2015届三物理大一轮复习：专题2 求解平衡问题的技法.pptVIP

专题二　求解平衡问题的技法 技法一　整体法和隔离法在多物体平衡问题中的应用 1．研究对象的选取方法是整体法和隔离法 2．根据题目要求，研究对象选取一个平衡体(单个物体或系统，也可以是结点)作为研究对象． 【典例1】 如图1所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是 (　　)． 图1 A．B物体对A物体的静摩擦力方向向上 B．F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大 C．若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力 D．不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力 解析　将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上．对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下，A错误；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体重力平衡，故C错误、D正确． 答案　D 即学即练1　(2013·临汾模拟)如图2所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的可能变化是 (　　)． A．FN不变　 B．FN增大 C．Ff增大　 D．Ff不变 答案　AC 技法二　合成法、效果分解法、正交分解法求解力的平衡问题 求解平衡问题的三种解法对比 答案　C 即学即练2　如图4所示，不可伸长的轻绳跨过动滑轮，其两端分别系在固定支架上的A、B两点，支架的左边竖直，右边倾斜．滑轮下挂一物块，物块处于平衡状态，下列说法正确的是 (　　)． A．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大 B．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变 C．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大 D．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变 解析　设绳子长度为L，A、B间水平距离为d，绳子与竖直方向的夹角为α，绳子拉力为T，物块重力为G，根据平衡条件可得2Tcos α＝G，且由几何关系可得Lsin α＝d，左端绳子下移到A1点，重新平衡后，考虑到d不变，L不变，故依然满足Lsin α＝d，绳子与竖直方向的夹角不变，绳子上的拉力不变，故B对；右端绳子下移到B1点，重新平衡后，考虑到d变大，L不变，故绳子与竖直方向的夹角α将增大，根据力的合成知识可知，等大的两个分力的合力不变时，夹角越大分力越大，故C对． 答案　BC 技法三　假设法在平衡问题中的应用 在共点力平衡问题中，若所研究的物体或关联物体的状态、受力关系不能确定或题中的物理现象、过程存在多种可能的情况常用假设法求解，即假设其达到某一状态或受某力作用，然后再进行判定．假设法解决物体受力平衡问题时，常用在判断弹力及摩擦力的有无和方向上． 【典例3】 一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当F的大小按图5所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小的变化规律可能是下列选项中的 (　　)． 解析　静摩擦力的方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种情况，假设开始时静摩擦力方向沿斜面向下，则有Ff＋mgsin θ＝F，静摩擦力随着F的减小而减小，当Ff＝0后，静摩擦力的方向变为沿斜面向上，且随着F的减小而增大，到Ff＝mgsin θ后保持不变，B对；假设开始时F＝mgsin θ，静摩擦力为0，之后随着F的减小，静摩擦力方向沿斜面向上，并有Ff＋F＝mgsin θ，则静摩擦力随着F的减小而增大，直到Ff＝mgsin θ后保持不变，D对． 答案　BD 即学即练3　如图6所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则 (　　)． 图6 A．将滑块由静止释放，如果μtan θ，滑块将下滑 B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μtan θ，滑块将减速下滑 C．用平行于斜面向上的力拉滑块使其向上匀速滑动，如果μ＝tan θ，拉力大小应是2mgsin θ D．用平行于斜面向下的力拉滑块使其向下匀速滑动，如果μ＝tan θ，拉力大小应是mgsin θ 解析　对处于斜面上的滑块进行受力分析可知，假设滑块沿斜面加速下滑，则需满足：mgsin θμmgcos θ，即μtan θ，故A、B错误；假设滑块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有：F－mgsin θ－μmgcos θ＝0，若μ＝tan θ，则mgsin θ＝μmgcos θ，即F＝2mgsin θ，C正确；若要使滑块在平行于斜面