新高考物理一轮复习重难点练习难点03 受力分析　共点力平衡（原卷版）.doc

难点03受力分析共点力平衡

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

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．

【例1】（2019·浙江·高三阶段练习）如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动。分析小物体受到的力，下列说法正确的是（）

A．重力和支持力 B．重力和静摩擦力

C．重力、支持力和静摩擦力 D．重力、支持力、静摩擦力和向心力

【例2】(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

二、共点力的平衡条件及应用

1．共点力的平衡

(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，Fy＝0.

(3)常用推论

①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．

②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．

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．

1.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．

（3）．矢量三角形法，把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形．

2.单个物体受到三个力平衡，通常采用合成法，三个力构成矢量三角形求解；单个物体受到四个及以上的力，通常采用正交分解法求解，建立坐标系应使尽可能多的力与坐标轴重合，使需要分解的力尽可能少．

【例3】（2022·宁夏·银川一中模拟预测）如图所示，竖直墙壁O处用光滑铰链铰接一轻质杆的一端，杆的另一端固定小球（可以看成质点），轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连。已知轻质杆长度为R，轻绳的长度为L，且RL2R。A、B是墙上两点，且OA=OB=R。现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球的拉力F1及轻质杆对小球的支持力F2的大小变化情况为（）

A．F1和F2均增大 B．F1保持不变，F2先增大后减小

C．F1和F2均减小 D．F1先减小后增大，F2保持不变

【例4】（2022·四川·遂宁安居育才卓同国际学校模拟预测）如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1系在轻绳MN的某处，悬挂有物体m2的光滑轻滑轮跨在轻绳MN上。系统静止时的几何关系如图。则m1与m2的质量之比为（）

A．1：1 B．1：2 C．1：SKIPIF10 D．SKIPIF10：2

【例5】（2022·安徽·合肥市第六中学模拟预测）如图所示，横截面为直角三角形的斜劈A与光滑的小球B放置在水平面与粗糙的竖直墙壁之间，斜劈A的一个底面与墙壁接触，其斜面紧靠小球B。水平向右指向球心的力F作用在B上，系统处于静止状态。当F减小时，系统仍保持静止。则下列说法正确的是（）

A．墙面对斜劈A的摩擦力可能增大

B．斜劈A对竖直墙壁的压力可能增大

C．斜劈A所受合力减小

D．小球B对地面的压力一定不变

【例6】（2022·全国·高三课时练习）如图所示，在竖直放置的穹形支架上，一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）。则在此过程中绳中拉力大小（）

A．先变大后不变 B．先变大后变小

C．先变小后不变 D．先变小后变大

一、单选题

1.（2022·广东·潮州市湘桥区铁铺中学模拟预测）如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a、b弹簧均与竖直方向成30°角，a、b的劲度系数分别为k