2.10 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题 讲义 -2026届高三物理一轮大单元考点题型复习对点练

2025-04-11
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目录 第10课时 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题 1 考点一 整体隔离法 1 考点二 临界与极值问题 3 题型1:极限法 4 题型2:函数分析法 4 题型3:物理图解分析法 5 巩固训练·提升能力 6 第10课时 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题 考点一 整体隔离法 必备知识·回顾梳理 整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或求系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力 注意事项 对整体进行受力分析时,不再考虑系统内物体间的相互作用 一般先隔离受力较少的物体作为突破口 关键能力·规律方法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法.对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法. 应注意的四个问题. 2 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,分清施力物体,受力物体. ②对于分析出的物体受到的每一个力,都必须明确其来源,即每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有。 ③区分合力与分力.研究对象的受力图,通常只画出物体实际受到的力,不要把按效果命名的分力或合力分析进去,受力图完成后再进行力的合成或分解. ④区分内力与外力:对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,内力变成外力,要在受力分析图中画出. 例题分析·考点题型 1.如图所示,在同一竖直平面内,物块甲上系有不可伸长的细线、、,其中的上端固定在天花板上,跨过光滑定滑轮与物块乙相连,与静止在粗糙斜面体上的物块丙相连。系统静止时,细线竖直,细线在甲和定滑轮之间的部分与竖直方向的夹角,细线平行于斜面。已知三个物块的质量均为且均可看成质点,斜面体置于水平地面上,其质量为,斜面倾角,重力加速度,,求: 细线的拉力大小; 物块丙受到的摩擦力; 地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。 题后反思  整体法和隔离法不是孤立的,两者在题目中经常综合使用,有时先整体再隔离,有时先隔离再整体。 变式训练·举一反三 2. (单选)如图所示,用三根相同细线、、将重力为的灯笼和重力为的灯笼悬挂起来。两灯笼静止时,细线与竖直方向的夹角为,细线水平。则(    ) A. 中的拉力大小为 B. 中的拉力大小为 C. 中的拉力大小大于中的拉力大小 D. 中的拉力大小为 3. (多选)如图所示,两个质量都是的小球、用轻杆连接后靠在墙上处于静止状态,已知墙面光滑,水平地面粗糙,重力加速度为则下列说法正确的是(    ) A. 小球受到地面给它的支持力大小为 B. 小球和小球受力个数之比为 C. 小球受到竖直墙面给它的弹力大小与小球受到的静摩擦力大小相等 D. 当小球的质量增加为时,小球对地面的压力大小不变 考点二 临界与极值问题 必备知识·回顾梳理 1.临界问题 处于平衡状态的物体,当某物理量变化时会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”“恰能”“恰好”等。临界问题常见的种类: (1)由静止到运动,摩擦力达到最大静摩擦力。 (2)绳子恰好绷紧,拉力F=0。 (3)刚好离开接触面,弹力F弹=0。 2.极值问题 在力的变化过程中存在力的最大值或最小值。 3.解决共点力平衡中的临界问题和极值问题的方法 (1)极限法:首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点;临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而要把某个物理量推向极端,即极大或极小。 (2)数学分析法:通过对问题的分析,依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图像),用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)。 (3)物理分析法:根据物体的平衡条件,作出力的矢量图(力的平行四边形或力的矢量三角形),通过对物理过程的分析,在力的矢量图上进行动态分析,确定最大值或最小值。 关键能力·规律方法 图解法 根据平衡条件,作出力的矢量图,通过对物理过程的分析,利用平行四边形定则进行动态分析,确定最大值和最小值 函数法 通过对问题分析,根据平衡条件列出物理量之间的函数关系(画出函数图像),用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值) 极限法 正确进行受力分析和变化过程分析,找到平衡的临界点和极值点;临界条件必须在变化中寻找,不能在一个状态上研究临界问题,要把某个物理量推向极大或极小 例题分析·考点题型 题型1:极限法 4.风洞实验室中可以产生方向水平,速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。如图,现将一轻绳牵引下的氢气球放在风洞中,氢气球重为当无风时,轻绳竖直,此时轻绳的拉力当有水平方向风吹来,气球受到水平风力为一常数,为风速,当风速时,轻绳与水平方向的夹角为,设空气对氢气球的浮力不变。求: 值为多少? 若绳子的最大拉力为,为使轻绳不断,则风速不能超过多少? 题后反思 我们采用极限思维的方法,将其变化过程引向极端的情况,就能把比较隐蔽的条件或临界现象暴露出来,从而有助于结论的迅速取得 题型2:函数分析法 5.门下缝隙处塞了一个木楔,木楔尺寸比门小得多,侧面如图所示。已知木楔质量为,其上表面可视作光滑,下表面与水平地面间的动摩擦因数为,木楔上表面与水平地面间的夹角为,重力加速度为,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 若门推动木楔在地板上缓慢移动,求木楔对门下端的支持力大小; 小明研究发现,存在一种情境:不管用多大力推门,塞在门下缝隙处的木楔质量较小都能将门卡住而不再运动。求这一情境下木楔倾角与动摩擦因数所满足的关系式。 题后反思 数学方法包括(1)用三角函数关系求极值;(2)用二次方程的判别式求极值;(3)用不等式的性质求极值 题型3:物理图解分析法 6. (单选)如图所示,足够长的光滑平板与用铰链连接,平板与水平面成角固定不动,平板可绕水平轴在竖直面内自由转动,将一均匀圆柱体放在两板间。在使板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中,下列说法正确的是(    ) A. 当沿水平方向时,板受到的压力最大 B. 当沿竖直方向时,板受到的压力最大 C. 当沿竖直方向时,板受到的压力最小 D. 当板与板垂直时,板受到的压力最小 题后反思 物理方法包括(1)利用临界条件求极值;(2)利用问题的边界条件求极值;(3)利用矢量图求极值。 变式训练·举一反三 7.如图所示,物体的质量为,两根轻细绳和的一端固定于竖直墙上,另一端系于物体上,绳与成角,在物体上,另施加一个方向与水平方向也成角的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力的大小范围取。 8. (多选)如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为的光滑斜面,光滑挡板可绕转轴在竖直平面内转动.现将一重力为的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角下列说法正确的是  (    ) A. 若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为 B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动,则球对斜面的压力逐渐增大 C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动,则球对挡板的压力逐渐减小 D. 若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零 9.如图所示,质量为的物体放在一固定斜面上,当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为、方向水平向右的恒力,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时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:  物体与斜面间的动摩擦因数; 这一临界角的大小. 10. (多选)某人最多能提起质量为的物体,如图,现在他在机场要把质量为的行李箱通过倾角为的斜坡拉上水平平台,已知行李箱与路面的动摩擦因数均为,重力加速度为,,下列说法正确的是(    ) A. 若在水平面上匀速拉物体,拉力与水平面的夹角为时拉力最小 B. 若在斜坡上匀速拉物体,拉力与斜坡的夹角为时拉力最小 C. 若水平面上匀速拉物体,拉力由水平变到竖直方向过程中,的功率先减小后增大 D. 在斜坡上,此人最多能匀速拉动质量为的物体 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.如图所示,两个完全相同的木模质量均为,通过三根轻质竖直细线对称连接,放在水平面上呈“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线、、上的张力大小分别用、、表示,水平面所受的压力大小为,重力加速度大小为。下列关系式正确的是(    ) A. , B. , C. , D. 2.如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后,形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为,麦粒之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为(    ) A. B. C.   D. 3.我国高铁技术处于世界领先水平。某列复兴号动车组由节车厢组成,以车在前、车在后沿水平直轨道运行,其中车和车为动车,提供动力,其余为拖车,不提供动力。假设各节车厢质量及受到的阻力均相等,车和车提供的动力始终相同,则 A. 加速运行时,车对车有作用力 B. 关闭动力滑行时,每节车厢之间均无作用力 C. 匀速运行时,每节车厢之间均无作用力 D. 匀速运行时,、车之间的作用力大于、车之间的作用力 4.挂灯笼的习俗起源于多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别和下列关系式中正确的是(    ) A. B. C. D. 5.如图,质量为的小球用轻质细绳拴住放在足够长的光滑斜面上,倾角的斜面体置于光滑水平面上,用水平力推动斜面体,使小球沿斜面缓慢升高,至绳与斜面平行的过程中,绳上的拉力最小值为  (    ) A. B. C. D. 二、多选题。 6.将一长方形木块锯开为相同的、两部分后,按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上,、接触面与竖直方向的夹角为,、间的动摩擦因数为。若、的质量均为,重力加速度大小为,则下列说法正确的是(    ) A. 一定受到个力作用 B. 对的作用力大小为 C. 地面对的摩擦力为 D. 对的摩擦力大小为 7.如图,倾角为的斜面体置于水平地面上,小物块置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体相连接,连接的一段细绳与斜面平行,已知、、都处于静止状态。则(    ) A. 受到的摩擦力一定不为零 B. 受到地面的摩擦力一定为零 C. 有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力 D. 将细绳剪断,若物块依然静止在斜面上,此时地面对的摩擦力为 8.如图,小明同学做家务时用拖把清理地板拖把的质量为,拖把杆与水平方向成角,对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为的力时,恰好能推动拖把向前匀速运动重力加速度取,,则下列说法正确的是(    ) A. 拖把与地板间的动摩擦因数为 B. 拖把与地板间的动摩擦因数为 C. 拖把与地板间的摩擦力大小为 D. 小明发现如果拖把杆与水平方向成角时,无论用多大的力,拖把都推不动,则的值可能为 9.如图所示,两个半圆柱、紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱,三者半径均为。的质量为,、的质量都为,与地面的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉,使缓慢移动,直至恰好降到地面。整个过程中保持静止,在整个运动过程中以下说法正确的是(    ) A. 对的压力的竖直分量一直减小 B. 所受到的地面的摩擦力大小不变 C. 所受地面的摩擦力一直增大 D. 拉动的拉力不变 10.如图所示,光滑杆竖直固定在地面上,倾角为的斜面体放在水平面上,小球和物体用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮,小球穿过光滑竖直杆,物体放在斜面体上,且轻绳与斜面平行,连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为时物体刚好不上滑,斜面体始终保持静止。已知小球的质量为,物体的质量为,斜面体的质量为,重力加速度为,,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 A. 轻绳对定滑轮的作用力大小为 B. 物体与斜面间的动摩擦因数为 C. 斜面体对水平面的压力大小为 D. 斜面体与水平面间的动摩擦因数可能为 三、计算题。 11.如图所示,用不可伸长的轻绳和吊起一装有少量沙子的沙袋沙袋质量不计,绳和与天花板的夹角分别为和现缓慢往沙袋中注入沙子.重力加速度取. 当沙袋中沙子的质量时,求绳和上的拉力大小和; 若能承受的最大拉力为,能承受的最大拉力为,为使绳子不断裂,求沙袋中沙子质量的最大值. 12.如图所示,质量为的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为的水平向右恒力,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时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,重力加速度取,试求: 物体与斜面间的动摩擦因数; 这一临界角的大小. 12 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $$ 目录 第10课时 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题 1 考点一 整体隔离法 1 考点二 临界与极值问题 2 题型1:极限法 2 题型2:函数分析法 3 题型3:物理图解分析法 3 巩固训练·提升能力 5 第10课时 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题 考点一 整体隔离法 例题分析·考点题型 1.如图所示,在同一竖直平面内,物块甲上系有不可伸长的细线、、,其中的上端固定在天花板上,跨过光滑定滑轮与物块乙相连,与静止在粗糙斜面体上的物块丙相连。系统静止时,细线竖直,细线在甲和定滑轮之间的部分与竖直方向的夹角,细线平行于斜面。已知三个物块的质量均为且均可看成质点,斜面体置于水平地面上,其质量为,斜面倾角,重力加速度,,求: 细线的拉力大小; 物块丙受到的摩擦力; 地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。 变式训练·举一反三 2. (单选)如图所示,用三根相同细线、、将重力为的灯笼和重力为的灯笼悬挂起来。两灯笼静止时,细线与竖直方向的夹角为,细线水平。则(    ) A. 中的拉力大小为 B. 中的拉力大小为 C. 中的拉力大小大于中的拉力大小 D. 中的拉力大小为 3. (多选)如图所示,两个质量都是的小球、用轻杆连接后靠在墙上处于静止状态,已知墙面光滑,水平地面粗糙,重力加速度为则下列说法正确的是(    ) A. 小球受到地面给它的支持力大小为 B. 小球和小球受力个数之比为 C. 小球受到竖直墙面给它的弹力大小与小球受到的静摩擦力大小相等 D. 当小球的质量增加为时,小球对地面的压力大小不变 考点二 临界与极值问题 例题分析·考点题型 题型1:极限法 4.风洞实验室中可以产生方向水平,速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。如图,现将一轻绳牵引下的氢气球放在风洞中,氢气球重为当无风时,轻绳竖直,此时轻绳的拉力当有水平方向风吹来,气球受到水平风力为一常数,为风速,当风速时,轻绳与水平方向的夹角为,设空气对氢气球的浮力不变。求: 值为多少? 若绳子的最大拉力为,为使轻绳不断,则风速不能超过多少? 题型2:函数分析法 5.门下缝隙处塞了一个木楔,木楔尺寸比门小得多,侧面如图所示。已知木楔质量为,其上表面可视作光滑,下表面与水平地面间的动摩擦因数为,木楔上表面与水平地面间的夹角为,重力加速度为,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 若门推动木楔在地板上缓慢移动,求木楔对门下端的支持力大小; 小明研究发现,存在一种情境:不管用多大力推门,塞在门下缝隙处的木楔质量较小都能将门卡住而不再运动。求这一情境下木楔倾角与动摩擦因数所满足的关系式。 题型3:物理图解分析法 6. (单选)如图所示,足够长的光滑平板与用铰链连接,平板与水平面成角固定不动,平板可绕水平轴在竖直面内自由转动,将一均匀圆柱体放在两板间。在使板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中,下列说法正确的是(    ) A. 当沿水平方向时,板受到的压力最大 B. 当沿竖直方向时,板受到的压力最大 C. 当沿竖直方向时,板受到的压力最小 D. 当板与板垂直时,板受到的压力最小 变式训练·举一反三 7.如图所示,物体的质量为,两根轻细绳和的一端固定于竖直墙上,另一端系于物体上,绳与成角,在物体上,另施加一个方向与水平方向也成角的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力的大小范围取。 8. (多选)如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为的光滑斜面,光滑挡板可绕转轴在竖直平面内转动.现将一重力为的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角下列说法正确的是  (    ) A. 若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为 B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动,则球对斜面的压力逐渐增大 C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动,则球对挡板的压力逐渐减小 D. 若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零 9.如图所示,质量为的物体放在一固定斜面上,当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为、方向水平向右的恒力,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时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:  物体与斜面间的动摩擦因数; 这一临界角的大小. 10. (多选)某人最多能提起质量为的物体,如图,现在他在机场要把质量为的行李箱通过倾角为的斜坡拉上水平平台,已知行李箱与路面的动摩擦因数均为,重力加速度为,,下列说法正确的是(    ) A. 若在水平面上匀速拉物体,拉力与水平面的夹角为时拉力最小 B. 若在斜坡上匀速拉物体,拉力与斜坡的夹角为时拉力最小 C. 若水平面上匀速拉物体,拉力由水平变到竖直方向过程中,的功率先减小后增大 D. 在斜坡上,此人最多能匀速拉动质量为的物体 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.如图所示,两个完全相同的木模质量均为,通过三根轻质竖直细线对称连接,放在水平面上呈“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线、、上的张力大小分别用、、表示,水平面所受的压力大小为,重力加速度大小为。下列关系式正确的是(    ) A. , B. , C. , D. 2.如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后,形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为,麦粒之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为(    ) A. B. C.   D. 3.我国高铁技术处于世界领先水平。某列复兴号动车组由节车厢组成,以车在前、车在后沿水平直轨道运行,其中车和车为动车,提供动力,其余为拖车,不提供动力。假设各节车厢质量及受到的阻力均相等,车和车提供的动力始终相同,则 A. 加速运行时,车对车有作用力 B. 关闭动力滑行时,每节车厢之间均无作用力 C. 匀速运行时,每节车厢之间均无作用力 D. 匀速运行时,、车之间的作用力大于、车之间的作用力 4.挂灯笼的习俗起源于多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别和下列关系式中正确的是(    ) A. B. C. D. 5.如图,质量为的小球用轻质细绳拴住放在足够长的光滑斜面上,倾角的斜面体置于光滑水平面上,用水平力推动斜面体,使小球沿斜面缓慢升高,至绳与斜面平行的过程中,绳上的拉力最小值为  (    ) A. B. C. D. 二、多选题。 6.将一长方形木块锯开为相同的、两部分后,按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上,、接触面与竖直方向的夹角为,、间的动摩擦因数为。若、的质量均为,重力加速度大小为,则下列说法正确的是(    ) A. 一定受到个力作用 B. 对的作用力大小为 C. 地面对的摩擦力为 D. 对的摩擦力大小为 7.如图,倾角为的斜面体置于水平地面上,小物块置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体相连接,连接的一段细绳与斜面平行,已知、、都处于静止状态。则(    ) A. 受到的摩擦力一定不为零 B. 受到地面的摩擦力一定为零 C. 有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力 D. 将细绳剪断,若物块依然静止在斜面上,此时地面对的摩擦力为 8.如图,小明同学做家务时用拖把清理地板拖把的质量为,拖把杆与水平方向成角,对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为的力时,恰好能推动拖把向前匀速运动重力加速度取,,则下列说法正确的是(    ) A. 拖把与地板间的动摩擦因数为 B. 拖把与地板间的动摩擦因数为 C. 拖把与地板间的摩擦力大小为 D. 小明发现如果拖把杆与水平方向成角时,无论用多大的力,拖把都推不动,则的值可能为 9.如图所示,两个半圆柱、紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱,三者半径均为。的质量为,、的质量都为,与地面的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉,使缓慢移动,直至恰好降到地面。整个过程中保持静止,在整个运动过程中以下说法正确的是(    ) A. 对的压力的竖直分量一直减小 B. 所受到的地面的摩擦力大小不变 C. 所受地面的摩擦力一直增大 D. 拉动的拉力不变 10.如图所示,光滑杆竖直固定在地面上,倾角为的斜面体放在水平面上,小球和物体用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮,小球穿过光滑竖直杆,物体放在斜面体上,且轻绳与斜面平行,连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为时物体刚好不上滑,斜面体始终保持静止。已知小球的质量为,物体的质量为,斜面体的质量为,重力加速度为,,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 A. 轻绳对定滑轮的作用力大小为 B. 物体与斜面间的动摩擦因数为 C. 斜面体对水平面的压力大小为 D. 斜面体与水平面间的动摩擦因数可能为 三、计算题。 11.如图所示,用不可伸长的轻绳和吊起一装有少量沙子的沙袋沙袋质量不计,绳和与天花板的夹角分别为和现缓慢往沙袋中注入沙子.重力加速度取. 当沙袋中沙子的质量时,求绳和上的拉力大小和; 若能承受的最大拉力为,能承受的最大拉力为,为使绳子不断裂,求沙袋中沙子质量的最大值. 12.如图所示,质量为的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为的水平向右恒力,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时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,重力加速度取,试求: 物体与斜面间的动摩擦因数; 这一临界角的大小. 12 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $$ 目录 第10课时 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题 1 考点一 整体隔离法 1 考点二 临界与极值问题 4 题型1:极限法 5 题型2:函数分析法 6 题型3:物理图解分析法 7 巩固训练·提升能力 11 第10课时 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题 考点一 整体隔离法 必备知识·回顾梳理 整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或求系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力 注意事项 对整体进行受力分析时,不再考虑系统内物体间的相互作用 一般先隔离受力较少的物体作为突破口 关键能力·规律方法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法.对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法. 应注意的四个问题. 2 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,分清施力物体,受力物体. ②对于分析出的物体受到的每一个力,都必须明确其来源,即每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有。 ③区分合力与分力.研究对象的受力图,通常只画出物体实际受到的力,不要把按效果命名的分力或合力分析进去,受力图完成后再进行力的合成或分解. ④区分内力与外力:对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,内力变成外力,要在受力分析图中画出. 例题分析·考点题型 1.如图所示,在同一竖直平面内,物块甲上系有不可伸长的细线、、,其中的上端固定在天花板上,跨过光滑定滑轮与物块乙相连,与静止在粗糙斜面体上的物块丙相连。系统静止时,细线竖直,细线在甲和定滑轮之间的部分与竖直方向的夹角,细线平行于斜面。已知三个物块的质量均为且均可看成质点,斜面体置于水平地面上,其质量为,斜面倾角,重力加速度,,求: 细线的拉力大小; 物块丙受到的摩擦力; 地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。 【答案】根据物块乙的平衡状态,可得细线的拉力      对物块甲受力分析,如图,由平衡条件可知 水平方向    竖直方向 解得 对物块丙受力分析,如图 重力沿着斜面向下的分力 根据平衡条件,可得 解得 方向沿着斜面向下。 以丙和斜面体作为整体,将细线的拉力沿着水平方向和竖直方向分解,水平方向 解得 竖直方向 解得 题后反思  整体法和隔离法不是孤立的,两者在题目中经常综合使用,有时先整体再隔离,有时先隔离再整体。 变式训练·举一反三 2. (单选)如图所示,用三根相同细线、、将重力为的灯笼和重力为的灯笼悬挂起来。两灯笼静止时,细线与竖直方向的夹角为,细线水平。则(    ) A. 中的拉力大小为 B. 中的拉力大小为 C. 中的拉力大小大于中的拉力大小 D. 中的拉力大小为 【答案】A  【解析】将两灯笼看作一个整体,对整体受力分析,如图所示 根据平衡条件可得  ,  解得  ,  故A正确,B错误; 对灯笼隔离分析,利用平衡条件可得 故CD错误; 故选A。 3. (多选)如图所示,两个质量都是的小球、用轻杆连接后靠在墙上处于静止状态,已知墙面光滑,水平地面粗糙,重力加速度为则下列说法正确的是(    ) A. 小球受到地面给它的支持力大小为 B. 小球和小球受力个数之比为 C. 小球受到竖直墙面给它的弹力大小与小球受到的静摩擦力大小相等 D. 当小球的质量增加为时,小球对地面的压力大小不变 【答案】BC  【解析】通过整体法,对、两个小球以及轻杆这个整体进行受力分析,受到重力地面对它的支持力,竖直墙面给它水平向右的弹力以及地面给它水平向左的静摩擦力、两个小球以及轻杆整体静止靠在墙上,受力平衡,合外力为,则小球受到地面给它的支持力大小为,A错误 小球受到墙面给它的弹力大小与小球受到的静摩擦力大小相等,C正确 当小球的质量增大为时,小球受到的支持力增大,故小球对地面的压力也增大,D错误 通过隔离法可知,小球受到重力,轻杆对小球的弹力,竖直墙面对小球水平向右的弹力共三个力,小球受到重力,水平地面对小球的支持力,轻杆对小球的弹力以及地面对小球水平向左的静摩擦力共四个力,故小球和小球受力个数之比为,B正确. 故选BC. 考点二 临界与极值问题 必备知识·回顾梳理 1.临界问题 处于平衡状态的物体,当某物理量变化时会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”“恰能”“恰好”等。临界问题常见的种类: (1)由静止到运动,摩擦力达到最大静摩擦力。 (2)绳子恰好绷紧,拉力F=0。 (3)刚好离开接触面,弹力F弹=0。 2.极值问题 在力的变化过程中存在力的最大值或最小值。 3.解决共点力平衡中的临界问题和极值问题的方法 (1)极限法:首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点;临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而要把某个物理量推向极端,即极大或极小。 (2)数学分析法:通过对问题的分析,依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图像),用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)。 (3)物理分析法:根据物体的平衡条件,作出力的矢量图(力的平行四边形或力的矢量三角形),通过对物理过程的分析,在力的矢量图上进行动态分析,确定最大值或最小值。 关键能力·规律方法 图解法 根据平衡条件,作出力的矢量图,通过对物理过程的分析,利用平行四边形定则进行动态分析,确定最大值和最小值 函数法 通过对问题分析,根据平衡条件列出物理量之间的函数关系(画出函数图像),用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值) 极限法 正确进行受力分析和变化过程分析,找到平衡的临界点和极值点;临界条件必须在变化中寻找,不能在一个状态上研究临界问题,要把某个物理量推向极大或极小 例题分析·考点题型 题型1:极限法 4.风洞实验室中可以产生方向水平,速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。如图,现将一轻绳牵引下的氢气球放在风洞中,氢气球重为当无风时,轻绳竖直,此时轻绳的拉力当有水平方向风吹来,气球受到水平风力为一常数,为风速,当风速时,轻绳与水平方向的夹角为,设空气对氢气球的浮力不变。求: 值为多少? 若绳子的最大拉力为,为使轻绳不断,则风速不能超过多少? 【答案】解:无风时气球在竖直方向受重力、绳子拉力和浮力: 解得: 当时对气球受力分析如图所示: 水平方向: 在竖直方向上 解得: 若绳子的最大拉力为,为使轻绳不断,则最大风速为,此时细绳与水平方向的夹角为,根据平衡条件可得: 水平方向: 在竖直方向上 联立解得,代入可得,故 解得。 答:值为; 若绳子的最大拉力为,为使轻绳不断,则风速不能超过。  题后反思 我们采用极限思维的方法,将其变化过程引向极端的情况,就能把比较隐蔽的条件或临界现象暴露出来,从而有助于结论的迅速取得 题型2:函数分析法 5.门下缝隙处塞了一个木楔,木楔尺寸比门小得多,侧面如图所示。已知木楔质量为,其上表面可视作光滑,下表面与水平地面间的动摩擦因数为,木楔上表面与水平地面间的夹角为,重力加速度为,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 若门推动木楔在地板上缓慢移动,求木楔对门下端的支持力大小; 小明研究发现,存在一种情境:不管用多大力推门,塞在门下缝隙处的木楔质量较小都能将门卡住而不再运动。求这一情境下木楔倾角与动摩擦因数所满足的关系式。 【答案】解:对木楔受力分析,受到重力、压力、支持力和摩擦力,如图所示, 若门推动木楔在地板上缓慢移动,则由力的平衡条件可知,在竖直方向上有 , 在水平方向上有, 又知, 联立解得, 由牛顿第三定律可得木楔对门的支持力 大小为; 不管用多大力推门,塞在门下缝隙处的木楔都能将门卡住而不再运动,即推力的水平分力小于最大静摩擦力,而最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则有, 因木楔质量较小,可得。 题后反思 数学方法包括(1)用三角函数关系求极值;(2)用二次方程的判别式求极值;(3)用不等式的性质求极值 题型3:物理图解分析法 6. (单选)如图所示,足够长的光滑平板与用铰链连接,平板与水平面成角固定不动,平板可绕水平轴在竖直面内自由转动,将一均匀圆柱体放在两板间。在使板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中,下列说法正确的是(    ) A. 当沿水平方向时,板受到的压力最大 B. 当沿竖直方向时,板受到的压力最大 C. 当沿竖直方向时,板受到的压力最小 D. 当板与板垂直时,板受到的压力最小 【答案】B  【解析】解:圆柱体受重力、平板弹力和平板弹力,将与合成为,如图 小球一直处于平衡状态,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故F和合成的合力一定与重力等值、反向、共线。 从图中可以看出,当挡板逆时针缓慢地转向竖直位置的过程中,越来越大,先变小,后变大; 、由几何关系可知,当沿竖直方向时,板、板受到的压力均达到最大,故A错误、B正确; 、当板与板垂直时,板受到的压力最小,当板在水平方向时,板受到的压力最小为零,故CD错误。 故选:。 题后反思 物理方法包括(1)利用临界条件求极值;(2)利用问题的边界条件求极值;(3)利用矢量图求极值。 变式训练·举一反三 7.如图所示,物体的质量为,两根轻细绳和的一端固定于竖直墙上,另一端系于物体上,绳与成角,在物体上,另施加一个方向与水平方向也成角的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力的大小范围取。 【答案】对球受力分析,受到拉力,重力,两根细绳的拉力、,如图所示 根据平衡条件,有: 方向: 方向: 解得:, 当时,最大,为:; 当时,最小,为:; 故拉力的范围为:。 答:拉力的大小范围为。  8. (多选)如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为的光滑斜面,光滑挡板可绕转轴在竖直平面内转动.现将一重力为的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角下列说法正确的是  (    ) A. 若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为 B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动,则球对斜面的压力逐渐增大 C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动,则球对挡板的压力逐渐减小 D. 若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零 【答案】AD  【解析】本题考查平衡状态和非平衡状态下的共点力的受力分析. A.若保持车静止,挡板不动,对球受力分析如图甲所示,由平衡条件可得,,解得,根据牛顿第三定律可得球对斜面的压力大小为,故A正确; 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动,画出转动过程中球的受力示意图如图乙所示,则斜面对球的支持力逐渐减小,挡板对球的支持力先减小后增大,由牛顿第三定律可得球对斜面的压力逐渐减小,球对挡板的压力先减小后增大,故B、C错误; D.若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,对球受力分析如图丙所示,设小车的加速度大小为,对球有,,解得 ,当时,挡板对球的支持力为零,由牛顿第三定律可知此时球对挡板的压力为零,故D正确. 9.如图所示,质量为的物体放在一固定斜面上,当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为、方向水平向右的恒力,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时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:  物体与斜面间的动摩擦因数; 这一临界角的大小. 【答案】解:斜面倾角为时,物体恰能匀速下滑,满足 解得 设斜面倾角为,由匀速直线运动的条件: , 解得: 当,即时,, 即“不论水平恒力多大”,都不能使物体沿斜面向上滑行此时,临界角 10. (多选)某人最多能提起质量为的物体,如图,现在他在机场要把质量为的行李箱通过倾角为的斜坡拉上水平平台,已知行李箱与路面的动摩擦因数均为,重力加速度为,,下列说法正确的是(    ) A. 若在水平面上匀速拉物体,拉力与水平面的夹角为时拉力最小 B. 若在斜坡上匀速拉物体,拉力与斜坡的夹角为时拉力最小 C. 若水平面上匀速拉物体,拉力由水平变到竖直方向过程中,的功率先减小后增大 D. 在斜坡上,此人最多能匀速拉动质量为的物体 【答案】AD  【解析】【解答】 A.假设拉力与水平面夹角,根据平衡条件有: 解得 则当时,有最小值,故A正确; B.在斜坡上匀速拉物体,假设拉力与斜坡夹角,根据平衡条件有: 解得 则当时,有最小值,故B错误; C.根据功率定义式,当为水平方向时, 当为竖直方向时,,故C错误; D.当时有最小值,即某人拉力达到最大值时,所拉重物达到最大值,有 解得,故D正确。 故选:。 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.如图所示,两个完全相同的木模质量均为,通过三根轻质竖直细线对称连接,放在水平面上呈“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线、、上的张力大小分别用、、表示,水平面所受的压力大小为,重力加速度大小为。下列关系式正确的是(    ) A. , B. , C. , D. 【答案】A  【解析】解:整体受力分析,由平衡条件得 由对称性可知 对上方木模受力分析有 则 , 故A正确,BCD错误; 故选:。 2.如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后,形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为,麦粒之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为(    ) A. B. C.   D. 【答案】B  【解析】当麦堆达到最大高度后,堆面的倾角达到最大值,此时位于堆面上的麦粒恰好不会滚下,则,根据几何关系有,联立以上两式可得,故选B。 3.我国高铁技术处于世界领先水平。某列复兴号动车组由节车厢组成,以车在前、车在后沿水平直轨道运行,其中车和车为动车,提供动力,其余为拖车,不提供动力。假设各节车厢质量及受到的阻力均相等,车和车提供的动力始终相同,则 A. 加速运行时,车对车有作用力 B. 关闭动力滑行时,每节车厢之间均无作用力 C. 匀速运行时,每节车厢之间均无作用力 D. 匀速运行时,、车之间的作用力大于、车之间的作用力 【答案】B  【解析】【分析】设每节动车的牵引力为,每一节车厢的质量是,阻力为,根据受力分析,利用整体法和隔离法结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力. 【解答】解:设每节动车的牵引力为,每一节车厢的质量是,阻力为, A、加速运行时,有两节动力车厢,对整个动车组车进行受力分析得: 对第车到第车进行受力分析得: 联立可解得:,故A错误; B、关闭动力滑行时,对整个动车组车进行受力分析得: 解得 可知,每节车厢加速度均为,故每节车厢受的合力均为,故每节车厢之间均无作用力,故B正确; 、匀速运动时,对整个动车组车进行受力分析得: 对第车到第车进行受力分析得: 对第车到第车进行受力分析得: 联立可解得:, 可知,匀速运行时,、车之间的作用力等于、车之间的作用力,故CD错误。 故选:。 4.挂灯笼的习俗起源于多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别和下列关系式中正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】解:、对左下方灯笼的上方结点分析,受到三段细绳的拉力,其中下方细绳拉力等于灯笼的重力,受力情况如图所示: 根据平衡条件可得: , , 解得:,, 故B正确; 、对左侧两个灯笼整体分析,受到重力、两边细绳的拉力,如图所示: 根据平衡条件可得: , , 解得:,, 故AC错误; D、由以上分析得,,故D错误。 故选:。 5.如图,质量为的小球用轻质细绳拴住放在足够长的光滑斜面上,倾角的斜面体置于光滑水平面上,用水平力推动斜面体,使小球沿斜面缓慢升高,至绳与斜面平行的过程中,绳上的拉力最小值为  (    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】斜面体向左缓慢移动过程中小球受力情况如图所示.小球所受重力、支持力的方向不变,当绳与斜面平行时,即与垂直时,绳上的拉力最小,为,故A正确. 二、多选题。 6.将一长方形木块锯开为相同的、两部分后,按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上,、接触面与竖直方向的夹角为,、间的动摩擦因数为。若、的质量均为,重力加速度大小为,则下列说法正确的是(    ) A. 一定受到个力作用 B. 对的作用力大小为 C. 地面对的摩擦力为 D. 对的摩擦力大小为 【答案】AC  【解答】整体受力分析可知,地面对只有一个支持力,与、的重力之和平衡,大小等于,还受到重力以及对它的压力和静摩擦力,共个力,故AC正确; B.因为静止,所以对的作用力与重力平衡,大小为,根据牛顿第三定律可知对的作用力大小也为,故B错误; D.受重力,对的支持力和摩擦力,得,是静摩擦力,根据牛顿第三定律可知对的静摩擦力大小为,故D错误。 故选AC。 7.如图,倾角为的斜面体置于水平地面上,小物块置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体相连接,连接的一段细绳与斜面平行,已知、、都处于静止状态。则(    ) A. 受到的摩擦力一定不为零 B. 受到地面的摩擦力一定为零 C. 有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力 D. 将细绳剪断,若物块依然静止在斜面上,此时地面对的摩擦力为 【答案】CD  【解析】A.若绳对的拉力恰好与的重力沿斜面向下的分力平衡,则与间的摩擦力为零,项错误; 将和看成一个整体,则和受到细绳向右上方的拉力作用,故有向右滑动的趋势,一定受到向左的摩擦力,项错误、项正确; D.将细绳剪断,若物体依然静止在斜面上,利用整体法判断,系统在水平方向不受其它外力作用,处于平衡状态,则水平面对的摩擦力为,项正确。 故选CD。 8.如图,小明同学做家务时用拖把清理地板拖把的质量为,拖把杆与水平方向成角,对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为的力时,恰好能推动拖把向前匀速运动重力加速度取,,则下列说法正确的是(    ) A. 拖把与地板间的动摩擦因数为 B. 拖把与地板间的动摩擦因数为 C. 拖把与地板间的摩擦力大小为 D. 小明发现如果拖把杆与水平方向成角时,无论用多大的力,拖把都推不动,则的值可能为 【答案】BD  【解析】对拖把进行受力分析,如图所示, 拖把受到重力,地板对拖把的支持力,人对拖把沿拖把杆向下的力,地板对拖把的摩擦力由拖把匀速运动可得,水平方向有,竖直方向有,其中,解得,AC错误,B正确 D.由前面分析可得不同推力下,要使拖把不动,则,无论用多大的力,拖把都推不动,则可知,则的最小值为,D正确. 9.如图所示,两个半圆柱、紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱,三者半径均为。的质量为,、的质量都为,与地面的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉,使缓慢移动,直至恰好降到地面。整个过程中保持静止,在整个运动过程中以下说法正确的是(    ) A. 对的压力的竖直分量一直减小 B. 所受到的地面的摩擦力大小不变 C. 所受地面的摩擦力一直增大 D. 拉动的拉力不变 【答案】BC  【解析】A、由整体法可以知道地面对和的支持力之和:,再由对称性可知,地面对的支持力等于,所以,对的压力的竖直分量不变,整个运动过程中一直等于,故A错误; B、地面对的支持力不变,根据滑动摩擦力公式,可知地面对的摩擦力不变,故B正确; C、对受力分析,受到地面的静摩擦力,开始静止时和球落地时受力如下图, 隔离可知,半球对的弹力的合力与的重力等值反向,由图可知,对的支持力一直增大,水平分量也在一直增大。根据牛顿第三定律,所以地面对的摩擦力一直增大,故C正确; D、隔离物体,缓慢运动一直处于平衡状态,在水平方向上,地面的摩擦力不变,对的压力的水平分量一直增大,所以外力一直减小,故D错误。 故选:。 10.如图所示,光滑杆竖直固定在地面上,倾角为的斜面体放在水平面上,小球和物体用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮,小球穿过光滑竖直杆,物体放在斜面体上,且轻绳与斜面平行,连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为时物体刚好不上滑,斜面体始终保持静止。已知小球的质量为,物体的质量为,斜面体的质量为,重力加速度为,,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 A. 轻绳对定滑轮的作用力大小为 B. 物体与斜面间的动摩擦因数为 C. 斜面体对水平面的压力大小为 D. 斜面体与水平面间的动摩擦因数可能为 【答案】BC  【解析】对小球由力的平衡条件得,物体刚好不上滑,对物体由力的平衡条件得,,又,解得,,B正确 轻绳对滑轮的作用力大小等于两侧轻绳的合力,由几何关系可知,两侧的轻绳垂直,轻绳对定滑轮的作用力大小为,解得,A错误 对斜面体和物体组成的整体,受力分析如图所示,竖直方向上有,解得,由牛顿第三定律可知斜面体对水平面的压力大小为,C正确 设斜面体与水平面间的动摩擦因数为,由选项分析可知,在水平方向上有,解得,斜面体静止不动,满足的条件为,又最大静摩擦力为,解得,D错误。 三、计算题。 11.如图所示,用不可伸长的轻绳和吊起一装有少量沙子的沙袋沙袋质量不计,绳和与天花板的夹角分别为和现缓慢往沙袋中注入沙子.重力加速度取. 当沙袋中沙子的质量时,求绳和上的拉力大小和; 若能承受的最大拉力为,能承受的最大拉力为,为使绳子不断裂,求沙袋中沙子质量的最大值. 【答案】对点受力分析,如图所示. 沙袋处于静止,根据二力平衡有,和两段绳子的拉力分别沿各自绳子的方向,二力的合力与等大反向,由几何知识和力的分解,有,. 和两段绳子方向不变,要保持平衡,两绳子的拉力方向不变,由力的三角形可得,而,, 所以更容易被拉断,此时有,解得. 12.如图所示,质量为的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为的水平向右恒力,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时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,重力加速度取,试求: 物体与斜面间的动摩擦因数; 这一临界角的大小. 【答案】解:物体匀速下滑时应有: 解得:; 设斜面的倾角为,对物体受力分析,由匀速运动的条件应有:       联立可得: 讨论如下: 当时,,即无论用多大的力都不能使物体沿斜面上滑, 可解得临界角,解得: 答:物体与斜面间的动摩擦因数为 临界角  12 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.10 共点力平衡中的整体隔离法与临界极值问题  讲义 -2026届高三物理一轮大单元考点题型复习对点练
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