新高考物理一轮复习精讲精练第2章相互作用第3讲 共点力平衡（原卷版）.docVIP

第三讲共点力平衡

知识梳理

一、受力分析

1.受力分析的一般步骤

2.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

整体法不用画系统之间的作用力

3.受力分析的三个技巧

(1)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．

(2)除了根据力的性质和特点进行判断，假设法是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法．

(3)善于转换研究对象，尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以分析与其接触物体的受力，再应用牛顿第三定律判定．

二、共点力平衡

(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动．

(2)平衡条件：F合＝0或Fx＝0且Fy＝0.

(3)常用推论

①二力平衡：两力大小相等，方向相反，作用在同一物体同一直线上

②若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反．

③若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形（三个力不在同一直线上）．

2.处理共点力平衡问题的基本思路

确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论．

知识训练

考点一、受力分析

例1、如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为()

A．2 B．4

C．2或4 D．无法确定

例2、如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100g，某人用手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。则水平压力F至少为()

A．8N B．15N

C．16N D．30N

例3、(2022·湖南师范大学附属中学高三月考)如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()

A．a一定受到4个力的作用

B．b只可能受到2个力的作用

C．绳子对a的拉力有可能等于mg

D．a的质量一定为mtanθ

课堂随练

训练1、如图所示，水平面上的P、Q两物块的接触面水平，二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动，某时刻撤去力F后，二者仍能不发生相对滑动．关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确的是()

A．撤去F前6个，撤去F后瞬间5个

B．撤去F前5个，撤去F后瞬间5个

C．撤去F前5个，撤去F后瞬间4个

D．撤去F前4个，撤去F后瞬间4个

训练2、如图所示，质量为M的三角形斜劈Q置于水平地面上，质量为m的木块P放在Q的斜面上，现用大小分别为F1、F2(F1F2)，方向相反的水平力分别推P和Q，它们均静止不动，g为重力加速度，则下列说法错误的是()

A．P可能受到沿斜面向下的摩擦力

B．Q可能受五个力作用

C．Q可能受六个力作用

D．Q对P的支持力一定小于mg

训练3、(2021云南师大附中高三月考)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,保持静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是()

A．物体N可能受到4个力

B．物体M可能受到6个力

C．物体M与墙之间一定没有弹力和摩擦力

D．物体M与物体N之间可能无摩擦力

考点二、共点力平衡

求解共点力平衡问题的常用方法：

1.合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡．

2.正交分解法：Fx合＝0，Fy合＝0，常用于多力平衡．

例1、(2020·全国卷Ⅲ·17)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝70°，则β等于()

A．45°B．55°C．60°D．70°

例2、(2017·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()

A．86cm B．92cm

C．98cm D．104cm

例3、如图所示，两个质量均为