2015届高三物理大一轮复习：专题2求解平衡问题的技法

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1、专题二　求解平衡问题的技法技法一　整体法和隔离法在多物体平衡问题中的应用1．研究对象的选取方法是整体法和隔离法2．根据题目要求，研究对象选取一个平衡体(单个物体或系统，也可以是结点)作为研究对象．【典例1】如图1所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()．图1A．B物体对A物体的静摩擦力方向向上B．F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C．若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D．不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力解析将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上．对B

2、受力分析可知B受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下，A错误；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体重力平衡，故C错误、D正确．答案D即学即练1(2013·临汾模拟)如图2所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的可能变化是()．A．FN不变B．FN增大C．Ff增大D．Ff不变图2答案AC技法二　合成法、效果分解法、正交分解法

3、求解力的平衡问题求解平衡问题的三种解法对比方法规律及特点效果分解法当物体只受三个力时，有时可以根据力的作用效果，把研究对象所受的某一个力沿另外两个力的反方向分解，将三力变四力构成两对平衡力正交分解法把力沿两个相互垂直的坐标轴(x轴和y轴)进行分解，再在这两个坐标轴上求合力的方法，但在选取坐标轴时应注意：可以不考虑力的实际作用效果，少分解力，尽量不要分解未知力，此方法常用于物体受多个(三个以上)作用力的平衡问题合成法根据力的平行四边形定则将某两个力进行合成，三力变二力，组成一对平衡力，物体受几个共点力平衡时，其中任一力都与其他力的合力等大反向图3答案C即学即练2如图4所示，不可伸长

4、的轻绳跨过动滑轮，其两端分别系在固定支架上的A、B两点，支架的左边竖直，右边倾斜．滑轮下挂一物块，物块处于平衡状态，下列说法正确的是()．图4A．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大B．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变C．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大D．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变解析设绳子长度为L，A、B间水平距离为d，绳子与竖直方向的夹角为α，绳子拉力为T，物块重力为G，根据平衡条件可得2Tcosα＝G，且由几何关系可得Lsinα＝d，左端绳子下移到A1点，重新平衡后，考虑到d不变，L不变，故

5、依然满足Lsinα＝d，绳子与竖直方向的夹角不变，绳子上的拉力不变，故B对；右端绳子下移到B1点，重新平衡后，考虑到d变大，L不变，故绳子与竖直方向的夹角α将增大，根据力的合成知识可知，等大的两个分力的合力不变时，夹角越大分力越大，故C对．答案BC技法三　假设法在平衡问题中的应用在共点力平衡问题中，若所研究的物体或关联物体的状态、受力关系不能确定或题中的物理现象、过程存在多种可能的情况常用假设法求解，即假设其达到某一状态或受某力作用，然后再进行判定．假设法解决物体受力平衡问题时，常用在判断弹力及摩擦力的有无和方向上．【典例3】一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜

6、面和物块始终处于静止状态，当F的大小按图5所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小的变化规律可能是下列选项中的()．图5解析静摩擦力的方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种情况，假设开始时静摩擦力方向沿斜面向下，则有Ff＋mgsinθ＝F，静摩擦力随着F的减小而减小，当Ff＝0后，静摩擦力的方向变为沿斜面向上，且随着F的减小而增大，到Ff＝mgsinθ后保持不变，B对；假设开始时F＝mgsinθ，静摩擦力为0，之后随着F的减小，静摩擦力方向沿斜面向上，并有Ff＋F＝mgsinθ，则静摩擦力随着F的减小而增大，直到Ff＝mgsinθ后保持不变，D对．答案BD即学即练3如图6所示，将质量为

7、m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()．图6A．将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ