2024高考物理一轮复习第二章相互作用素养提升课二受力分析共点力的平衡学案.docVIP

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受力分析共点力的平衡

题型一受力分析

1．受力分析的四个步骤

2．受力分析的四种方法

整体法

将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析

隔离法

将所探讨的对象从四周的物体中分别出来，单独进行受力分析

假设法

在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来推断该力是否存在

动力学

分析法

对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解

(2024·东丽区等级考试模拟)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，某时刻撤动力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

[解析]撤去F前，物体Q受到：重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和力F共5个力的作用；撤去F后的瞬间，两物体做减速运动，此时Q受力：重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和P对Q的摩擦力，共5个力作用。

[答案]B

【对点练1】(2024·泰安市一轮检测)如图，小球C置于B物体的光滑半球形凹槽内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。现缓慢减小木板的倾角θ。在这个过程中，下列说法正确的是()

A．B对A的摩擦力渐渐变大

B．B对A的作用力渐渐变小

C．B对A的压力不变

D．C对B的压力不变

解析：选D。对BC整体分析，受力状况为：重力mg、斜面A的支持力N和摩擦力f，由平衡条件得知N＝mgcosθ，f＝mgsinθ，缓慢减小木板的倾角θ，N增大，f减小，由牛顿第三定律得知B对A的摩擦力渐渐削减，B对A的压力渐渐增大；依据平衡条件可知A对B的作用力与B和C的重力大小相等，方向相反，所以A对B的作用力不变，依据牛顿第三定律得知B对A的作用力不变，故A、B、C错误；由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件可知，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变，故D正确。

【对点练2】(2024·江西省教学质量检测)如图所示，小球A、B的质量都为m，它们用三段轻绳分别连接在竖直墙壁上的M点和天花板上的N点，稳定时MA段水平，BN段与水平天花板的夹角为45°，已知重力加速度为g，则轻绳AB段的张力大小为()

A．2eq\r(2)mgB.eq\r(5)mg

C．2mg D．eq\r(2)mg

解析：选B。设AM的拉力为FAM，BN的拉力为FBN，轻绳AB段的张力大小为T；以AB组成的整体为探讨对象，受力如图1，则由平衡条件可得FAM＝2mg·tan45°＝2mg，设AB与水平方向的夹角为θ，如图2所示，则有T＝eq\r(Feq\o\al(2,AM)＋（mg）2)＝eq\r(（2mg）2＋（mg）2)＝eq\r(5)mg故A、C、D错误，B正确。

题型二静态平衡问题

1．静态平衡问题的解题步骤

2．处理静态平衡问题的常用方法

(1)合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则随意两个力的合力肯定与第三个力大小相等、方向相反。

(2)分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力满意平衡条件。

(3)正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满意平衡条件。

(4)力的三角形法：对受三个力作用而平衡的物体，将力平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，依据正弦定理、余弦定理或相像三角形等数学学问求解未知力。

一根细线上端固定，下端系着一个质量为m的小球。给小球施加拉力F，使小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为θ，如图所示。则拉力F()

A．方向可能在图中Ⅰ区内

B．方向可能在图中Ⅱ区内

C．最小值为mgcosθ

D．最小值为mgtanθ

[解析]小球受竖直向下的重力mg和沿细绳斜向上的拉力T以及拉力F，三力平衡，则力F必在mg和T夹角的对角范围内，即在图中的Ⅱ区域，当力F与T垂直时，F最小，最小值为Fmin＝mgsinθ。

[答案]B

【对点练3】(2024·永州市其次次模拟)如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重力为G的物块A，有一水平轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与物块A接触。若物块A静止时受到沿斜面对下的摩擦力大小为eq\f(G,2)，此时弹簧的弹力大小是()

A.eq\f(\r(3),3)GB.eq\f(2\r(3),3)G

C．G D．eq\