备考名校解析(物理)分类汇编11月第二期B7++力与平衡问题综合
高考物理全国卷专题(07)受力分析 共点力的平衡(解析版)
2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题（07）受力分析共点力的平衡（解析版）考点一受力分析整体法与隔离法的应用1．受力分析的一般步骤2．受力分析的三个常用判据(1)条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件．(2)效果判据：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力．(3)特征判据：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在．3．整体法与隔离法题型【典例1】如图所示，传送带沿逆时针方向匀速转动．小木块a、b用细线连接，用平行于传送带的细线拉住a，两木块均处于静止状态．关于木块受力个数，正确的是()A．a受4个，b受5个B．a受4个，b受4个C．a受5个，b受5个D．a受5个，b受4个【答案】D【解析】先分析木块b的受力，木块b受重力、传送带对b的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力、细线的拉力，共4个力；再分析木块a的受力，木块a受重力、传送带对a的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力及上、下两段细线的拉力，共5个力，故D正确．【变式1】(多选)如图所示，A、B两物体在竖直向上的力F作用下静止，A、B接触面水平，则A、B两个物体的受力个数可能为()A．A受2个力、B受3个力B．A受3个力、B受3个力C．A受4个力、B受3个力D．A受4个力、B受5个力【答案】AC【解析】A、B两物体都处于平衡状态，若A与斜面刚好没有接触，则A受2个力作用(重力、B对A的支持力)，B受3个力作用(重力、A对B压力、外力F)，选项A正确；若A与斜面相互挤压且处于静止状态，则A受4个力作用(重力、B对A的支持力、斜面对A的压力、斜面对A的摩擦力)，B受3个力作用(重力、A对B压力、外力F)，选项C正确，B、D错误．【提分笔记】受力分析的基本技巧(1)要善于转换研究对象，尤其是对于摩擦力不易判定的情形，可以先分析与之相接触、受力较少的物体的受力情况，再应用牛顿第三定律判定．(2)假设法是判断弹力、摩擦力的存在及方向的基本方法．题型2整体法的应用【典例2】轻质弹簧A的两端分别连在质量为m1和m2的小球上，两球均可视为质点．另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C的一端分别与两个小球相连，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牵住，如图所示．适当调节手的高度与用力的方向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．当弹簧C的拉力最小时，B、C两弹簧的形变量之比为()A．1∶1 B．3∶5C．4∶3D．5∶4【答案】C【解析】以两球整体为研究对象，受力分析如图所示，由合成法知当C弹簧与B弹簧垂直时施加的拉力最小，由几何关系知T B∶T C＝4∶3，故选C.【变式2】在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断中正确的是()A．甲、乙两种情形中的行李箱都受到两个力作用B．甲、乙两种情形中的行李箱都受到三个力作用C．情形甲中的行李箱受到两个力作用，情形乙中的行李箱受到三个力作用D．情形甲中的行李箱受到三个力作用，情形乙中的行李箱受到四个力作用【答案】C【解析】对甲上的行李受力分析知，其不受摩擦力作用，只受重力和弹力两个力的作用；对乙上的行李受力分析知，其受沿斜面向上摩擦力、重力和弹力三个力的作用，所以选项C正确．【提分笔记】受力分析的4个易错点1．不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆．2．每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．3．合力和分力不能重复考虑．4．对整体进行受力分析时，组成整体的几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出．题型3整体法与隔离法的综合应用【典例3】(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是()A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力【答案】AD【解析】对A、B整体受力分析，如图甲所示，整体受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，C错误；对B受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B 的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B只能受到三个力，B错误；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确．【变式3】如图所示，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示．则()A．f1＝0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2＝0，f3＝0C．f1≠0，f2≠0，f3＝0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0【答案】C【解析】首先对整个系统进行受力分析可知，整个系统相对地面没有相对运动趋势，故f3＝0；再将a和b 看成一个整体，a、b整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f2≠0；再对a进行受力分析，a相对于b有向下运动的趋势，故a和b之间存在摩擦力作用，即f1≠0，选项C正确．【提分笔记】整体法和隔离法的使用技巧(1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法．(2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法．(3)整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．考点二动态平衡问题的处理方法1．动态平衡动态平衡就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡．2．常用法解析法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式；(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化；(2)确定未知量大小、方向的变化相似三角形法(1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式；(2)确定未知量大小的变化情况题型1解析法的应用【典例4】(多选)如图所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N.初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α⎝⎛⎭⎫α>π2.现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中()A．MN上的张力逐渐增大B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大D．OM上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】设重物的质量为m，绳OM中的张力为T OM，绳MN中的张力为T MN.开始时，T OM＝mg，T MN＝0.由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg等大、反向．如图所示，已知角α不变，在绳MN缓慢拉起的过程中，角β逐渐增大，则角α－β逐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定理得T OMsinα－β＝mgsin θ，(α－β)由钝角变为锐角，则T OM先增大后减小，选项D正确；同理知T MNsin β＝mgsin θ，在β由0变为π2的过程中，T MN一直增大，选项A正确．【变式4】如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是()A．人受到的合力变大B．绳子上的张力增大C．地面对人的摩擦力增大D．人对地面的压力减小【答案】C【解析】人向右跨出一步后仍静止，由平衡条件知，人所受的合力为零．故人所受的合力不变，选项A错误；人向右跨出一步后物块仍静止，对物块由平衡条件知，绳子上的张力F＝mg，故绳子上的张力不变，选项B错误；设绳与水平方向的夹角为θ，由平衡条件得，地面对人的摩擦力f＝F cos θ，人向右跨出一步，θ减小，cos θ增大，故f增大，选项C正确；由平衡条件得，人受到的支持力F N＝mg－F sin θ，θ减小，sin θ减小，故F N增大，由牛顿第三定律知，人对地面的压力增大，选项D错误．【提分笔记】解决动态平衡问题的方法(一)——解析法确定研究对象，并对研究对象进行受力分析．再根据物体的平衡条件列式求解，得到已知量和未知量的关系表达式，最后根据已知量的变化求未知量的变化．题型2图解法的应用【典例5】在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内，果农用图示支架悬挂葡萄．OA、OB为承重的轻杆，A、O、B 始终在同一竖直平面内，OA可绕A点自由转动，OB与OA通过铰链连接，可绕O点自由转动，且OB的长度可调节．现将新鲜葡萄用细线悬挂于O点，保持OA不动．调节OB的长度让B端沿地面上的AB连线向左缓慢移动，OA杆所受作用力大小为F1，OB杆所受的作用力大小为F2，∶AOB由锐角变为钝角的过程中，下列判断正确的是()A．F1逐渐变大，F2先变小后变大B．F1先变小后变大，F2逐渐变大C．F1逐渐变小，F2逐渐变小D．F1逐渐变大，F2逐渐变大【答案】A【解析】由题可知，保持OA的位置不变，以O点为研究对象进行受力分析，受到细线的拉力(等于葡萄的重力)和两杆的支持力，如图所示，OB杆的支持力F2与OA杆的支持力F1的合力与细线的拉力等大、反向，当OB杆向左移动而OA位置不变时，各力的变化情况如图所示，由图可知，F1逐渐增大，F2先减小再增大，当OB与OA相互垂直时，F2最小，故A正确．【变式5】(多选)如图，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上，再挂上带有衣服的衣架．若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在C点或D点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是()A．若改在C点，绳的张力相等且变小B．若改在D点，衣架两侧绳的张力不相等C．若改在D点，衣架两侧绳的张力相等且不变D．若改在C点，衣柜对地面的压力将会增大【答案】AC【解析】对衣架受力分析如图所示，设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子张力为F T ，衣服的质量为m ，轻绳长为l ，衣柜宽度为d ，根据共点力的平衡条件可得2F T cos θ＝mg ，若改在C 点，两侧绳的张力相等，绳子与竖直方向的夹角θ变小，则绳的张力变小，选项A 正确；若改在D 点，衣架两侧绳的张力仍相等，因为绳长不变，根据几何关系可知sin θ＝d l，当绳子右端上下移动过程中，绳子与竖直方向的夹角θ不变，则根据2F T cos θ＝mg 可知，绳子拉力不变，选项B 错误，C 正确；对图中整体受力分析可知，地面对衣柜的支持力等于整体的重力，则衣柜对地面的压力等于整体的重力，故衣柜对地面的压力不变，选项D 错误．【提 分 笔 记】解决动态平衡问题的方法(二)——图解法第1步—⎪⎪⎪根据已知条件，画出力的平行四边形或三角形，以及力发生变化引起边、角变化后的多个平行四边形或三角形. ∶ 第2步—⎪⎪⎪根据边长的变化判断力的大小的变化，根据边的方向的变化或根据角的变化判断力的方向的变化. 题型3 相似三角形法的应用【典例6】 如图所示，竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB 为直径)，支架上套着一个小球，轻绳的一端P 悬于墙上某点，另一端与小球相连．已知半圆形支架的半径为R ，轻绳长度为L ，且R <L <2R .现将轻绳的上端点P 沿墙壁缓慢下移至A 点，此过程中轻绳对小球的拉力F 1及支架对小球的支持力F 2的大小变化情况为 ( )A．F1和F2均增大B．F1保持不变，F2先增大后减小C．F1先减小后增大，F2保持不变D．F1先增大后减小，F2先减小后增大【答案】A【解析】小球受重力、绳的拉力和支架提供的支持力，由于平衡，三个力可以构成矢量三角形，如图所示，根据平衡条件，该矢量三角形与几何三角形POC相似，故GPO＝F1L＝F2R，解得F1＝LPO G，F2＝RPO G，当P点下移时，PO减小，L、R不变，故F1增大，F2增大，A正确．【变式6】(多选)如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中()A．斜面对球的支持力逐渐增大B．斜面对球的支持力逐渐减小C．挡板对小球的弹力先减小后增大D．挡板对小球的弹力先增大后减小【答案】BC【解析】对小球分析知，小球受到重力mg、斜面的支持力F N1和挡板的弹力F N2，平移到一个矢量三角形中，如图．当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，小球的合力为零，根据平衡条件得知，F N1和F N2的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出小球在三个不同位置力的合成图，由图看出，斜面对球的支持力F N1逐渐减小，挡板对小球的弹力F N2先减小后增大，当F N1和F N2垂直时，弹力F N2最小，故选项B、C正确，A、D错误．【变式7】如图所示是竖直面内一个光滑的圆形框架，AB是它的一条竖直直径，O点为其圆心．弹簧的一端连在A点，另一端连着一个质量为m的小套环，换用不同的弹簧，套环可静止于框架上不同的位置，对应的θ角也就会不同，则在套环从图示位置下移到θ角接近90°的过程中，框架对套环的弹力F N和弹簧对套环的弹力F的变化情况是()A．F N减小B．F N增大C．F减小D．F增大【答案】C【解析】对套环进行受力分析，受重力、框架的支持力、弹簧的弹力，构建力的矢量三角形，利用力三角形和几何三角形相似得mgOA＝FAC＝F NOC，故框架弹力F N不变、弹簧弹力F变小，C正确．|提分笔记|解决动态平衡问题的方法(三)——相似三角形法如果物体受到三个力的作用处于平衡状态，其中一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，且题目给出了相应的几何关系时，可以用力三角形和几何三角形相似的方法．(1)根据已知条件画出力的三角形，并找到与之对应的几何三角形，利用三角形相似列出对应边比例式．(2)确定未知量大小的变化情况．考点三平衡问题中的临界、极值问题1．临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述．2．极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题．3．解决极值问题和临界问题的方法(1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小．(2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)．(3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值．题型1临界问题的分析与处理【典例7】如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角θ0的大小．【答案】(1)33(2)60°【解析】(1)由题意可知，当斜面的倾角为30°时，物体恰好能沿斜面匀速下滑，由平衡条件可得，F N＝mg cos30°，mg sin 30°＝μF N.解得μ＝tan 30°＝3 3.(2)设斜面倾角为α，对物体受力分析如图所示F cos α＝mg sin α＋F fF N＝mg cos α＋F sin αF f＝μF N当物体无法向上滑行时，有F cos α≤mg sin α＋F f联立解得F (cos α－μsin α)≤mg sin α＋μmg cos α若“不论水平恒力F 多大”，上式都成立则有cos α－μsin α≤0解得tan α≥1μ＝3，即a ≥60° 故θ0＝60°.【变式8】如图所示，将三个质量均为m 的小球a 、b 、c 用轻质细线相连后，再用轻质细线悬挂于O 点．用力F 拉小球c ，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa 与竖直方向的夹角保持为θ＝37°，已知重力加速度大小为g ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)F 的最小值和此时细线Oa 的拉力大小；(2)F 取最小值时细线ac 与竖直方向的夹角α的正切值．【答案】(1)1.8mg 2.4mg (2)18(或－18)【解析】(1)当F 和Oa 垂直时，F 最小为F min对整体，据平衡条件得F min cos θ＝F Oa sin θF min sin θ＋F Oa cos θ＝3mg解得F min ＝1.8mg ，F Oa ＝2.4mg .(2)对c 球，据平衡条件得F ac sin α＝F min cos θF ac cos α＋F min sin θ＝mg。
2015全国名校物理试题分类解析汇编(11月第二期)J6 实验：把电流表改装成电压表
J6 实验：把电流表改装成电压表
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2015届辽宁师大附中高三上学期期中考试（201411）】14．（8分）（1）某同学选择多用电表的“×10”挡测量一电阻的阻值。
正确操作后得到如图所示的指针情况。
则电阻的阻值约为__________Ω.
（2）为了精确测量该电阻的阻值，该同学从实验室找来了下列器材：
电流表A1（0~40mA、内阻r1=10Ω）
电流表A2（0~100mA、内阻r2≈5Ω）
滑动变阻器R（0~10Ω）
定值电阻R0（阻值为100Ω）
电源E（电动势6V、有内阻）
开关、导线若干
①实验中要求调节范围尽可能大，在方框内画出符合要求的电路图.
②用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数，该同学通过描点得到了如图所示的I1-I2图像，则电阻的阻值为__________Ω
【答案】【知识点】伏安法测电阻．J6 J8 J4
【答案解析】（1）120Ω（2）①如下图②110解析：（1）欧姆表的示数为：12×10=120Ω（2）①将A1与定值电阻R0串联当作电压表用，小电阻用电流表外接法，滑动变阻器阻值小用分压式接法．
②由电路图：代入其中严格在线上的点可得R X=110Ω
答案：（1）120（2）①电路图如图；②110
【思路点拨】（1）欧姆表读数，表针所示刻度数×档位（2）无电压表，要把一电流表改装成电压表，因电阻小用外接法，滑动变阻器阻值小用分压接法；由改装后的电压表的电阻及电
流表的示数求得对应的电压值，由图线斜率求得电阻值；测电阻的原理
及电路设计，明确电流表可串联电阻当作电压表用．。
全国高考物理试题汇编(11月第一期)B7力与平衡问题综合
业副市器成阳光实验学校 B7 力与平衡问题综合【题文】〔物理卷·高三上学期第一次月考〔2021.09〕〕2．如图，固斜面，CD 段光滑，DE 段粗糙，A 、B 两物体叠放在一起从C 点由静止下滑，下滑过程中A 、B 保持相对静止，那么〔 〕 A ．在CD 段时，A 受三个力作用 B ．在DE 段时，A 可能受三个力作用C ．在DE 段时，A 受摩擦力方向一沿斜面向上D ．整个下滑过程中，A 、B 均处于失重状态【答案】【知识点】共点力平衡的条件及其用；物体的弹性和弹力．B1 B4 B7 【答案解析】 C 解析：：A 、在CD 段，整体的加速度a=()gsin A B A Bm m m m θ++＝g sinθ，隔离对A 分析，有：m A gsinθ+f A =m A a ，解得f A =0，可知A 受重力和支持力两个力作用．故A 错误．B 、设DE 段物块与斜面间的动摩擦因数为μ，在DE 段，整体的加速度a=()gsin ()gsin A B A B A Bm m m m m m θμθ+-++=gsinθ-μgcosθ，隔离对A 分析，有：m A gsinθ+f A =m A a ，解得f A =-μm A gcosθ，方向沿斜面向上．假设匀速运动，A 受到静摩擦力也是沿斜面向上，所以A 一受三个力．故B 错误，C 正确．D 、整体下滑的过程中，CD 段加速度沿斜面向下，A 、B 均处于失重状态．在DE 段，可能做匀速直线运动，不处于失重状态．故D 错误．应选：C ．【思路】根据牛顿第二律求出整体的加速度，隔离对A 分析，判断B 对A 是否有摩擦力．此题考查了物体的受力分析，A 、B 保持相对静止，之间有无摩擦力是解决此题的突破口，此题通过整体隔离分析，运用牛顿第二律求解． 【题文】〔物理卷·高三上学期第一次月考〔2021.09〕〕4．如下图，重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，小滑轮P 被一根细线系于天花板上的O 点。
【名师原创】2015备考-名校解析(物理)分类汇编11月第二期--N单元 光学 电磁波 相对论
N 单元 光学 电磁波 相对论目录N1 光的传播 .......................................................................................................................... 1 N2 光的波动性 ...................................................................................................................... 3 N3 电磁场 电磁波 ................................................................................................................ 3 N4 相对论 .............................................................................................................................. 3 N5 实验：测玻璃砖的折射率 .............................................................................................. 3 N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 .......................................................................... 5 N7 光学综合 .. (5)N1 光的传播【【名师原创精品解析纯word 版】物理卷·2015届兰州一中高三年级考试理科综合物理试题】（2）（10分）由某种透明材料做成的三棱镜的横截面，其形状是边长为a 的等边三角形．现用一束宽度为a 的单色平行光束以垂直于BC 面的方向入射到该三棱镜的AB 及AC 面上，结果所有从AB 、AC 面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC 面．①求该材料对此平行光束的折射率．②这些到达BC 面的光线从BC 面射出后，照射到一块平行于BC 面的屏上形成光斑，则当屏到BC 面的距离d 满足什么条件时，此光斑分为两块？【答案】【知识点】光的折射现象和光的折射定律的应用。
物理必修一力的平衡知识点
物理必修一力的平衡知识点
在物理必修一中，平衡是一个重要的概念。
平衡指的是物体静止或运动状态不发生改变的状态。
以下是关于力的平衡的一些重要知识点：
1. 力的平衡条件：对一个物体来说，力的合力为零时，物体处于力的平衡状态。
即ΣF=0，其中ΣF表示作用在物体上的所有力的矢量和。
2. 力的平衡的效果：当一个物体处于力的平衡状态时，物体将保持静止或匀速直线运动。
3. 平衡力的概念：在物体受到多个力的作用时，如果物体处于力的平衡状态，那么存在一个平衡力，其大小与方向与作用在物体上的其他力的大小与方向完全相反，从而使物体保持平衡。
4. 杠杆原理：杠杆原理是力的平衡的一个重要原理。
根据杠杆原理，物体处于平衡状态时，力的力矩之和为零。
力矩可以用公式M = F*d表示，其中M表示力矩，F表示力的大小，d表示力的作用点到转轴的距离。
5. 平衡力的示意图：在力的平衡问题中，通常使用示意图来表示力的大小和方向。
示意图中的箭头表示力的方向，箭头的长度表示力的大小。
6. 平衡力的用途：平衡力可以用于解决物体受力平衡的问题。
通过分析受力情况，可以确定平衡力的大小和方向，从而找到物体达到平衡的条件。
这些是物理必修一中关于力的平衡的一些重要知识点。
了解这些知识点可以帮助我们理解物体处于平衡状态时的力学原理，并且在解决力的平衡问题时有所帮助。
【名师原创】2015备考-名校解析(物理)分类汇编11月第二期--H单元 热学
H 单元 热学目录H1 分子动理论 (1)H2 固体、液体、气体的性质 (7)H3 内能 热力学定律 (10)H4 实验：用油膜法估测分子的大小 (14)H5 热学综合 (14)H1 分子动理论【【名师原创精品解析纯word 版】理综卷·2015届宁夏银川一中高三第三次月考（201410）】33.【物理——选修3-3】（15分）（1）（6分）（填入正确选项前的字母，选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给6分，每选错一个扣3分，最低得0分）以下说法正确的有( )A ．物质是由大量分子组成的B ．-2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C ．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大D ．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小E ．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动(2)（9分）青藏铁路的开通，大大促进青藏高原的旅游。
小明从北京出发到西藏去旅游，携带的一袋用密封包装的食品，到西藏时发现包装袋胀起来了，体积比在北京时增大了1/2.已知从北京出发时温度为17︒C ，大气压强为1.0⨯105Pa ，食品袋体积大约30ml ，到西藏时温度为27︒C 。
（1）不考虑食品袋内食品的体积，求他到达西藏时的大气压强；（2）若食品袋内的气体从状态A （在北京）变化到状态B （在西藏）的过程如图所示，求气体对外所做的功。
【答案】【知识点】分子动理论 气态方程 H 1 H 3【答案解析】(1)1.ACD （2）p 2＝p 1V 1T 2T 1V 2＝0.69⨯105Pa ，1.27J 解析：1、物体由大量分子组成，A 正确；分子做永不停息的无规则热运动，B 错误；当分子间距离小于r0时，分子距离增大，分子势能先减小后增大，C正确；分子间引力和斥力都随分子间距离增大而减小，D正确；扩散是分子的无规则运动，布朗运动是颗粒的运动，E 错误。
2、根据p-V图线所围面积表示气体对外所做的功得W＝（p1＋p2）（V2－V1）/2＝1.27W：（1）设气体北京的状态参量为：P1=1.0×105pa，V1=0.03L，T1=290K；气体西藏的状P2=0.69×105Pa；（2）根据p-V图线所围面积表示气体对外所做的功得：W＝(P1+P2)(V2-状态参量为：P2，V2=0.015L，T2=300K；由理想状态方程：P1V1T1＝P2V2T2，解得：＝1.27J．答：（1）他到达西藏时的大气压强为0.69×105Pa；（2）气体对外所做的功1.27J．【思路点拨】1、布朗运动就是固体小颗粒的运动，在平衡位置以内，分子势能随分子间距离的增大而减小，气体分子的平均动能越大，则气体温度越高．2、气体发生等温变化，应用玻意耳定律即可正确解题，求出气体的状态参量是正确解题的前提与关键，【【名师原创精品解析纯word版】物理卷·2015届云南省玉溪一中高三上学期期中考试（201411）】20.【物理——选修3-3】（13分）1、（5分）下列说法中正确的是____（填正确答案标号。
平衡问题知识点总结
平衡问题知识点总结1. 平衡力学基础在物理学中，平衡是指一个物体处于静止的状态或者匀速直线运动状态的状态。
平衡力学是研究物体静止或匀速直线运动状态的力学。
在平衡力学中，力是引起物体运动的原因，而平衡是力和力之间的关系。
平衡力学基础包括牛顿三定律、受力分析和平衡条件。
1.1 牛顿三定律牛顿三定律是力学的基本定律，是研究物体的运动状态、引力和力的相互作用的理论基础。
牛顿三定律包括：- 第一定律：一个物体如果不受外力作用，将保持匀速直线运动状态或者静止状态。
- 第二定律：物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比，且方向与力方向一致。
- 第三定律：任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
牛顿三定律是平衡力学的基础，研究其中的平衡问题，需要用牛顿三定律分析物体的受力情况，判断其平衡状态。
1.2 受力分析受力分析是指通过对物体受力的分析，确定物体的力的大小、方向和作用点等，并且计算物体所受力的合力和合力矩，从而确定物体的平衡状态。
常见的受力有重力、弹力、摩擦力、支持力等，需要通过受力分析确定各个力的作用效果。
1.3 平衡条件平衡条件是指物体处于静止状态或者匀速直线运动状态时，所需要满足的条件。
平衡条件包括平衡力和平衡力矩的条件。
平衡力是指作用在物体上的力的合力为零，平衡力矩是指物体所受合力矩为零。
2. 静力学平衡静力学平衡是指物体在静止状态时，所需要满足的平衡条件。
静力学平衡包括平衡力和平衡力矩的条件。
2.1 平衡力的条件物体在静止状态时，所受外力的合力需要为零，即$\sum \vec{F}=\vec{0}$。
要求物体在各个方向上的受力平衡，才能维持物体的静止状态。
2.2 平衡力矩的条件物体在静止状态时，所受外力的合力矩需要为零，即$\sum \vec{M}=\vec{0}$。
要求物体在各个转动轴上的受力矩平衡，才能维持物体的静止状态。
3. 动力学平衡动力学平衡是指物体在匀速直线运动状态时，所需要满足的平衡条件。
【名师原创】2015备考-名校解析(物理)分类汇编11月第二期--C单元 牛顿运动定律
C 单元 牛顿运动定律目录C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 (1)C2 牛顿第二定律 单位制 (5)C3 超重和失重 (71)C4 实验：验证牛顿定律 (72)C5 牛顿运动定律综合 (75)C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律【名师首发—【名师原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届广东省佛山市佛山一中高三9月月考（201409）】24、（12分）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。
他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。
降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙。
已知人的质量为50 kg ，降落伞质量也为50 kg ，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力F f 与速度v 成正比，即F f ＝kv (g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)。
求：(1)打开降落伞前人下落的距离为多大？(2)求阻力系数k 和打开伞瞬间的加速度a 的大小和方向？(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？【答案】【知识点】牛顿第二定律；牛顿第三定律．C1 C2【答案解析】（1）20m ；（2）30m/s 2，方向竖直向上；（3）312.5N ．解析： (1)设打开降落伞时的速度为v 0，下落高度为h 0h 0＝v 202g＝20 m (2)设匀速下落时速度为v ，则v ＝5 m/s ，由kv ＝2mg ，得k ＝200 N·s/m。
对整体：kv 0－2mg ＝2ma ，a ＝kv 0－2mg 2m＝30 m/s 2 方向竖直向上 (3)设每根绳拉力为F T ，以运动员为研究对象有：8F T cos 37°－mg ＝ma ，得：F ＝312.5 N 。
由牛顿第三定律得，悬绳能承受的拉力至少为312.5 N【思路点拨】（1）打开降落伞前人做自由落体运动，根据位移速度公式即可求解；（2）由a图可知，当速度等于5m/s 时，物体做匀速运动，受力平衡，根据kv=2mg 即可求解k ，根据牛顿第二定律求解加速度；（3）设每根绳的拉力为T ，以运动员为研究对象，根据牛顿第二定律即可求解．本题要求同学们能根据速度图象分析出运动员的运动情况，知道当速度等于5m/s 时，物体做匀速运动，受力平衡，难度适中．【名师首发—【名师原创纯word 版精品解析】物理卷·2015届安徽省皖南八校高三第一次联考（201410）word 版】7.如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A 、B 两球，定滑轮悬挂在一个力传感器的正下方。
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B7 力与平衡问题综合
【【原创精品解析纯word 版】物理卷·2015届云南省玉溪一中高三上学期期中考试（201411）】3．如图所示，恒力F 大小与物体重力相等，物体在恒力F 的作用下， 沿水平面做匀速运动，恒力F 的方向与水平成θ 角，那么物体与桌面间的动摩擦因数为（ ）
A ．cos θ
B ．ctg θ
C
D ．tg θ
【答案】【知识点】共点力平衡 摩擦力 B2 B7
【答案解析】C 解析：物体沿水平面做匀速运动，水平和竖直方向合力都为零，可得水平方向(sin )cos mg F F θμθ+=，，又因为F=mg,所以，故C 正确.
【思路点拨】物体沿水平面做匀速运动，水平和竖直方向合力都为零，摩擦力F=N ，即可.
【【原创精品解析纯word 版】物理卷·2015届江西省新余一中高三第二次模拟考试（201410）】⒑如图，物块A 放在直角三角形斜面体B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A 、B 静止；现用力F 沿斜面向上推A ，但AB 并未运动。
下列说法正确的是（ ）
A ．A 、
B 之间的摩擦力可能大小不变
B ．A 、B 之间的摩擦力一定变小
C ．B 与墙之间可能没有摩擦力
D ．弹簧弹力一定不变
【答案】【知识点】力的合成与分解 力与平衡问题综合B3 B7
【答案解析】AD 解析解：A 、对A ，开始受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力平衡，当施加F 后，仍然处于静止，开始A 所受的静摩擦力大小为m A gsinθ，若F=2m A gsinθ，则A 、B 之间的摩擦力大
小可能不变．故A正确，B错误．
C、对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力．故C错误，D正确．
故选AD．：
【思路点拨】隔离对A分析，通过A受力平衡判断A、B之间摩擦力的变化．通过对整体分析，抓住AB不动，弹簧的弹力不变，判断B与墙之间有无摩擦.解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用．
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2015届北京市重点中学高三上学期第一次月考（201410）】18．如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一个水平向右的恒力F，物体可沿斜面匀速向上滑行．试求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数；
(2)水平向右的恒力F的大小．
【答案】【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B7 B3
【答案解析】(1)
3
3
(2) mg解析： (1)斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，
满足mg sin 30°＝μmg cos 30°2分
解得μ＝
3
3
1分
(2)设斜面倾角为α，受力情况如图，由匀速直线运动的条件：
F cos α＝mg sin α＋F f 1分
F N＝mg cos α＋F sin α1分
F f＝μF N
解得：F＝mg 1分
【思路点拨】物体匀速下滑时受力平衡，按重力、弹力和摩擦力顺序进行受力分析，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列方程，同时结合摩擦力公式求解动摩擦因素μ；物体沿斜面匀速上升，根据平衡条件列方程，可求得推力F的大小．关键是分析物体的受力情况，作出受力的示意图，要培养良好的作图习惯，注意结合正交分解法列方程求解．
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2015届北京市重点中学高三上学期第一次月考（201410）】9．如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．F f表示木块与挡板间摩擦力的大小，F N表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，下列说法正确的是
A．F f变小B．F f不变
C．F N变大D．F N变小
【答案】【知识点】受力平衡的分析 B7
【答案解析】BC解析：两木块在竖直方向上静止，即摩擦力等于自身重力，所以F f不变,当挡板间的距离增大时，两杆的分力增大，所以木块与挡板间的正压力，F增大，减小，所以正压力增大，故选BC.
【思路点拨】将重物受到的重力按效果分解，求出分力与合力的关系表达式，然后再对木块受力分析，根据平衡条件即可求解．对轻杆且一端为铰链时，杆产生或受到的弹力方向一定沿着杆的方向．
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2015届北京市重点中学高三上学期第一次月考（201410）】3．轻杆的一端安装有一个小滑轮P，用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子，如图所示．现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是
A．变大B．不变
C．变小D．无法确定
【答案】【知识点】平衡条件B7
【答案解析】B解析：据题意，保持滑轮的位置不变，处于静止状态，其合力为零，重物也静止，则知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小，保持不变，两绳的夹角也不变，故析两绳拉力的合力保持不变．使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中，根据平衡条件知，杆对滑轮P的作用力与两绳拉力的合力大小相等、方向相反，所以杆对滑轮P的作用力保持不变．故B正确，ACD错误．故选B.
【思路点拨】由题，滑轮的位置不变时，绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小，保持不变，
两绳的夹角也不变，分析两绳拉力的合力是否变化，根据平衡条件知，杆对滑轮P 的作用力与两绳拉力的合力大小相等、方向相反．
【【原创精品解析纯word 版】理综（物理）卷·2015届广西柳州市、玉林市、贵港市、百色市高三10月联考（2014[1]10）word 版】15. 细绳拴一个质量为m 的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连。
平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，以下说法正确的是（已知sin53°=0.8,cos53°=0.6）( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为 B ．小球静止时细绳的拉力大小为
C ．细线烧断后小球做平抛运动
D ．细绳烧断瞬间小球的加速度为
【答案】【知识点】共点力平衡的条件及应用；力的合成与分解的应用 B3 B7
【答案解析】D 解析：A ：B 小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得：弹簧弹力大小：
04tan 533
F mg mg ==细绳拉力大小：.故AB 错误. CD 细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，故瞬间小球加速度大小为：a=,故C 错误，D 正确.
【思路点拨】小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧弹力大小和细绳拉力大小.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度.
【【原创精品解析纯word 版】物理卷·2015届湖南省衡阳八中高三上学期第四次月考（201411）】
6..竖直平面内放一直角杆MON ，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑。
两部分各套有质量均为1 kg 的小球A 和B ，A 、B 球间用细绳相连。
初始A 、
B 均处于静止状态，已知：OA ＝3 m ，OB ＝4 m ，若A 球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g ＝10 m/s 2)，那么该过程中拉力F 做功为( )
A ． 14 J
B ．10 J
C ．6 J
D ．4 J
【答案】【知识点】物体平衡、功能关系以及整体法的应用B7
【答案解析】A解析：由题意可知，绳长，若A球向右移动1m，OA´=4m，则OB´=3m，即B球升高h B=1m，对整体AB进行受力分析，在竖直方向上杆对A球的支持力F N=(m A+m B)g，球A受到的摩擦力F f=μF N=4N，由功能关系可知，拉力做功，所以A正确. 【思路点拨】对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1，根据共点力平衡条件列式，求出支持力N，从而得到滑动摩擦力为恒力；最后对整体运用动能定理列式，得到拉力的功．。