高考物理 4物体平衡精解分析.doc

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1、高考题精解分析：4物体平衡高频考点：物体平衡条件、隔离体法整体法分析平衡问题动态发布：2011安徽理综卷第14题、2010新课标卷第18题、2011江苏物理第1题、2010山东理综第17题、2011海南物理第4题命题规律：物体平衡条件是高中物理重要的知识点，隔离体法整体法分析平衡问题是学生必须掌握的方法，也是高考考查的重点，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题。单独考查的题型一般为选择题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度中等。命题分析考查方式一考查平衡条件【命题分析】物体平衡是高中物理的重要组成部分，物体的平衡条件是合外力等于零。对于受两个力处于

2、平衡状态的物体，利用二力平衡条件解答；对于受三个力作用下的平衡问题，可以利用任意两个力的合力与第三个力等大反向解答。对于受到多个力作用下的平衡问题，一般选择两个正交方向建立直角坐标系，将物体所受力分别沿两坐标系方向分解，利用平衡条件列出两坐标系方向的平衡方程解答。高考对于物体平衡的考查难度中等。例1．（2011安徽理综卷第14题）一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大【解析】：由物块恰好静止在倾角为的斜面上可知，mgsinθ=μmgco

3、sθ，解得动摩擦因数μ=tanθ，现对物块施加一个竖直向下的恒力F，则该力与重力合力沿斜面向下的分力为(mg+F)sinθ，该力与重力合力垂直斜面向下的分力为(mg+F)cosθ，满足(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ，所以物块仍处于静止状态，选项A正确。【答案】：A【点评】此题考查受力方向、物体平衡条件、力的分解等知识点。4用心爱心专心例2（2011广东理综卷第16题）如图2所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是图2A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.

4、F3>F2>F1【解析】：作出三力示意图，由力合成的平行四边形定则可知F1、F2的合力大小等于F3，显然F3>F1>F2，选项B正确。【答案】：B【答案】B【点评】此题考查受力分析和平衡条件的应用。要注意两种情况下压力不同，滑动摩擦力不同。考查方式二隔离体法整体法分析平衡问题【命题分析】把相互连接或叠加的几个物体视为一个整体，只分析整体外的物体对整体中的物体的作用力的方法称为整体法。当整体中的各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态时，计算整体所受的外力时一般应用整体法。将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的受力情况的方法称为隔离法。如果要计算物体间的相互作用

5、力时就要将与该力有关的某物体隔离出来进行受力分析。对隔离出来的物体而言，它受到的各个力都是外力。对于相互连接或叠加的几个物体，多数情况下既要分析外力，又要分析内力，我们可以先采取整体法（分析计算外力）后用隔离法（解决内力）。4用心爱心专心隔离体法整体法分析平衡问题是高考命题重点，难度一般较大。例4．（2011江苏物理第1题）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为A．　　　B．　C．mgtanα　　D．mgcotα【解析】：隔离楔形石块，对其进行受力分析，画出

6、受力分析图，设石块侧面所受弹力的大小为F，在竖直方向，由平衡条件得2Fsinα=mg，解得F=，选项A正确。【答案】A【点评】本题考查隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。例5（2010山东理综第17题）如图5所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成q角，则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A．N=m1g+m2g-FsinqB．N=m1g+m2g-FcosqC．f=FcosqD．f=Fsinq【解析】：把两个物体

7、看作一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向f=Fcosq，选项C正确D错误；设轻弹簧中弹力为F1，弹簧方向与水平方向的夹角为α，隔离m2，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，Fsinq=m2g+F1sinα，隔离m1，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，m1g=N+F1sinα，联立解得，N=m1g+m2g-Fsinq，选项A正确B错误。4用心爱心专心【答案】AC【点评】本题考查整体法和隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。例6（2011海南物理第4题）如图，墙上有两个钉子a和b，它