高中物理二轮复习——力与物体的平衡

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1、(本专题对应学生用书第「3页)廳扣识盛备1.把握重力、弹力、摩擦力的产生条件、大小、方向和作用效果;掌握力的基本特征:力的物质性，力的相互性，力的矢量性，力的独立性・2.力的合成与分解是在保证力的作用效果相同时进行的，遵从矢量运算的基木法则——平行四边形定则或三角形定则.3.共点力的平衡(1)平衡状态:在共点力的作用下，物体处于静止或匀速直线运动的状态.物体平衡的特征是a地二0,而不是v地二0.(2)共点力作用下物体的平衡条件:合力为零，即F合二0.(3)共点力平衡问题的常用解法.①正交分解法:常用于三力

2、及三力以上的共点力作用下物体的平衡，或已知力的夹角时常用此法.②相似三角形法:利用力的矢量三角形s几何三角形，且已知线段大小或比例关系时常用此法.③正弦(或余弦)定理法.④图解法：一般用于三力动态平衡.能力提升於苓受力分析受力分析是解决平衡问题和动力学问题的前提和关键，一般方法有:(1)条件法.根据各种力产牛的条件及特征来分析.（2）状态法.根据研究对象所处的状态，女U:平衡、匀变速运动、匀速岡周运动等，并结合各种状态的动力学特征来分析.（3）假设法•假设物体受到某个力或不受某个力，再结合物体的运动状态所

3、对应的受力特征进行推理和判断.此外，从研究对象来分有:整体法和隔离法.例1（2014•南师附中）如图所示，I古I定在水平地面上的物体P左侧是光滑圆弧面•一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m=4kg的小球，小球与圆心的连线跟水平方向的夹角0二60°，绳的另一端水平且连接物块3.三个物块重力均为50N,作用在物块2的水平力F二20N.整个系统平衡,取g=10m/sl则下列说法中正确的是（）A.1和2之间的摩擦力是20NB.2和3之间的摩擦力是20NC.3与桌面间的摩擦力为20ND.物块3受6个力

4、的作用思维轨迹:怎样选取研究对彖解题更简单.求物块1和物块2Z间的摩擦力应选谁为研究对象?研究物块3与桌而间的摩擦力，必须选3为研究对象吗？解析:隔离物块1分析受力，由平衡条件可得，1和2Z间的摩擦力为零，选项A错误;轻绳中拉力为mgcos60°=20N・对物块1、2、3整体分析受力，由平衡条件可知，3与桌面间摩擦力为零，选项C错误;对物块1、2整体分析受力，曲平衡条件可知,2和3之间的摩擦力是20N,选项B止确；隔离物块3分析受力，物块3受到重力、物块2的压力、物块2对物块3向右的摩擦力、轻绳拉力、桌面

5、支持力共5个力作用，选项D错误.答案:B方法点评：（1）在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析.（2）采用整体法进行受力分析时，要注意各个物体的状态应该相同.（3）当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力.变式训练1（2013•上海）如图所示，质量叫＞叫的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面•让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落的过程中，物体B的受力示意图是（）BIzhFnID解析:两物体A、B叠放在一起，在

6、沿粗糙墙面下落的过程中，由于物体与竖直墙面之间没有压力，所以没有摩擦力，二者一起做自市落体运动，A、B之间没有弹力作用，物体B的受力示意图是图A.答案:A'平衡条件共点力作用下物体的平衡条件是:物体所受合外力为零，即F合二0.或说任一方向上所受的合力为零，在正交分解形式下的表达式为F=0,Fy=0.如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态，则：任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反.可利用平行四边形定则，或利用直角三角形、相似三角形、正弦或余弦定理等知识，采用合成法、正交分解法、矢量三角形法等方法求解.

7、例2（多选）（2014•中华中学）如图所示，形状相同的物块A、B,其截面为直角三角形，相对排放在粗糙水平地面上，光滑球体C架在两物块的斜面上，系统处于静止状态・C知物块A、B的质量都为M,0=60°,光滑球体C的质量为m,则下列说法中正确的是（）丄A.地面对物块A的摩擦力大小为空mgB.地血对物块A的摩擦力大小为2mg73C.物块A对球体C的弹力大小为2mgj_1).物块A对地面的压力大小为Mg+2nig解析：以球体C为研究对象，其受到斜向上的两个弹力作用，把两个弹力合成，合力竖宜向上，大小等于光滑球体的

8、重力，受力分析如图所示.由三角函数可知，弹力大小为吨，选项C错误;再以A为研究对象，C对A的正压力大小为mg,英在水平方向上的分力等于地面对物块A的静摩擦力大小，山此可知A与地而间的静摩擦力大小为2mg,选项A错误，选项B正确；以A、B、C整体为研究对象，所受重力为(2Mg+mg),mg由对称性可知A所受地血的支持力为Mg+2,选项D止确.答案:BD变式训练2(2014•苏北四帀一模)体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上.己知