2025年高考物理重难点讲义专练(新高考通用)重难点01力与物体的平衡(受力分析、静态平衡、动态平衡、平衡问题中的临界极值问题)(原卷版+解析).docxVIP

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重难点1力与物体的平衡

【课标要求】

1.熟练应用整体法和隔离法进行受力分析,熟悉力的合成与分解的方法。

2.会分析物体静态平衡问题，会选择合适的方法处理静态平衡问题。

3.会分析动态平衡问题,掌握常见的处理动态平衡问题的方法，并会处理动态平衡中的临界与极值问题。

【考查方向】

本章属于基础热点内容，单独命题时突出以轻绳、杆、弹簧为模型,以连接体、叠加体为载体,结合实际生活,设计平衡问题,而且以动态平衡问题为重点，也常与电场和磁场相结合进行考查，多以选择题形式出现。

【备考建议】

复习本章时，要理解力和力的运算法则，会正确受力分析。在连接体问题和动态平衡问题中体会优选研究对象(整体或隔离)的便捷，在处理物体受不同个数的力的平衡问题中体会优选平衡条件的合适形式解决问题的便捷，同时体会临界极值法、函数法、图像法、整体法、隔离法等解题方法,多联系生活中的平衡现象，提高应用物理知识解决实际问题的能力。

【考点概览】】

【高分技巧】

一、整体法与隔离法在受力分析中的应用

1.整体法和隔离法

①整体法：将运动状态相同的几个物体作为一个整体进行受力分析的方法。

②隔离法：将研究对象与周围物体分隔开进行受力分析的方法。

2.整体法和隔离法选用原则

①整体法的选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力，受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用。

②隔离法的选用原则：研究单个物体所受的作用力，一般隔离受力较少的物体。

3.整体法和隔离法应用时受力分析的基本方法和步骤

①明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。

②隔离研究对象，按顺序找力：把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。

③只画性质力，不画效果力：画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、阻力等）画力，否则将出现重复。

二、静态平衡

静态平衡的分析思路和解决方法

方法

内容

合成法

物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。

分解法

物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件。

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，每组力都满足平衡条件。

力的三角形法

对受三个力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力。

三、动态平衡

动态平衡的分析思路和解决方法

方法

内容

解析法

对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出已知力与未知力的函数式，进而判断各个力的变化情况

图解法

①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作出矢量四边形；

③根据矢量四边形边长大小作出定性分析；

相似三角形法

①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形；

③根据矢量三角形和几何三角形相似作定性分析；

拉密定理法

①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形；

③利用正弦或拉密定理作定性分析；

四、平衡中的临界极值问题

1.临界或极值条件的标志

有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点。

若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就对应临界状态。

若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点。

若题目要求“最终加速度”、“稳定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。

2.解决动力学临界、极值问题的常用方法

极限分析法

一种处理临界问题的有效方法，它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端（“极大”、“极小”、“极右”、“极左”等），从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来，使问题明朗化，便于分析求解。临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小，并依次做出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论。

假设分析法

临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题。

数学极值法

通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系或画出函数图像，用数学方法求极值?如求二次函数极值、公式极值、三角函数