第3章 专题拓展3 受力分析与共点力平衡(二)（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第一册（教科版2019）

专题拓展3　受力分析与共点力平衡(二)

[对应学生用书P98]

探究点一__整体法与隔离法

(经典高考题)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是              (　　)

A．推力F先增大后减小

B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大

C．墙面对凹槽的压力先增大后减小

D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

[问题设计]

用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，可以认为小滑块一直处于平衡状态吗？分析墙面和地面对凹槽的作用力，选谁为研究对象最好？

提示：可以认为小滑块一直处于平衡状态，在分析墙面和地面对凹槽的作用力时，选取整体为研究对象最好。

一、整体法和隔离法

1．整体法：选取两个或几个物体作为一个整体进行受力分析和计算。在进行受力分析时，只分析整体之内的物体受到整体之外物体的作用力，不分析整体内物体之间的相互作用

力。

2．隔离法：将要分析的物体与其他物体隔离出来，单独进行受力分析和计算。

二、整体法、隔离法的比较

[例1] 如图所示，质量M＝1.6 kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m＝1.4 kg的小球相连。今用与水平方向成37°角的力F＝10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，不计空气阻力，g＝10 N/kg。则下列计算结果正确的是              (　　)

A．运动过程中绳的拉力大小T＝8 N

B．绳与水平方向的夹角θ＝30°

C．木块与水平杆间的动摩擦因数μ＝

D．绳与水平方向的夹角θ＝60°

C　解析：对小球受力分析，如图甲所示，由平衡条件可得F cos 37°＝T cos θ，F sin 37°＋T sin θ＝mg，联立解得T＝8 N，θ＝45°，A、B、D错误；对整体受力分析，如图乙所示，由平衡条件可得f＝F cos 37°，(M＋m)g＝F sin 37°＋N，f＝μN，联立解得μ＝，C正确。

甲

　　　　

乙

 

[练1] 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，则              (　　)

A．细线a对小球1的拉力大小为G

B．细线a对小球1的拉力大小为4G

C.细线b对小球2的拉力大小为G

D．细线b对小球2的拉力大小为G

A　解析：将两球和细线b看成一个整体，设细线a对小球1的拉力大小为Fa，细线c对小球2的拉力大小为Fc，受力如图所示。根据共点力的平衡条件有Fa＝＝G，Fc＝2G tan 30°＝G，A正确，B错误；对小球2根据共点力的平衡条件可知细线b对其拉力大小为Fb＝＝G，C、D错误。

[练2] 我国的石桥世界闻名，如图，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，则为              (　　)

A．    B．    C．1    D．2

D　解析：隔离石块3分析受力，如图甲所示，由平衡条件可得，tan 30°＝，