高考平衡类考题归类探究

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1、高考平衡类考题归类探究力学平衡问题是中学物理的核心模块之一，也是中学物理的基本知识结构与基础模块，成为历年髙考的热点。平衡类问题中受力平衡条件是考查的核心，三类性质力的认识是基础，力的合成与分解是运算的重头，整体与隔离的结合是思考的方法，信息提炼，条件转换，过程关联是考题的基本特点。深刻领会力的矢量合成法则，合理构建矢量三角形，突破三力平衡问题例1（广东卷）如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧，连接点P在Fl、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是（）A.F1>F2>F3

2、B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F1解析由节点平衡，把Fl、F2、F3大小构成一个矢量三角形，可知F3对应90°,F1对应60°,F2对应30°・由此可知F3>F1>F2O故答案B正确。点评合理选择研究对象，准确进行受力分析是解决这类问题的基础。理解三力平衡条件，准确建立矢量三角形是解题的关键，加上能够熟练应用数学三角知识，就能解决问题。抓住不变因素，突破条件转化类平衡问题例2(安徽卷)一质量为m的物块恰好静止在倾角为0的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。

3、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于质量为m的物块恰好静止在倾角为0的斜面上，如果最大静擦力近似等于滑动摩擦力，则对物块受力分析得：FN=mgcos0,Ff=mgsin0,Ff=uFN,由此可知:U二tan8。当对物块施加一个竖直向下的恒力F时，垂直斜面方向上由平衡条件得：FN7二(mg+F)cos0o此时斜面与物块之间的最大静摩擦力：Ff‘二uFN'=tan0(mg+F)cos0=(mg+F)sin0o而物块在沿斜面向下受到力是重力与恒力

4、F的合力沿斜面向下的分力：(mg+F)sin0,所以物块在沿斜面方向也处于平衡状态。因此物块仍然平衡，合力仍为零，仍处于静止状态。综上所述，答案A正确，B、C、D错误。点评物理情景由一种向另一种转换时，要找到两种情景的联系，突出两个过程的关联部分，然后分别进行受力分析，由平衡方程求解出关联量，向另一个过程迁移，就会使问题得以突破。找出不同过程的关系是解题的前提，正确进行受力分析是解题基础，联立关系求解是解题的关键。强化情景分析与提炼过程联系训练应成为同学们复习必不可少的过程。合理选择研究对象，抓住

5、研究对象受力特点，突破多物体参与的平衡问题例3（海南卷）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度vO匀速下滑，斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力（）A.等于零B.不为零，方向向右C.不为零，方向向左D.不为零，vO较大时方向向左，vO较小时方向向右解析因为物块正在沿斜面以速度vO匀速下滑，斜劈保持静止，所以物块与斜劈这一系统中两物体都处于平衡状态，整个系统也处于平衡状态。系统在竖直方向上受到重力与地面对它的支持力，相互平衡，所以相对地面无相对运动趋势，因此地面对斜劈无摩擦力，答

6、案为A。点评多物体参与的平衡问题，物体之间的相互作用力因干扰因素较大，作用力较多，隔离分析给思路带来障碍。而选择合适的物体或系统作为研究对象，就会避免复杂的相互作用，为问题的解决带来方便。合理选择研究对象是快速解决问题的前提，正确对系统或物体受力分析是解决问题的突破口，对摩擦力、弹力、重力三类常见力认识是解题基础,抓住研究对象受力特点就能解决问题。四、抓住特殊受力特点与转化方法，突破瞬时变化与消除不可知问题的认知障碍例4（福建卷）如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为ml和m2的

7、物体A和氏若滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦。设细绳对A和:B的拉力大小分别为T1和T2,已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的。请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是（）A.T1=HB.T1=HC.Tl=・D.Tl=・解析滑轮的转动问题在中学物理中没有教过，因而必须将问题转化。假设A、B两物体以及滑轮的质量均为叫即ml=m2=m,且整个系统处于静止状态。对A进行受力分析，由平衡条件必然有：Tl=mgo将假设的条件代

8、入四个答案中,只有C正确。点评由于瞬间受力与运动变化引起了整个系统内部物体间相互作用力发生的变化，就要捕获新状态下系统的整体与局部（如一个方向）的已知状态，为认识问题打开突破口，进而结合其他规律来突破认知障碍。当问题中出现现有知识不能解决的因素，采取转化分析，将不可认知的因素巧妙地消除，从而寻找系统一个方向的确定因素找到认识问题的突破口，应用可能性来突破认知障碍。（编辑孙世奇）