第2章 第三讲 第2课时 共点力的动态平衡（学案）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（普高基础版）

第2课时　共点力的动态平衡 逐点清(一)　解决动态平衡的三种方法 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 方法1　解析法 1.(2025·山东烟台质检)(多选)如图所示，不可伸长的轻质晾衣绳左端固定在晾衣架上O点，右端系在a点，光滑小滑轮悬挂一衣服可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿竖直杆缓慢上移到b点，然后再沿水平杆缓慢移至c点，整个过程衣服始终未与地面和杆接触，设轻绳张力为F，滑轮左侧轻绳与竖直方向的夹角为θ，则轻绳右端沿杆 (　　) A.由a→b的过程，F不变，θ不变，衣服的位置不变 B.由a→b的过程，F不变，θ不变，衣服的位置升高 C.由b→c的过程，F减小，θ变小，衣服的位置下降 D.由b→c的过程，F不变，θ不变，衣服的位置升高 方法2　图解法 2.图1是工人把货物运送到房屋顶端的场景，简化图如图2所示，绳子跨过定滑轮拉动货物A，沿倾角为θ的玻璃棚缓慢向上移动，忽略货物所受摩擦阻力，则下列说法正确的是 (　　) A.货物A对玻璃棚的压力不变 B.货物A对玻璃棚的压力越来越大 C.绳子的拉力越来越大 D.绳子的拉力越来越小 方法3　相似三角形法 3.(2025·广州高三模拟)(多选)如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间C点(重心处)。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为图乙所示的物理模型:脚与崖壁接触点为O点，人的重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，则 (　　) A.轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力 B.在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G C.在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小 D.在虚线位置时，OC段承受的压力不变 点睛与自悟 1.解析法应用技巧 对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件，得到因变量与自变量的关系表达式(通常要用到三角函数)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。 2.图解法应用技巧 此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。一般按照以下流程解题: 3.相似三角形法应用技巧 在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算。 逐点清(二)　平衡中的临界极值问题 |必|备|知|能| 1.临界、极值问题特征 (1)临界问题:当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述。 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，支持力FN=0。 (2)极值问题:平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值。 2.解答平衡中的临界极值问题的三种方法 物理分析法 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 数学分析法 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 方法1　物理分析法 1.(2025·云南红河检测)挂灯笼是我国年俗文化的重要组成部分。图甲中灯笼竖直悬挂在轻绳OA和OB的结点O处，OA、OB与水平杆的夹角均为60°，OA、OB的拉力大小分别为F1、F2。现保持OA方向不变，仅将OB沿顺时针方向缓慢旋转至图乙所示的水平位置OB'，则此过程中 (　　) A.F1大小不变 B.F2先变小后变大 C.F1与F2的合力变小 D.F1与F2的合力变大 方法2　数学分析法 2.(2025·潍坊模拟预测)小明同学喜欢体育运动，他拖拉物体时拉力最大为 1 000 N，某次训练中，体育老师将不同质量的重物置于倾角为15°的斜面上，让他拉动重物沿斜面向上运动，重物与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度g取10 m/s2。则他能拉动的重物质量最大为 (　　) A.100 kg B.100 kg C.200 kg D.200 kg 方法3　极限分析法 3.如图所示，用一根轻质细绳将重为10 N的画框对称悬挂在竖直墙上，画框上两个挂钉间的距离为0.5 m。若绳能承受的最大拉力为10 N，要使绳不会被拉断，绳子的最短长度为 (　　) A. m　　　　　B.0.5 m　　　　　　C. m　　　　　D.1.0 m 4.如图所示，两个半圆柱体静止于粗糙程度处处相同的水平地面上，紧靠但无相互作用力。现将一个圆柱体轻放在这两个半圆柱体上，三者均静止。已知圆柱体和两半圆柱体的材料、长度、半径、密度均相同，不考虑它们之间的摩擦，则半圆柱体与水平地面间的动摩擦因数至少为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　) A.　　　　　　B.　　　　　　　C.　　　　　　　D. 点睛与自悟 1.(链接T1)如图所示，F1、F2的合力恒定不变，F1的方向不变，当F1与F2垂直时，F2为最小值。 2.(链接T2)拉力的大小为定值时，拉力的方向变化，能拉动的重物质量不同，重物质量存在极值。 课下作业:请完成“课时跟踪检测(八)” 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$