2021届新高考物理扫描考点2.3 共点力的静态平衡（解析版）.docx

《2021届新高考物理扫描考点2.3 共点力的静态平衡（解析版）.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2021届新高考物理扫描考点专题2.3共点力的静态平衡目录【考点扫描】1一、共点力的平衡的概念及推论1二、处理静态平衡问题的常用方法总结1三、静态平衡问题的解题“四步骤”2【典例分析】2【专题精练】5【考点扫描】一、共点力的平衡的概念及推论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或者如图甲所示，小球静止不动，如图乙所示，物体匀速运动。甲　　　　　　　乙则小球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，

2、这两个力必定大小相等，方向相反。(2)三力平衡：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：物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等，方向相反。二、.处理静态平衡问题的常用方法总结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

3、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三、静态平衡问题的解题“四步骤”【典例分析】【例1】(多选)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FN，OP与水平方向的夹角为θ。重力加速度为g，下列关

4、系正确的是(　　)A．F＝B．F＝mgtanθC．FN＝D．FN＝mgtanθ【答案】　AC【解析】方法一　合成法滑块受力如图甲，由平衡条件知＝tanθ，所以F＝，FN＝。方法二　效果分解法将重力按产生的效果分解，如图乙所示，F＝G2＝，FN＝G1＝。方法三　正交分解法将滑块受的力沿水平、竖直方向分解，如图丙所示，mg＝FNsinθ，F＝FNcosθ，联立解得F＝，FN＝。方法四　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F＝，FN＝。【技巧总结】处理平衡问题的三个技巧(

5、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)物体受四个以上的力作用时，一般要采用正交分解法。(3)正交分解法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。【例2】（2019·新课标全国Ⅲ卷）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

6、，F2＝mgC．F1＝mg，F2＝mgD．F1＝mg，F2＝mg【答案】　D【解析】　如图所示，卡车匀速行驶，圆筒受力平衡，由题意知，力F1′与F2′相互垂直。由牛顿第三定律知F1＝F1′，F2＝F2′，则F1＝mgsin60°＝mg，F2＝mgsin30°＝mg，D正确。【技巧总结】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。【例3】（2019·新课标全国Ⅱ卷）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

7、因数为，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为(　　)A．150kgB．100kgC．200kgD．200kg【答案】A【名师解析】　物块沿斜面向上匀速运动，受力如图，根据平衡条件F＝Ff＋mgsinθ①Ff＝μFN②FN＝mgcosθ③由①②③式得F＝mgsinθ＋μmgcosθ所以m＝故当Fmax＝1500N时，有mmax＝150kg，A正确。【技巧总结】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。【例4】

8、(2017·全国卷Ⅱ)如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)A．2－B.C.D.【答案】C【解析】当F水平时，根据平衡条件得F＝μmg；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，由平衡条件得Fcos60°＝μ(mg－Fsin60°)，联立解得μ＝，故选项C正确。【技法总结】物体受四个或四个以上的力作用时，一般采用正交分解法。【专题精练】1.(202