2021高考物理一轮复习第2章相互作用专题二共点力的平衡条件和应用教案20210322264.doc

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1、高考专题二　共点力的平衡条件和应用考点一　物体的受力分析1．受力分析的一般原则(1)整体与隔离原则：当研究物体间内力时，需要隔离研究对象；当研究外力时，对整体研究一般较为简单，但有时也需要隔离。(2)按顺序分析的原则：一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序分析研究对象的受力情况。(3)物体受力和运动状态相一致的原则：物体处于平衡状态时，其所受合外力为零；物体处于非平衡状态时，应用牛顿第二定律。2．受力分析的一般思路如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线2连接，甲球用细线1悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向

2、右拉两球，平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下列选项中的(　　)-14-/14高考A　[用整体法分析，把两个小球看做一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力F1，两水平力相互平衡，故细线1的拉力F1一定与重力2mg等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到竖直向下的重力mg、水平向右的拉力F、细线2的拉力F2。要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜。故A正确。]◎在【例1】中把作用在甲球上的水平力F换成2F，其他条件不变，

3、则此装置平衡时的位置可能是(　　)A　[设两个球的质量均为m，细绳1与细绳2和竖直方向的夹角分别为α、β。-14-/14高考以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图甲所示，根据平衡条件可知，细线1的方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡。由平衡条件得：tanα＝。以b球为研究对象，分析受力情况，如图乙所示，由平衡条件得：tanβ＝，则α<β，故A正确。][变式1]　(2020·东北育才高中模拟)如图所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力F作用下，沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况

4、的说法正确的是(　　)A．物体M可能受到6个力B．物体N可能受到4个力C．物体M与墙之间一定有摩擦力D．物体M与N之间一定有摩擦力D　[物体N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用，M和N整体受到重力和外力F两个力作用，竖直墙对物体M没有作用力，所以物体M受到外力F、重力、N对M的压力和摩擦力四个力作用，选项A、B、C错误，D正确。][变式2]　L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力，则木板P的受力个数为(　　)A．3个B.

5、4个-14-/14高考C．5个D.6个C　[P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板P上表面光滑，滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。根据牛顿第三定律，物体Q必对物体P有压力，同时弹簧对P也一定有向下的弹力，因而木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力，C项正确。]考点二　共点力作用下物体的静态平衡1．平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态。2．平衡条件F合＝0或者如图甲和乙所示，小球静止不动，物块匀速运动。则小球F合＝0；物块Fx＝0，Fy＝0。3．平衡条件的推论(1)二力平衡：如果物

6、体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反。(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等，方向相反。　单个物体的平衡(2019·全国卷Ⅱ·16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2-14-/14高考。若轻绳能承受的最大X力为1500N，则物块的质量最大为(　　)A．150kg　　　　　　B.100kgC．200kgD.200kgA　[设物块的质量最大为m，将物块的重

7、力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有F＝mgsin30°＋μmgcos30°，解得m＝150kg，A项正确。](2019·全国卷Ⅲ·16)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则(　　)A．F1＝mg，F2＝mgB．F1＝mg，F2＝mgC．F1＝mg，F2＝mgD．F1＝mg，F2＝mgD　[本题考查受力分析、力的合成与分解等

8、相关知识点，意在考查考生的理解能力和推理能力。考查的核心素养是科学思维。分析可知工件受力平衡，对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示，结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F1＝mgcos30-14-