2020版高考物理大一轮复习第二章专题强化二受力分析共点力的平衡讲义（含解析）教科版

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1、专题强化二　受力分析　共点力的平衡专题解读1.本专题是本章重要知识和规律的综合，特别是受力分析和平衡条件的应用更是高考的重点和热点．2．高考对本专题内容的考查主要是在选择题中作为一个考查点出现，但近年在计算题中也作为一个力学或电学考点命题．3．用到的相关知识有：受力分析，力的合成与分解，共点力的平衡条件，用到的主要方法有：整体法与隔离法、合成法、正交分解法等．一、受力分析1．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，并画出受力示意图的过程．2．一般步骤自测1　(2018·福建省三明市上学期期末)如图

2、1，某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子之间的相互作用力，下列说法正确的是(　　)图1A．小棋子共受三个力作用B．棋子对棋盘的压力大小等于重力C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D．质量不同的棋子所受的摩擦力大小不同答案　D解析　小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F引、支持力N和静摩擦力f，共四个力作用，重力竖直向下，摩擦力竖直向上，且重力和摩擦力是一对平衡力；支持力和吸引力为一对平衡力；棋子掉不下来的原因是棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等，所以质量不同的棋子所受

3、摩擦力大小不同，故选项D正确．二、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．平衡条件F合＝0或者.如图2甲和乙所示，小球静止不动，物块匀速运动．图2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，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

4、衡状态，其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等，方向相反．自测2　(多选)如图3所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为m，由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成θ角，已知物体所受的浮力不能忽略．下列说法正确的是(　　)图3A．绳子的拉力为B．绳子的拉力可能小于mgC．物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力D．物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力答案　BD解析　对物体受力分析，如图所示：根据平衡条件，竖直方向有F浮＋Tcosθ＝m

5、g，则有T＝，故绳子的拉力可能小于mg，故A错误，B正确．在水平方向上有f＝Tsinθ，sinθ<1，有f

6、强度方向相同(相反)安培力F＝BIL当B∥I时，F＝0左手定则，安培力(洛伦兹力)的方向总是垂直于B与I(B与v)决定的平面洛伦兹力F洛＝qvB当B∥v时，F洛＝02.整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力例1　(2018·四川省广安市、眉山市、内江市、遂宁市第三次诊断)如图4所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态

7、，弹簧实际长度相等．弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等．弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°.设A、B中的拉力分别为FA、FB.小球直径相比弹簧长度可以忽略．则(　　)图4A．tanθ＝B．kA＝kBC．FA＝mgD．FB＝2mg答案　A解析　对下面的小球进行受力分析，如图甲所示：根据平衡条件得：F＝mgtan45°＝mg，FB＝＝mg；对两个小球整体受力分析，如图乙所示：根据平衡条件得：tanθ＝，又F＝mg，解得tanθ＝，FA＝＝mg，由题可知两弹簧的形变量相等，则有：x＝＝，解得：＝＝，故A正

8、确，B、C、D错误．变式1　(多选)(2018·河南省濮阳市第三次模拟)如图5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，m2在空中．此时，力F与水平方向成θ角，弹簧中弹力大小为F1，弹簧轴线与水平方向的夹角为α，m1受地面的摩擦力大小为f，则下列正确的