2024年高考物理一轮复习第二单元相互作用第3讲受力分析共点力的平衡练习含解析新人教版.docxVIP

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第3讲受力分析共点力的平衡

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受力分析

(1)定义:把探讨对象在指定的物理环境中受到的全部力都分析出来,并画出物体所受的力的示意图,这个过程就是受力分析。

(2)受力分析的一般依次:先分析场力(重力、电场力、磁场力);然后分析弹力,环绕物体一周,找出跟探讨对象接触的物体,并逐个分析这些物体对探讨对象是否有弹力作用;最终分析摩擦力,对凡有弹力作用的地方都要逐一进行分析。

(3)受力分析图画好后,肯定要推断一下受力状况与物体的运动状态是否相符合,避开出现“多力”(出现无施力物体的力)“丢力”的状况。按正确的依次进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施;留意每个力的施力物体和产生的条件是不“多力”的关键。

【温馨提示】在对物体进行受力分析时,通常先应用整体法后应用隔离法。假设法也是受力分析的有效协助方法,当不简单确定某力的有无或方向时,可先假设该力有或无(方向),看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变效果。

1.1(2024陕西西安月考)如图所示,重物A的质量mA=5kg,重物B的质量mB=2kg,A与桌面间的最大静摩擦力Fm=10N。为使系统处于静止状态,作用在重物A上的向左的拉力F的大小范围应当是()。(g取10m/s2)

A.10N≤F≤30N B.20N≤F≤30N

C.20N≤F≤40N D.10N≤F≤40N

【答案】A

1.2(2024广西桂林检测)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,下列说法正确的是()。

A.小球受重力和细线对它的拉力

B.小球受重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力

C.小球受重力和斜面对它的支持力

D.小球受细线对它的拉力和斜面对它的支持力

【答案】A

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共点力的平衡

(1)平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态,是加速度a=0的状态。

(2)平衡条件:物体所受的合力为零,即F合=0。若采纳正交分解法求平衡问题,则平衡条件是Fx合=0,Fy合=0。

(3)力的作用点在物体上的同一点或力的延长线交于一点的几个力叫作共点力。能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力。

【温馨提示】物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合力)也为零。有时,物体速度为零,但加速度不肯定为零。如竖直上抛的物体到达最高点时,摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态。因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事。

2.1(2024山东东营测验)如图所示,将钩码悬挂在橡皮筋的中点C,橡皮筋的两端连接A、B两小环,A、B并拢靠在一起穿于水平杆上。将A、B渐渐分开,在分开过程中橡皮筋的长度将()。

A.保持不变 B.渐渐变长

C.渐渐变短 D.先渐渐变短,后渐渐变长

【答案】B

2.2(2024广东梅州测试)(多选)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ,则下列关系正确的是()。

A.F=mg

B.F=mgtanθ

C.FN=mg

D.FN=mgtanθ

【答案】AC

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多物体平衡问题

多物体就是指由两个或两个以上的物体组成的系统,多物体之间一般靠摩擦力相互作用。处理多物体平衡问题的基本方法是整体法和隔离法。要留意不能把整体法和隔离法对立起来,而应当将两者结合起来。解题时,从详细问题的实际状况动身,敏捷选取探讨对象,恰当地选择运用整体法和隔离法。但在详细应用时,绝大多数状况是将两种方法结合起来应用,求外力时,一般优先选用整体法分析;求内力时,一般优先选用隔离法分析。

3.1(2024贵州贵阳质检)(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体A、B通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(A在地面上,B在空中),力F与水平方向成θ角。则A所受支持力FN和摩擦力f满意()。

A.FN=m1g+m2g-Fsinθ

B.FN=m1g+m2g-Fcosθ

C.f=Fcosθ

D.f=Fsinθ

【答案】AC

题型一

整体法与隔离法的应用问题

整体法与隔离法的比较

【例1】如图所示,质量为M、倾角为30°的斜面静止在粗糙的水平地面上,斜面上有两个质量分别为m1、m2的光滑小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接。现对小球B施加一水平向左的推力使A、B及斜面一起向左做匀速直线运动,已知弹簧的原长为L0,重力加速度为g。求:

(1)此时弹簧的长度L。

(2)粗糙地面与斜面体间的动摩擦因数μ。

【解析】(1)以A为探讨对象,它受重力、弹簧的拉力和斜面的支持力,依据平衡条件有

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