做水平方向匀速直线运动 B．白板擦可能做匀加速直线运动 C．白板擦受到的摩擦力大小为5.0 N D．白板擦共受6个力 解析：选B。水平推力作用后，重力与推力的合力为5 N，白板擦不可能做水平方向运动，若最大静摩擦力大于5 N，则白板擦静止，若最大静摩擦力小于5 N，则沿重力与推力的合力方向做匀加速直线运动，故A错误，B正确；此时摩擦力大小与弹力成正比，具体大小未知，故C错误；推力作用后，白板擦共受重力、弹力、摩擦力、推力、磁力5个力，故D错误。 3．(多选)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 解析：选AC。由平衡条件知，A受到B的支持力与重力外，可能受到绳子的拉力与B对A的摩擦力，因此A可能受到2个力或4个力；B可能受到重力、A对B的压力和斜面的静摩擦力、斜面的支持力4个力而保持平衡，还可能受重力、A对B的压力、斜面的支持力、A对B向左的静摩擦力，而斜面对物体B可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力，因此B受到4个力或5个力。故A、C正确。 考点二　静态平衡 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．共点力平衡 2．共点力平衡的分析方法 (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)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。 (3)矢量三角形法：把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形。 【真题衍生·小练】 (2023·浙江高考改编)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FT____FN(填“＞”，“＜”，或“＝”)。 提示：＞ 考向1　合成法 1．(2023·浙江6月高考)如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb＝90°，半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为 (　　) A．Fa＝0.6G，Fb＝0.4G B．Fa＝0.4G，Fb＝0.6G C．Fa＝0.8G，Fb＝0.6G D．Fa＝0.6G，Fb＝0.8G 解析：选D。对圆柱体受力分析如图所示，根据三力平衡得，Fb＝G cos θ＝0.8G，Fa＝G sin θ＝0.6G，D正确。 考向2　正交分解法 2．2023年的春晚舞蹈《锦绣》，艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族化干戈为玉帛并建立深厚友谊的动人故事。图(a)是一个优美且难度极大的后仰动作，人后仰平衡时，可粗略认为头受到重力G、肌肉拉力F2和颈椎支持力F1。如图(b)，若弯曲后的头颈与水平方向成60°角，F2与水平方向成45°角，则可估算出F1的大小为(　　) A．G B．G C．G D. G 解析：选A。由力的平衡条件可得F1sin 60°＝G＋F2sin 45°，F1cos 60°＝F2cos 45°，解得F1＝G，故A正确。 考向3　矢量三角形法 3．如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)。将其放在一个直角形光滑槽中。已知轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠θ，则B、A两球质量之比为(　　) A． B． C． D． 解析：选B。对A球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示， 根据共点力平衡条件及正弦定理，有＝，再对B球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示， 根据平衡条件及正弦定理，有＝，联立解得＝，故B正确。 考向4　整体法、隔离法 4．(2023•山东聊城一模)挂灯笼的习俗起源于西汉，过年期间，家家户户都挂起了各式各样的灯笼。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起质量均为m的灯笼A、B、C、D，中间细绳是水平的，上面两细绳与水平方向夹角为θ1，中间两细绳与竖直方向夹角为θ2，AB间和BC间的绳中张力分别是FAB和FBC，重力加速度为g。下列关系式正确的是(　　) A．θ1＝θ2 B．＝2 C．FBC＝mg tan θ2 D．FAB＝ 解析：选C。设两侧绳子拉力为T，对A上面的结点受力分析可知水平方向T cos θ1＝FABsin θ2，竖直方向T sin θ1＝FABcos θ2＋mg，对四个灯笼的整体分析可知2T sin θ1＝4mg，解得tan θ1•tan θ2＝2，T＝，FAB＝，则FBC＝FABsin θ2＝mgtan θ2，故A、B、D错误，C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$