2017年高考物理一轮复习专题07受力分析共点力的平衡(测)(含解析)
专题07 受力分析 共点力的平衡（测） 【满分：110分时间：90分钟】
一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 1．如图所示，一质量为m的物体A恰能在倾角为α，质量为M的斜面体上匀速下滑。若用与斜面平行的大小为F的力推A，使A加速下滑，斜面体始终静止。下列关于斜面体受地面的摩擦力和支持力的说法正确的是：（）
A 斜面体受地面的摩擦力大小为0B 斜面体受地面的摩擦力方向水平向左，大小为Fcosα C 斜面体受地面支持力增大D 斜面体受地面的摩擦力方向水平向右，大小为Fcosα 【答案】A
【名师点睛】此题是对物体的平衡问题的考查；要知道无论是物体沿斜面匀速下滑还是物体受力沿斜面加速下滑，斜面体受到的摩擦力和正压力不变，分析斜面体的受力情况即可得到摩擦力的大小；此题是基础题，意在考查学生灵活运用物理方法的能力.
2．一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示。设每个灯笼的质量均为m。则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为：（）
A．23mg B．233mgC．833mgD．8mg 【答案】C 【名师点睛】此题是对物体的平衡问题及整体法及隔离法的考查；解题的关键是能正确的选择研究对象，对研究对象受力分析后，根据平衡条件列出方程即可求解；此题难度不大，意在考查学生基本方法及基本规律的运用.
3．质量为m的木箱置于水平面上，水平推力F即可使木箱做匀速直线运动。现保持F的大小不变，方向改为与水平方向成60°斜向上拉木箱，仍能使其做匀速直线运动，如图所示。则木箱与水平面间的动摩擦因数为：（）
A．23 B．21 C．33 D．3 【答案】C
【解析】当加水平推力时：Fmg；当与水平方向成60°斜向上拉木箱时：
cos60(sin60)FmgFoo；联立解得：33；故选C.
【名师点睛】此题是物体的平衡条件的考查；关键是列出两种情况下物体的平衡方程，然后联立求解；第二种情况中，要认真分析物体的受力情况，利用正交分解法列出水平和竖直两个方向的平衡方程求解；此题是基础题.
4．如图所示，在粗糙水平面上放一质量为M的斜面，质量为m 的木块在竖直向上力F作用下，沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面：（）
A. 有水平向右的摩擦力 B．有水平向左的摩擦力 C. 支持力为（M+m）g D．支持力小于（M+m）g 【答案】D
【名师点睛】此题是对物体的平衡及整体法的考查；要知道匀速直线运动和静止都是平衡态，受合力均为零，故此题中可以把匀速运动看作静止来考虑；对整体进行研究，受力分析后即可得到正确的答案；此题难度不大.
F F 60° 5．在2015 年 9 月 3 日抗战胜利 70 周年阅兵中，20 架直升机组成数字“70”字样飞过天安门上空。如图所示，为了使领航的直升机下悬挂的国旗不致上飘，在国旗的下端悬挂了重物，假设国旗与悬挂物（可看成一个物体）的质量为m，直升机的质量为M，直升机水平匀速飞行，在飞行过程中，悬挂国旗的细线始终与竖直方向的夹角为。以下说法正确的是：（）
A．红旗受到 2 个力的作用 B．细线的拉力大于mg C．空气对国旗的阻力大小为mgcos D．空气给直升机的力方向竖直向上 【答案】B 【解析】对国旗受力分析可知如图，国旗受三个力，重力绳子的拉力和空气的阻力，其中空气的阻力与运动的方向相反，沿水平方向．学科网
根据共点力平衡Fsmgco，fmgtan，故B正确，ACD错误。 【名师点睛】本题主要考查了对国旗的受力分析，有共点力平衡即可判断，基础题目。
6．如图，倾角为030的斜面体置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的滑轮O（可视为质点）。A的质量为m，B的质量为4m，开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中斜面体始终保持静止，则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是：（） A、物块B与斜面之间的摩擦因数至少为33 B、物块B受到的摩擦力先增大后减小 C、绳子的张力先减小后增大 D、地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向左 【答案】A
【名师点睛】由题，B保持静止不动，A向下摆动过程中，机械能守恒，由机械能守恒和牛顿第二定律求出A摆到滑轮的正下方时绳子的拉力大小，再研究B所受的摩擦力情况．对整个装置进行，将A的加速度分解，由牛顿第二定律研究地面对斜面体的摩擦力方向。
7．如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的：（）
A．a、b两物体的受力个数一定相同 B．a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等 C．a、b两物体对斜面的压力相同 D．当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动 【答案】C 【解析】对ab进行受力分析，如图所示： 【名师点睛】首先利用隔离体法分析a、b的受力，对两物体分别列出平衡方程，再分析各力的情况。 8．如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定。A端用铰链固定，滑轮O在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可忽略），B端挂一重物P，现施加拉力T将B缓慢上拉（绳和杆均未断），在杆达到竖直前：（）
A．绳子越来越容易断 B．绳子越来越不容易断 C．杆越来越容易断 D．杆越来越不容易断 【答案】B 【解析】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图：
由平衡条件得知，N和FT的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得： TFNTABBOAO 又T=G，解得：ABNGAO；TBOFGAO使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则N保持不变，FT变小．故杆无所谓易断不易断，绳子越来越不容易断．故B项正确．故选B。 【名师点睛】考查了力的动态分析，本题涉及非直角三角形的力平衡问题，采用三角形相似，得到力与三角形边长的关系，再分析力的变化，是常用的方法。
9．如图所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm、劲度系数为1000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数是：（） A. 30NB.40 N C.50 N D.60N 【答案】AB
时，0f，若NF20，摩擦力沿斜面向下，因为物体没有滑动，所以mfGFF0130sin，代入数据可得，NF45，所以测力计读数在0～45N之间．AB可能，CD不可能。 【名师点睛】本题考查了弹簧的弹力与形变的关系，摩擦力的产生和方向的确定及静摩擦力的范围，物体A静止时，受平衡力作用，静摩擦力方向随外力F的大小而改变，根据平衡条件，求出此摩擦力的范围。
10．在水平地面上，A、B两物体叠放，如图所示，在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是：（）
A．A、B一起匀速运动 B．A加速运动，B匀速运动 C．A加速运动，B静止 D．A与B一起加速运动 【答案】AC
【名师点睛】解决本题时要注意要分A、B间的最大静摩擦力大于F和小于F进行讨论，然后根据受力情况判断运动情况，在水平力F的作用下一起匀速运动，说明地面对B的滑动摩擦力等于F，分A、B间的最大静摩擦力大于F和小于F进行讨论即可求解 11．如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的最底端，利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，在推动过程中挡板保持竖直,则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是：（）
A．F1一直增大 B．F1先减小后增大 C．F2一直增大 D．F2先减小后增大 【答案】AC 【解析】对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，如图
根据平衡条件解得 cos,tan21mgFmgF
由于θ不断增加，故F1增大、F2增大；故选AC。学科网 【名师点睛】有关力的动态平衡问题的处理方法，可以分三种方法，即解析法、图解法、三角形相似法。本题应用解析法就能解答，如上解析；就本题而言，还可用图解法解答，如下图：
12．如图所示,弹性橡皮绳下悬挂一个小球,处于静止状态.现将一个倾斜的光滑木板与球轻轻接触,把木板缓慢竖直向上移动,移动过程中木板倾角不变,在橡皮绳平行木板前,下列说法正确的是：（）
A.橡皮绳的长度逐渐减小B.球对木板的压力先增大后减小 C.木板对小球做的功小于小球机械能的增加量D.橡皮绳对小球不做功 【答案】AC
变，则sinθ和cosθ都不变，α减小，则cosα增大，sinα减小，所以T减小，N增大，故B错误；橡皮绳的拉力减小，则橡皮绳的长度逐渐减小，故A正确；除重力以外的力对小球做的功等于小球小球机械能的增加量，所以木板对小球做的功和橡皮绳对小球做功之和等于小球小球机械能的增加量，故C正确，D错误；故选AC. 【名师点睛】本题是动态平衡问题，要求同学们能正确对小球进行受力分析，根据平衡条件列式求解，知道机械能的增加量等于除重力以外的力做的功，难度适中。
二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分） 13．（10分）如图所示，是一种测定风力的仪器，P是质量为200g的金属球，固定在一根细长钢性的金属丝下端，当无风时金属球自然竖直下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向，刻度盘上的角度就能反映出风力的大小。若某一时刻风从图示的水平方向吹向金属球P时，金属丝向左偏离竖直方向的角度θ=30°而处于静止状态。取g=10m/s2 则：
（1）此时风力和金属丝拉力分别有多大？ （2）有人说：“若角度变为2θ，则风力也变为原来的2倍”，你认为这个结论对不对？为什么？
【答案】（1）233N；433N（2）不对；由tanmgF可知，F与tan成正比，而不是与成正比。
高考物理一轮复习《受力分析、共点力的平衡》ppt课件
【解析】（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将
推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有
Fcosθ+mg=N
①
Fsinθ=f
②
式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力，则
f=μN
③
联立①②③式得
F mg
④
sin cos
（2）使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力等于
【解析】选C。这是典型的相互作用中的静力学问题，取物体B 为研究对象分析其受力情况如图，
则有F=mgtanθ， T mg ，在物体B被缓慢拉高的过程中，θ增大，
cos
则水平力F随之变大，故A错；对A、B两物体与斜面体这个 整体而言，由于斜面体与物体A仍然保持静止，则地面对斜面 体的摩擦力一定变大，故C正确；但是因为整体竖直方向并没 有其他力，故斜面体所受地面的支持力应该没有变，故B错； 在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A所受斜面体 的摩擦力开始并不知道其方向，故物体A所受斜面体的摩擦力 的情况无法确定，故D错。
(4)区分内力与外力：对几个物体的整体进行受力分析时，这 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，内力变成外力，要在受力分析图中画出。
【典例透析1】(2013·新课标全国卷Ⅱ) 如图,在固定斜面上的一物块受到一外力 F的作用,F平行于斜面向上。若要物块在 斜面上保持静止,F的取值应有一定范围, 已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。由此可求出( ) A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力
一般情况下隔离受力 较少的物体
2.假设法 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在 的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力 是否存在。
2017版高考物理一轮复习第二章微专题10受力分析和共点力的平衡
受力分析和共点力的平衡1．考点及要求：(1)力的合成和分解(Ⅱ)；(2)共点力的平衡(Ⅱ).2.方法与技巧：(1)整体法和隔离法；(2)静态平衡问题常用效果分解法和正交分解法；(3)动态平衡问题常用解析法和图解法．1. (单个物体的受力分析)(多选)如图1所示，在水平力F作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是( )图1A．3个B．4个C．5个D．6个2．(整体法和隔离法分析两个或多个物体受力)如图2所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为( )图2A．4个 B．5个 C．6个 D．7个3．(整体法和隔离法分析两个或多个物体受力)(多选)如图3所示，在恒力F作用下，a、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是( )图3A．a一定受到4个力B．b可能受到4个力C．a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4．(平衡条件的应用)在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体，在它上面放有质量为m 的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，如图4所示，则杆对环的摩擦力大小为( )图4A．mg sin θB．mg cos θC．mg tan θD．mg sin θcos θ5．(用平衡条件分析动态平衡问题)如图5所示，A、B两物体的质量分别为M、M2，它们用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角θ＝30°的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态，现在缓慢增加A物体的重量，整个系统始终保持静止，则在这个过程中( )图5A．绳子拉力逐渐减小B．A所受的摩擦力逐渐增大C．A对斜面的压力逐渐减小D．A所受的合力逐渐增大6．(用图解法分析动态平衡问题)如图6所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ<90°，现缓慢改变绳OA 的方向至θ>90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态．下列说法正确的是( )图6A．绳OA的拉力一直增大B．斜面体对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C．地面对斜面体有向右的摩擦力D．地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和7．如图7所示，用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂．现对小球b施加一个水平向左的恒力F，同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F，最后达到稳定状态，表示平衡状态的图可能是下列图中的( )图78．如图8所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是( )图8A．A与墙面间存在压力B．A与墙面间存在静摩擦力C．A物块共受3个力作用D．B物块共受5个力作用9．如图9所示，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则( )图9A．箱子受到的摩擦力方向向右B．地面对木板的摩擦力方向向左C．木板对地面的压力大小为3mgD．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg10．如图10所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°，OB绳与水平方向的夹角为30°，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为( )图10A.m Am B＝31B.m Am B＝33C.N AN B＝33D.N AN B＝3211.如图11所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，用一根轻绳通过滑轮系住P端．在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α(0<α<π)缓慢增大时，力F的大小应( )图11A．恒定不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先增大后减小12．(多选)如图12所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动．现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°.下列说法正确的是( )图12A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大C．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零13．如图13所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，一条细线一端与斜面上的物体B 相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点，细线与竖直方向成α角，A、B、C始终处于静止状态，下列说法正确的是( )图13A．若仅增大A的质量，B对C的摩擦力一定减小B．若仅增大A的质量，地面对C的摩擦力一定增大C．若仅增大B的质量，悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于A的重力D．若仅将C向左缓慢移动一点，α角将增大答案解析 1．BC [对木块B 受力分析，木块B 受重力，斜面的支持力，A 对B 的压力，A 对B 的摩擦力，还可能受斜面的摩擦力，所以B 受4个力或者5个力，选项B 、C 正确．]2．C [先用隔离法，选取A 为研究对象，A 必受到B 对其施加的水平向左的摩擦力，所以A 对B 施加了水平向右的摩擦力；再运用整体法，选取A 和B 组成的系统为研究对象，系统做匀减速运动，合力方向向左，即地面对系统或B 物体施加了水平向左的摩擦力；最后再选取B 为研究对象，其共受到6个力的作用：竖直向下的重力，A 对其竖直向下的压力和水平向右的摩擦力，地面对其竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力以及水平拉力F .选项C 正确．] 3．AD [将a 、b 看成整体，其受力图如图(甲)所示，a 与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体b 进行受力分析，如图(乙)所示，b 受到3个力作用，所以a 受到4个力作用．分别是重力G a 、恒力F 、b 对a 的压力N ′和b 对a 的静摩擦力f ′，故选项A 、D 正确，选项B 、C 错误．]4．D5．B [整个系统保持静止，故A 所受合力始终为零，D 项错；对B 受力分析可知，绳子拉力F ＝Mg2，A 项错；对A 受力分析可知，斜面对物体A 的支持力N ＝Mg cos θ，由牛顿第三定律可知，A 对斜面的压力随A 质量M 的增大而增大，C 项错；在沿斜面方向上，Mg sin θ＝F ＋f ，f ＝Mg sin θ－Mg2，随A 的质量M 的增大，f 不断增大，B 项正确．]6．BD [缓慢改变绳OA 的方向至θ>90°的过程，OA 拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示，可见OA 的拉力先减小后增大，OP 绳的拉力一直增大，选项A 错误；若开始时P 受绳子的拉力比较小，则斜面对P 的摩擦力沿斜面向上，OP 绳拉力一直增大，则摩擦力可能先减小后反向增大，选项B 正确；以斜面和P 、Q 整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力与F 沿水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，选项C 错误；以斜面体和P 、Q 整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡：N ＋F cos α＝M 斜g ＋M P g ＋M Q g ，式中α为F 与竖直方向的夹角，由图分析可知F cos α的最大值即为M Q g (当F 竖直向上时)，故F cos α<M Q g ，则N >M 斜g ＋M P g ，选项D 正确．]7．D [对两个球整体受力分析，水平方向受向左的F和向右的3F，故上面绳子一定向右偏；设上面绳子与竖直方向夹角为α，则：T sin α＝2FT cos α＝2mg设下面绳子与竖直方向夹角为β，则：T′sin β＝FT′cos β＝mg联立可得：α＝β故选D.]8．C [以三个物块组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，墙对A没有压力，因而也没有摩擦力．故A、B错误．对A：受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用．故C正确．先对A、B整体研究：水平方向上，墙对A没有压力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力．再对B分析，受到重力、A的压力和摩擦力、C 的支持力，共四个力作用．故D错误．]9．C [人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受推力、重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与推力平衡，故A错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故B错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件，支持力等于重力，根据牛顿第三定律，支持力等于压力，故压力等于重力，为3mg，故C正确；若人用斜向下的力推箱子，对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故压力依然等于3mg，故D错误．]10．A [分别对A 、B 两球受力分析，运用合成法，如图：由几何知识得：T sin 2θ＝m A gT sin θ＝m B g故m A ∶m B ＝sin 2θ∶sin θ＝2cos θ∶1＝3∶1杆的弹力N ＝mgtan θ 则：N A N B ＝tan 30°tan 60°＝13] 11．B [对点P 受力分析，设杆的弹力为N ，绳子的拉力为F ′，如图所示．根据平衡条件得，F ′＝F ，N 与F ′的合力与重力大小相等，方向相反．由三角形相似法得：F ′PQ ＝G OQ.当α缓慢增大时，PQ 增大，而G 、OQ 不变，故F ′逐渐增大．]12．AD [由题意知，若保持挡板不动，球受到重力、斜面与挡板对球的弹力，三力之间的夹角为120°，可知三力大小相等，由牛顿第三定律知球对斜面的压力大小也为G ，则选项A 正确；若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，由动态分析图(图略)可知球对斜面的压力逐渐减小，球对挡板的压力先逐渐减小后逐渐增大，则选项B、C错误；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知，球受到合力方向向右，斜面对球的弹力将增大，而球对挡板的压力可能减少到零，则选项D正确．]13．B [隔离物体B进行受力分析，因不确定m A g和m B g sin θ的大小关系，故斜面体C对物体B的静摩擦力大小和方向无法确定，选项A错误；对物体B和斜面体C整体进行受力分析，增大m A g，导致细线的拉力变大，其水平向左的分力变大，根据平衡条件，地面对斜面体C水平向右的静摩擦力也必将变大，选项B正确；当悬挂定滑轮的细线的拉力等于m A g时，两细线间的夹角为120°，由题设条件可知，连接物体A和物体B间的细线间夹角不会达到120°，选项C错误；当斜面C向左移动时，滑轮也将向左移动，导致α角变小，选项D错误．]。
2017届高三物理一轮复习 第二章 物体的平衡 第4讲 受力分析共点力平衡课件
梳理基础·强化训练
基础知识清单 一、如何进行受力分析 1．确定研究对象 受力分析前首先要确定研究对象，选择研究对象一般要根据 解决问题的需要，要使所求的力出现，要尽可能出现更多的已知 力，常用的方法为整体法、隔离法．
2．受力分析的关键是“受” 字 分析过程中，找出其它物体施与研究对象的力，而研究对象 施给其它物体的力不能分析进去，即体现“受”字． 3．分析的是性质力 对研究对象进行受力分析， 分析的都是研究对象受到的性质 力，不是效果力．
第四步将不在轴上的力进行正交分解； 第五步依据平衡条件：∑F＝ 0，将其正交分解后可以列两组 平衡方程(∑ Fx＝ 0；∑Fy＝ 0)，可以解两个未知量．
【考题随练 3】
(2015· 烟台高考测试 )如图所示，斜面上放
有两个完全相同的物体 a、 b，两物体间用一根细线连接，在细 线的中点加一与斜面垂直的拉力 F， 使两物体均处于静止状态． 则 下列说法正确的是( )
3．整体法、隔离法一般需要结合使用 当系统有多个物体时，选取研究对象一般先整体考虑，若不 能解答问题时，再隔离考虑．
【考题随练 1】 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． Ff 表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN 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，则 ( )
概念延伸：物体在作用线共面的三个非平行力作用下，处于 平衡状态时，这三个力的作用线必相交于一点．
3．共点力作用下物体平衡条件 物体所受的合外力为零，即∑F＝0.若采用正交分解法求解 平衡问题，则∑ Fx＝0，∑Fy＝ 0.
2017届高三物理一轮复习 第2章 相互作用 第3讲 受力分析 共点力的平衡课件
NO.2 题组训练 提升能力
(2)分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的 效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件． (3)正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物 体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件．
考点二
试题
解析
NO.1 梳理主干
填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
FT sin 60° ＝FN sin 60° FT cos 60° ＋FN cos 60° ＝mg 解得 FT＝FN＝mg， 则 A、 B、D 错，C 正确．
考点二
试题
解析
3．如图所示，质量分别为 m1、m2 的两个
NO.1 梳理主干
填准记牢
将 m1、m2 和弹簧看作整 物体通过轻弹簧连接， 在力 F 的作用下一 体，受力分析如图所示． 起沿水平方向做匀速直线运动(m1 在地面
填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
中任意两个力的合力一定与第三个力大小 相等、方向 相反 ． (3)多力平衡：如果物体在多个共点力作用下处于平衡状态，其中 任何一个力与其余力的合力大小 相等 ，方向 相反 ．
考点二
NO.1 梳理主干
填准记牢
处理平衡问题的三种常用方法 (1)合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合 力一定与第三个力大小相等、方向相反．
考点四
平衡中的临界与极值问题
NO.1 梳理主干
牢固记忆
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”“恰能”“恰好”等语言叙述．
NO.2 题组训练 提升能力
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．
高考物理专题复习：受力分析共点力平衡
于两个小球受到的力的说法正确的是 ( 小球重力不计 )(
)
图 2-4-3 A．小球 A受到杆对 A 的弹力、绳子的张力 B．小球 A受到的杆的弹力大小为 20 N
20 3
C．此时绳子与穿有 A 球的杆垂直，绳子张力大小为
N
3
20 3 D．小球 B受到杆的弹力大小为 3 N 解析： 因杆光滑， 小球重力不计， 故当轻绳被拉直时， 小球 A 仅受杆的弹力 FN2 和绳子的张力 FT两个力作用， 且有 FN2＝ FT， A 正确；小球 B 受三个力处于平衡状态，将拉力 FT 正交分解，由平衡条件得： FTcos 60°＝ F， FTsin 60 °＝ FN1，解得： FT＝ 20 N ，FN1＝ 10 3 N 。 FN2＝ FT＝ 20 N，故 B 正确， C、 D 错误。
N。在运
动过程中 ( )
图8
A． F 增大， N减小
B． F 减小， N减小
C． F 增大， N增大
D． F 减小， N增大
解析：选 A 小球一直受到重力、支持力、拉力作用，根据共点力平衡，有：
F＝ mgsin α，N＝ mgcos α( α
是小球转过的角度 ) ，随着夹角的增大，支持力逐渐减小，拉力逐渐增大，
mg＝ FNsin θ， F＝FNcos θ ，
mg
mg
联立解得： F＝ tan θ， FN＝ sin θ。
解法四：封闭三角形法。如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得：
mg F＝tan θ， FN
mg ＝ sin θ。
题型三 解决动态平衡问题的三种方法 例 3、如图 2-4-6 所示， A、B 为同一水平线上的两个绕绳装置
答案： B 题型四 整体法与隔离法在平衡问题中的应用
高考物理大一轮复习 第二章 专题二 受力分析 共点力的平衡(含解析)(1)
专题二受力分析共点力的平衡考纲解读 1.学会进行受力分析的一般步骤与方法.2.掌握共点力的平衡条件及推论.3.掌握整体法与隔离法，学会用图解法分析动态平衡问题和极值问题．1．[对物体受力分析]如图1所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力( )图1A．3个、4个B．4个、4个C．4个、5个D．4个、6个答案 C解析由于A静止，A受重力、B的支持力、拉力F及B对A向左的静摩擦力，共4个力．把A、B看做一个整体可知，两个力F的效果抵消，地面对B没有静摩擦力作用，故B 受重力、拉力F、地面的支持力、A对B的压力和A对B向右的静摩擦力，共5个力的作用．选项C正确．2．[受力分析和平衡条件的应用]如图2所示，运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂OA由水平方向缓慢移动到OA′位置的过程中，若手臂OA、OB的拉力分别为F A和F B，则下列表述正确的是( )图2A．F A一定小于运动员的重力GB．F A与F B的合力始终大小不变C．F A的大小保持不变D．F B的大小保持不变答案 B解析本题考查共点力平衡的知识，意在考查学生对共点力平衡的条件、共点力平衡时各个力之间的关系的掌握．手臂OA缓慢移动时，运动员受到的拉力与运动员所受的重力平衡，如图所示，F A与G的合力F合与F B等大反向，F A＝G tan θ，当θ>45°时，F A>G；当θ<45°时，F A<G，A错误；同理F A与F B的合力与G等大反向，B正确；随着角度θ的变化F A、F B的大小都将变化，C、D错误．3．[整体法和隔离法的应用]如图3所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力F N和摩擦力F f正确的是( )图3A．F N＝m1g＋m2g－F sin θB．F N＝m1g＋m2g－F cos θC．F f＝F cos θD．F f＝F sin θ答案AC解析将m1、m2和弹簧看做整体，受力分析如图所示根据平衡条件得F f＝F cos θF N＋F sin θ＝(m1＋m2)g则F N＝(m1＋m2)g－F sin θ故选项A、C正确．1．共点力作用下物体的平衡(1)平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态．(2)共点力的平衡条件：F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧F 合x ＝0F 合y ＝02．共点力平衡的几条重要推论(1)二力平衡：如果物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，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反．(3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反.考点一 物体的受力分析1．定义：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析．2．受力分析的一般顺序：先分析场力(重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力．例1 如图4所示，木块A 和B 接触面水平，在水平力F 作用下，木块A 、B 保持静止，则木块B 受力的个数可能是( )图4A ．3个B ．4个C ．5个D ．6个解析 根据整体法，把A 、B 作为一个整体，整体受重力、水平向左 的推力F ，斜面的支持力F N ，斜面对整体的摩擦力可有可无，即斜面 对B 物体的摩擦力无法判断．将A 隔离，B 对A 有向右的静摩擦力，故A 对B 有向左的静摩擦力，所以B 受力分析如图，所以B 物体受力可能是4个也有 可能是5个． 答案 BC受力分析的方法步骤突破训练1如图5所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是( )图5A．a一定受到4个力B．b可能受到4个力C．a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解析将a、b看成整体，其受力图如图甲所示，说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体b进行受力分析，如图乙所示，b受到3个力作用，所以a受到4个力作用．甲乙考点二平衡条件的应用方法1．处理平衡问题的常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三个力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力2(1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单．(2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少．物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法．例2如图6所示，质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B 置于斜面上，整个系统处于静止状态．已知斜面倾角θ＝30°，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则( )图6A．斜面体对小球的作用力大小为mgB．轻绳对小球的作用力大小为12mgC．斜面体对水平面的压力大小为(M＋m)gD．斜面体与水平面间的摩擦力大小为34mg解析以小球为研究对象，对其受力分析如图．因小球保持静止，所以由共点力的平衡条件可得：mg sin θ－F T ＝0 ① F N －mg cos θ＝0②由①②两式可得F T ＝mg sin θ＝12mg F N ＝mg cos θ＝32mg 即轻绳对小球的作用力(拉力)为12mg ，斜面对小球的作用力(支持力)为32mg .A 错，B 对．把小球和斜面体作为一个整体进行研究，其受重力(M ＋m )g ，水平面的支持力F N ′、摩擦力F f 以及轻绳的拉力F T .受力情况如图所示．因研究对象处于静止状态，所以由平衡条件可得：F f －F T cos θ＝0 ③ F N ′＋F T sin θ－(M ＋m )g ＝0④联立①③④式可得：F N ′＝Mg ＋34mg ，F f ＝34mg由牛顿第三定律可知斜面体对水平面的压力为Mg ＋34mg .C 错，D 对．答案 BD共点力作用下物体平衡的一般解题思路突破训练2如图7所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则( )图7A．地面对B的支持力大小一定等于(M＋m)gB．B与地面之间一定存在摩擦力C．B对A的支持力一定小于mgD．A与B之间一定存在摩擦力答案 A解析对A与B整体受力分析如图所示：，故A对，B错．对A受力分析如图所示：F N′＝mgcos θ>mg，C错．由C项知在F N′、F和mg作用下A可以处于平衡状态，D项错．考点三用图解法进行动态平衡的分析1．动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．2．基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”．3．基本方法：图解法和解析法．例3如图8所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态．当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能( )图8A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析因为初始状态拉力F的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在F逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变化存在多种可能．斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力．因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力．因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化．物体的重力G和拉力F 的合力的变化如图所示，由图可知，F合可能先减小后增大，也可能逐渐增大．答案AD用图解法解动态平衡问题的一般思路(1)平行四边形定则是基本方法，但也要根据实际情况采用不同的方法：①若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系；②若给定条件中有长度条件，常用力组成的三角形(矢量三角形)与长度组成的三角形(几何三角形)的相似比求解．(2)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：①若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向，则另一分力F2的最小值的条件为F1⊥F2；②若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向，则另一分力F2的最小值的条件为F2⊥F合．突破训练3如图9所示，将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将( )图9A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大答案 D解析 球的重力有两个效果，即拉细绳和压斜面，用图解法分析该 题，作出力的分解图示如图所示．由图可知，当细绳由水平方向逐 渐向上偏移至竖直方向时，细绳上的拉力F 2将先减小后增大，当F 2 和F 1的方向垂直时，F 2有极小值；而球压斜面的力F 1逐渐减小．故 选项D 正确．考点四 平衡中的临界与极值问题 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．常见的临界状态有：(1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0)；(2)绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0；(3)存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大．研究的基本思维方法：假设推理法． 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．一般用图解法或解析法进行分析．例4 重为G 的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用最小的作用力F 使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？解析 木块在运动过程中受摩擦力作用，要减小摩擦力，应使作用 力F 斜向上，设当F 斜向上与水平方向的夹角为α时，F 的值最小．木块受力分析如图所示，由平衡条件知：F cos α－μF N ＝0，F sin α＋F N －G ＝0解上述二式得：F ＝μGcos α＋μsin α令tan φ＝μ，则sin φ＝μ1＋μ2，cos φ＝11＋μ2可得F ＝μG cos α＋μsin α＝μG1＋μ2cos α－φ可见当α＝φ时，F有最小值，即F min＝μG 1＋μ2答案μG1＋μ2与水平方向成α角且tan α＝μ解决极值问题和临界问题的方法(1)图解法：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．(2)数学解法：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(或画出函数图象)，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)．突破训练4如图10所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O 点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小( )图10A．可能为33mg B．可能为52mgC．可能为2mg D．可能为mg答案BCD解析本题相当于一悬线吊一质量为2m的物体，悬线OA与竖直方向夹角为30°，与悬线OA垂直时外力F最小，大小为mg，所以外力F大于或等于mg，故B、C、D正确．7．整体法与隔离法在平衡问题中的应用整体法和隔离法的使用技巧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；而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．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例5如图11所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C 和D .若四个人的质量均为m ，他们的臂长相等，重力加速度为g ，不计A 手掌与C 、D 身体间的摩擦．下列结论错误的是( )图11A ．A 受到地面的支持力为4mgB ．B 受到A 的支持力为3mgC ．B 受到C 的拉力约为233mgD ．C 受到A 的推力约为233mg解析 对A 、B 、C 、D 四个人组成的整体进行受力分析，竖直方向上受重力4mg 和地面的支持力F N 而平衡，故F N ＝4mg ，而支持力作用在A 上，即A 受到地面的支持力为4mg ，故A 项正确；将B 、C 、D 视为一个整体，受重力3mg 和A 对整体的支持力F N ′而平衡，故F N ′＝3mg ，而A 对B 、C 、D 的支持力作用在B 上，故B 受到A 的支持力为3mg ，B 正确；对C 隔离分析：C 受重力mg ，A 对C 水平向左的推力F 推，B 对C 的拉力F 拉，设∠CBA 为θ，因四人的臂长相等，则CB ＝2CA ，故θ ≈30°，故F 拉 cos θ＝mg ，可得F 拉＝mg cos θ ＝233mg ，故C 正确；F 推＝F 拉 sin θ ＝ 33mg ，故D 错误．故本题选D. 答案 D高考题组1．(2013·新课标Ⅱ·15)如图12，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2＞0)．由此可求出( )图12A ．物块的质量B ．斜面的倾角C ．物块与斜面间的最大静摩擦力D ．物块对斜面的正压力 答案 C解析 当拉力为F 1时，物块有沿斜面向上运动的趋势，受到沿斜面向下的静摩擦力，则F 1＝mg sin θ＋f m .当拉力为F 2时，物块有沿斜面向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，则F 2＋f m ＝mg sin θ，由此解得f m ＝F 1－F 22，其余几个量无法求出，只有选项C 正确．2．(2013·天津·5)如图13所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点．现用水平力F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是 ( )图13A ．F N 保持不变，F T 不断增大B ．F N 不断增大，F T 不断减小C ．F N 保持不变，F T 先增大后减小D ．F N 不断增大，F T 先减小后增大 答案 D解析 对小球受力分析如图(重力mg 、支持力F N ，绳的拉力F T )．画出一簇平行四边形如图所示，当F T 方向与斜面平行时，F T 最小，所以F T 先减小后增大，F N 一直增大，只有选项D 正确．3．(2013·广东·20)如图14，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P 上，则( )图14A．P向下滑动B．P静止不动C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力增大答案BD解析设斜面的倾角为θ，放上Q，相当于增加了P的质量，对P受力分析并列平衡方程得mg sin θ＝f≤μmg cos θ，N＝mg cos θ.当m增加时，不等式两边都增加，不等式仍然成立，P仍然静止，故选B、D.模拟题组4．国庆节时，五颜六色的氢气球将节日装扮的靓丽多姿．如图15所示，一氢气球通过软绳与地面上的石块相连，石块质量为m，由于风的作用，使软绳偏离竖直方向，当氢气球和石块相对地面静止时，与石块相连的绳端切线与水平方向成θ角，不计风对石块的作用，则下列说法中正确的是( )图15A．绳子的拉力为mg/sin θB．绳子的拉力一定小于mg，否则石块将会被风吹动的氢气球带离地面C．石块受到地面作用力等于绳子拉力的水平分力D．石块受到地面作用力不等于绳子拉力的水平分力答案 D解析对石块受力分析，如图，A：F T＝(mg－F N)/sin θB：当F N＋F T sin θ<mg时，石块不会被拉动，所以F T＝(mg－F N)/sin θ可大于mg.石块受到地面的支持力和摩擦力，其合力与F T和mg的合力等大反向，即石块受到地面作用力等于绳拉力与重力的合力，C错，D正确．5．如图16所示，水平面上有一固定的粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC，框架下面放置一块厚度不计的金属板，金属板的中心O点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接，开始轻弹簧处于水平拉紧状态．用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环从左侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中( )图16A．水平面对金属板的支持力逐渐减小B．水平面对金属板的摩擦力逐渐增大C．沿框架切线方向对圆环的拉力逐渐减小D．框架对圆环的摩擦力逐渐变大答案 A解析对金属板受力分析，其受重力、支持力、弹簧的拉力和静摩擦力，水平方向静摩擦力大小等于弹簧拉力的水平分量，竖直方向重力等于支持力和弹簧拉力的竖直分量之和，弹簧由水平到竖直的过程中，弹力大小不变，与水平方向的夹角变大，导致水平分量减小，竖直分量增大，故水平面对金属板的支持力逐渐减小，水平面对金属板的摩擦力逐渐减小，选项A正确，B错误．由于是轻圆环，故可忽略其重力的影响，拉力F等于滑动摩擦力，由于滑动摩擦力F f＝μF弹，F弹大小不变，故沿框架切线方向对圆环的拉力和框架对圆环的摩擦力大小均不变化，选项C、D错误．(限时：30分钟)►题组1 对物体受力分析1．如图1所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．连接A与天花板之间的细绳沿竖直方向，关于两木块的受力，下列说法正确的是( )图1A．A、B之间一定存在摩擦力作用B．木块A可能受三个力作用C．木块B可能受到地面的摩擦力作用D．B受到的地面的支持力一定大于木块B的重力答案 B解析当绳对A的拉力等于A的重力时，A、B之间没有弹力，也一定没有摩擦力，此时地面对B的支持力等于B的重力，因此选项A、D错误．当绳对A的拉力为零时，由力的平衡知，A应受重力、弹力和B对A的摩擦力共三个力的作用，选项B正确．由整体法可知，地面对B的摩擦力一定为零，选项C错误．2．如图2所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则( )图2A．弹簧一定处于压缩状态B．滑块可能受到三个力作用C．斜面对滑块的支持力不能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小等于mg答案BC3．如图3所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是( )图3A．1 B．2C．3 D．4答案 A解析设斜面倾角为θ，小球质量为m，假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg，则小球受二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mg sin θ，小球受到重力、弹簧Q 的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即四力平衡；小球只受单个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态．►题组2 动态平衡问题分析4．如图4所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，细线悬点O 固定不动，在斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是( )图4A ．细绳对球的拉力先减小后增大B ．细绳对球的拉力先增大后减小C ．细绳对球的拉力一直减小D ．细绳对球的拉力最小值等于G sin α 答案 CD解析 以小球为研究对象，对其受力分析如图所示，因题中“缓慢”移 动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，F T 一直减小，当绳 子与斜面平行时，F T 与F N 垂直，F T 有最小值，且F Tmin ＝G sin α，故选 项C 、D 正确．5．在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为14圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，乙没有与斜面接触而处于静止状态，如图5所示．现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F ，使甲沿斜面方向缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止．设乙对挡板的压力为F 1，甲对斜面的压力为F 2，在此过程中( )图5A ．F 1缓慢增大，F 2缓慢增大B ．F 1缓慢增大，F 2缓慢减小C ．F 1缓慢减小，F 2缓慢增大D ．F 1缓慢减小，F 2保持不变 答案 D解析 对整体受力分析，如图甲所示，垂直斜面方向只受两个力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面对甲的支持力F 2′，且F 2′－G cos θ＝0，即F 2′保持不变，由牛顿第三定律可知，甲对斜面的压力F 2也保持不变；对圆球乙受力分析如图乙、丙所示，当甲缓慢下移时，F N 与竖直方向的夹角减小，F 1减小．甲乙丙6．如图6所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上．现过a的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有( )图6A．拉力F先增大后减小，最大值是GB．开始时拉力F最大为3G，以后逐渐减小为0C．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到GD．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G答案BC解析要把a拉离平面，在开始时，平面MN对a球的支持力应为零，因此a球受力分析如图甲所示，则sin θ＝R2R＝12，所以θ＝30°，拉力F＝Gtan 30°＝3G.当球a逐渐上移时，用图解法分析F的变化如图乙所示在球a上移时，拉力F逐渐减小至零．在开始时，F N＝Gsin 30°＝2G，以后逐渐减小至G，因此正确选项为B、C.►题组3 整体法与隔离法的应用7．如图7所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为( )图7A ．3个B ．4个C ．5个D ．6个答案 B解析 A 与B 相对静止一起沿斜面匀速下滑，可先将二者当做整体进行受力分析，再对B 单独进行受力分析，可知B 受到的力有：重力G B 、A 对B 的压力、斜面对B 的支持力和摩擦力，选项B 正确．8．如图8所示，水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m 的小球A 、B ，它们用劲度系数为k 的轻质弹簧连接，现对B 施加一水平向左的推力F 使A 、B 均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l ，则弹簧原长和推力F 的大小分别为( )图8A ．l ＋mg 2k ，23mgB ．l ＋mg 2k ，233mgC ．l －mg2k ，23mgD ．l －mg 2k ，233mg答案 D解析 以A 、B 和弹簧组成的系统为研究对象，则F cos 30°＝2mg sin 30°，得F ＝233mg ，隔离A 球有kx ＝mg sin 30°，得弹簧原长为l －x ＝l －mg2k，则可得选项D 正确．9．如图9所示，两个截面半径均为r 、质量均为m 的半圆柱体A 、B 放在粗糙水平面上，A 、B 截面圆心间的距离为l .在A 、B 上放一个截面半径为r 、质量为2m 的光滑圆柱体C ，A 、B 、C 始终都处于静止状态，则( )图9A ．B 对地面的压力大小为3mg B ．地面对A 的作用力沿AC 方向 C ．l 越小，A 、C 间的弹力越小D ．l 越小，地面对A 、B 的摩擦力越大 答案 C解析 由整体法知：B 对地面的压力F N ＝m ＋m ＋2m g2＝2mg ，A 项错；对A 受力分析如图，A 受四个力作用，地面对A 的作用力的方向为F CA 与mg 合力的反方向，肯定不是AC 方向，B 项错；当l 越小时，由图看出θ越小，而2F AC cos θ＝2mg ，因而F AC 随之变小，C 项正确；而地面对A 的摩擦力F f ＝F CA sin θ，可判得F f 也变小，D 项错，正确选项为C.►题组4 平衡条件的应用10．如图10所示，一个质量为m 的小物体静止在固定的、半径为R 的半圆形槽内，距内槽最低点高为R2处，则它受到的摩擦力大小为( )图10A.12mgB.32mg C ．(1－32)mg D.22mg 答案 B解析 对m 进行受力分析如图所示．由几何知识知θ＝30°F f ＝G ·cos 30°＝32mg . 11．2013年8月我国“蛟龙”号载人潜水器成功实现下潜5 km 深度．设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F 始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速率有关．已知当潜水器的总质量为M 时恰好以速率v 匀速下降，若使。
天之骄子2017高考物理一轮总温习 专题2 受力分析、共点力的平衡讲义 新人教版
• 例 3 (2015年山东高考)如图，滑块A置于水 平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块 A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚 好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等 于滑动摩擦力．A与B的质量之比为( )
1 A• A．物块B与斜面之间一定存在摩擦力
• B．弹簧的弹力一定沿斜面向下
• C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左
• D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小
• 解析：分析物块B的受力情况，当推力F＝mgsinθ时， 物块B与斜面间没有摩擦力，弹簧处于原长，没有弹 力，A、B选项错误；以系统为研究对象，水平方向 上，地面的静摩擦力与推力的水平分力平衡，故地 面对斜面体A的摩擦力水平向左，C选项正确；如果 弹簧的弹力沿斜面向下，且摩擦力为零，即F＝ mgsinθ＋kx，增大推力F，弹簧的弹力不变，摩擦 力沿斜面向下，且在增大，D选项错误．
• 答案：C
考 点 3 平衡中的临界极值问题
• 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． • 常见的临界状态有： • (1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主 要体现为两物体间的弹力为0)．
• 【解析】 本题属于共点力作用下的平衡问 题，关键是研究对象的选取，先对小球A受力 分析，根据平衡条件求解细线的拉力；再对 滑轮受力分析，结合平衡条件进行分析即 可．
• 分析O点的受力，一根绳子上的力是相同的，故细 线OO′的拉力一定在∠AOB的角平分线上，如图所 示：
• 物体B向右移动稍许，∠AOB变大，α角将增大，A 选项正确，B选项错误；增大小球A的质量， ∠AOB不变，α角不变，C选项错误；当∠AOB＝ 120°时，悬挂定滑轮的细线的弹力等于小球A的 重力，物体B无论在地板上移动多远，∠AOB都不 可能达到120°，故悬挂定滑轮的细线的弹力不可 能等于小球A的重力，D选项正确．
受力分析 共点力的平衡(带详细答案)
受力分析 共点力的平衡受力分析的一般步骤1、如图所示，两梯形木块A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 之间的接触面倾斜。
A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，下列说法正确的是( ) A ．A 、B 之间一定存在摩擦力作用 B ．木块A 可能受三个力作用 C ．木块A 一定受四个力作用D ．木块B 受到地面的摩擦力作用方向向右2、如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB 所在的平面一分为二，先后以AB 沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F 和F ′，已知支架间的距离为AB长度的一半，则FF ′等于( )A ．3B ．32 C ．233 D ．33解决平衡问题的四种常用方法合成法 物体受三个共点力的作用平衡，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力3、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。
一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。
设滑块所受支持力为F N，OP 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确的是()A．F＝mgtan θB．F＝mg tan θ C．F N＝mgtan θD．F N＝mg tan θ4、如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接，正好组成一个菱形，∠ABC＝60°，整个系统保持静止状态。
已知D物块所受的摩擦力大小为F，则A物块所受的摩擦力大小为()A．33F B．F C．32F D．2F5、如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。
2017届一轮复习 2.3 受力分析 共点力的平衡 教案
受力分析共点力的平衡)基础点知识点1受力分析1．定义：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出外力受力示意图的过程。
2．受力分析的一般顺序(1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力)。
(2)其次分析接触力(弹力、摩擦力)。
(3)最后分析其他力。
可概括为“一重，二弹，三摩擦，四其他”。
知识点2共点力的平衡1．平衡状态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
2．共点力的平衡条件F合＝0或者3．平衡条件的推论(1)二力平衡：如果物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，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。
重难点一、受力分析1．受力分析的角度和依据从力的概念判断寻找对应的施力物体从力的性质判断寻找产生的原因从力的效果判断寻找是否发生形变或改变物体的运动状态(即是否产生了加速度)从力的相互性判断从力的反作用角度去寻找(1)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后根据分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在。
(2)整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法。
(3)隔离法：将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法。
(4)动力学分析法：对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法。
3．受力分析的四个步骤(1)明确研究对象：确定受力分析的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体的组合。
(2)隔离物体分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪几个物体对它施加了力的作用(重力－弹力－摩擦力－其他力)。
(3)画出受力示意图：画出受力示意图，准确标出各力的方向。
高考物理一轮复习 受力分析 共点力的平衡(讲)
取夺市安慰阳光实验学校专题07 受力分析 共点力的平衡1.学会进行受力分析的一般步骤与方法.2.掌握共点力的平衡条件及推论.3.掌握整体法与隔离法，学会分析动态平衡问题和极值问题． 1．受力分析 (1)概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析． (2)受力分析的一般顺序先分析重力，然后分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力(电磁力、浮力等)．2．共点力作用下物体的平衡 (1)平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态．(2)共点力的平衡条件：F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧F 合x ＝0F 合y ＝03．共点力平衡的几条重要推论(1)二力平衡：如果物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，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反．(3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反． 考点一 物体的受力分析 1．受力分析的基本步骤(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统．(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用．(3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号． 2．受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法①研究系统外的物体对系统整体的作用力； ②研究系统内部各物体之间的相互作用力．(2)假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在．★重点归纳★受力分析（1）受力分析的基本思路（2）受力分析的思路和技巧进行受力分析应注意以下几个方面：①明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等)．②按顺序找力(一“重”、二“弹”、三“摩擦”、四“其他”)．③画好受力图后，要检查，防止多力和少力．④受力分析口诀：地球周围受重力，绕物一周找弹力，考虑有无摩擦力，其他外力细分析，合力分力不重复，只画受力抛施力．⑤在受力分析的过程中，要注意题目给出的物理条件(如光滑——不计摩擦；轻物——重力不计；运动时空气阻力忽略等)．⑥只分析根据性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力等)，不分析按效果命名的力(如下滑力、动力、阻力等)．★典型案例★如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为：（）A．3个B．4个C．5个D．6个【答案】B【解析】先以A为研究对象，分析受力情况：重力、B的竖直向上的支持力，B对A没有摩擦力，否则A不会匀速运动．再对B研究，B受到重力、A对B竖直向下的压力，斜面的支持力和滑动摩擦力，共4个力，B正确．【名师点睛】受力分析：把指定物体（研究对象）在特定物理情景中所受外力找出来，并画出受力图，这就是受力分析．受力分析通常要按照确定的顺序，以防止漏力、多力．第一步，锁定目标；第二步，列表：看看被分析物体周围有哪些物体；第三步，画出重力；第四步，考虑直接接触力，包括弹力和摩擦力；第五步，分析间接接触的力．如电场力、磁场力等★针对练习1★如图，质量m A＞m B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，在沿粗糙面下落过程中，物体B的受力示意图是：（）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】【名师点睛】本题关键先对整体受力分析，得到整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A与B间无弹力，最后再对B受力分析，得到其只受重力。