高考物理二轮复习 专题02 力与物体的平衡(讲)

专题02 力与物体的平衡

考试大纲 1. 滑动摩擦、静摩擦、滑动摩擦因数 要求 考纲解读 高考着重考查的知识点有：力的合成与分Ⅰ 解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式．对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试热点问题．此外，基础概念与实际联系也是当前高2. 形变、弹性、胡克定律 考命题的一个趋势． Ⅰ 考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个3. 矢量和标量 4.力的合成和分解 5.共点力的平衡 Ⅰ Ⅱ Ⅱ 知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核.

纵观近几年高考试题，预测2018年物理高考试题还会考：

1、高考对本章内容着重考查的知识点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等，对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有热点问题。题型通常为选择题，分值一般为6分。

2、以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将会加强，在今年届高考复习中应特别关注建立物理模型能力的培养。

考向01 三种常见力：重力、弹力和摩擦力 1.讲高考 （1）考纲要求

高考着重考查的知识点有：重力、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式；弹力、摩擦力的产生条件、方向判断及大小计算。 （2）命题规律

这部分知识单独考查一知识点的试题很少，大多数情况都是同时涉及几个知识点，而且都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，此外，基础概念与实际联系与是当前高考命题的一个趋势。

特别注重物理思维与物理能力的考核

案例1．【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）： （ ） A．86 cm 【答案】B

B． 92 cm

C． 98 cm

D． 104 cm

【考点定位】胡克定律、物体的平衡

【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。

案例2． 【2016·江苏卷】一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为： （ ） A．40 m/N 【答案】D

【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误，D正确。 【考点定位】考查胡可定律

【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位。

案例3． 【2016·海南卷】如图，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和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=0 C．f1≠0，f2≠0，f3=0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0 【答案】C

【解析】对整体受力分析可知，整体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

B．40 N/m

C．200 m/N

D．200 N/m

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受力分析可知，a相对于b有向下运动的趋势，a和b之间存在摩擦力作用，即f1≠0。选项C正确。 【考点定位】共点力的平衡、整体法、隔离法

【名师点睛】“整体隔离法”是力学中的重要方法，一定要熟练掌握，注意对于由多个物体组成的系统，不涉及内力时优先考虑以整体为研究对象。

2．讲基础

（1）重力：涉及到重力问题时，最容易出错的是，把重力忘掉了。 （2）弹力

①产生条件：直接接触；弹性形变

②大小：弹簧弹力F=kx，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。

③方向：压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。

特别提醒：绳只能产生拉力，杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，在分析竖直平面内的圆周运动时应该注意两者的区别。 3.摩擦力

①产生条件：①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势

②大小：滑动摩擦力大小 Ff??FN,与接触面的面积和物体运动速度无关；静摩擦力大小根据牛顿运动定律或平衡条件求解。

③方向：沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反

3．讲典例

案例1．如图所示，物体A静止在斜面体B上，斜面体放在水平面上静止．则物体A受力的情况为（ ）

A. 重力 弹力 摩擦力 B. 下滑力 弹力 摩擦力 C. 重力 弹力 摩擦力 下滑力 D. 重力 对斜面的压力 摩擦力 【答案】A

【解析】解：由受力分析知物体冲上粗糙斜面后受重力、弹力、摩擦力的作用,上冲是靠惯性,不是有什么上冲力,故A对B错;C中压力是斜面所受力,不是物体受力,故C错;D选项中弹力与支持力重复出现,故错误。 【趁热打铁】如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为

g.由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运

动，同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动，则拉力F的大小为( )

A. mg B. μmg C. μmgv2v?v2122 D. μmgv1v?v2122 【答案】C

点睛：明确工件所受滑动摩擦力的大小和方向，注意滑动摩擦力的方向是和物体的相对运动方向相反，正确判断出工件所受摩擦力方向，然后根据其运动状态即可正确求解该题．

案例2．如图所示，质量分别为mA和mB的物体A和B相对静止，以共同的速度沿倾角为?的固定斜面匀速下滑，则下列说法错误的是( ) ．．

A. A、B之间的动摩擦因数小于B与斜面之间的动摩擦因数 B. B受到的摩擦力的合力大小为mBgsin? C. A受到的静摩擦力的大小为mAgsin? D. 取走A物体后，B物体仍将匀速下滑

【答案】A

【趁热打铁】如图所示，质量为m1的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为m2的长木板向右滑行，长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为?2，则（ ）

A. 长木板受到地面的摩擦力大小一定是?2?m1?m2?g B. 长木板受到地面的摩擦力大小一定不是?2m1g

C. 若改变F的大小，当F??2?m1?m2?g时，长木板将开始运动 D. 无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动 【答案】D

【解析】m1所受木板的滑动摩擦力大小f1??1m1g，方向水平向左，根据牛顿第三定律得知：长木板受到m1的摩擦力方向水平向右，大小等于f1??1m1g， m2处于静止状态，根据平衡条件知长木板受到地面摩擦力的大小是?1m1g，故AB错误；若改变F的大小，当F??2?m1?m2?g时，木块对长木板的摩擦力仍没有变化，因为摩擦力的大小与F无关，大小始终是?1m1g，故长木板仍处于静止，不可能运动，故C错误，D正确；选BD． 【点睛】本题中木板受到地面的摩擦力是静摩擦力，根据平衡条件分析木板受到地面的摩擦力的大小和方向，而不能根据滑动摩擦力公式求解， f2??2?m1?m2?g是错误的，不能确定此摩擦力是否达到最大值.

4．讲方法

弹力和摩擦力有无的判断方法：①条件法；②假设法；③状态法（用共点力平衡或牛顿运动定律）；

5．讲易错

【题目】如图，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力不可能的是（ ）

A. 方向一定沿斜面向下 B. 方向可能沿斜面向下 C. 大小可能等于零 D. 大小可能等于F 【答案】【正解】A

【错因】根据推力F的大小与重力分力的大小确定摩擦力的方向，注意分析推力与重力沿斜面向下分力的大小关系．

考向02 力的合成与分解 1.讲高考 （1）考纲要求

会用平行四边形定则、三角形定则进行力的合成与分解；会用正交分解法进行力的合成与分解 （2）命题规律

这部分内容独立命题考试一般以选择题为主，在高考中独立命题的可能性不大，一般与牛顿运动定律、共点力平衡、功与能以及电磁学内容结合起来考查

案例1．【2016·全国新课标Ⅱ卷】质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T 表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中： （ ）

A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小

【答案】A

【解析】对结点O受力分析，重力的大小和方向均不变，水平拉力F的方向不变，绳拉力在转动，满足三力平衡的动态平衡，如图所示：

T

F O mg

可得，水平拉力F逐渐增大，绳的拉力逐渐增大，故选A。 【考点定位】动态平衡的图解法

【名师点睛】此题是物体的平衡问题，考查平行四边形定则的应用；图解法是最简单快捷的方法，注意搞清各个力的大小及方向变化的特点，变换平行四边形即可。此题还可以列方程讨论。

案例2． 【2015·广东·19】（多选）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有： （ ）

A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力大于自身重力

C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力. 【答案】BC

【考点定位】共点力平衡条件的应用。

【名师点睛】处于平衡状态的物体所受合外力为0，即在任意方向上合力必为0。

2．讲基础

（1）运算法则：①平行四边形定则；②三角形定则

（2）常用方法：①作图法；②合成法；③分解法；④正交分解法；⑤等效替代法

3．讲典例

案例1．如图所示，将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，仅考虑物体B与水平面间的摩擦，其余接触面的摩擦不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m，当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ．下列说法正确的是（ ）

A. 物体B对水平面的压力大小为Mg B. 物体B受到水平面的摩擦力大小为mg tan?C. 滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为mgtanθ D. 滑块A对物体B的压力大小为【答案】B

mg cos?

F1?mgmg， F2? sin?tan?mgmg，A对墙壁的压力大小为，故CD错误。 sin?tan?根据牛顿第三定律，A对B的压力大小为点睛：首先对物体A受力分析，受重力、B的支持力、挡板的支持力，根据平衡条件列式求解；然后再对整体受力分析，根据平衡条件力列式求解地面支持力和静摩擦力大小。

【趁热打铁】如图所示，质量为m=1.2Kg、顶角为α=37的直角劈和质量为M=2 Kg的正方体放在两竖直墙和水平地面间，处于静止状态．若不计一切摩擦， g取10 m/s，墙面对正方体的弹力大小与水平地面对正方体的弹力大小分别为（ ）

20

A. 20N，36N B. 16N，32N C. 16N，40N D. 20N，20N

【答案】B

案例2．如图所示，体操运动员在比赛中，他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为α。已知他的体重为G，吊环和绳索的重力不计，则每条绳索的张力为( )

A.

GGGG B. C. cos? D. sin?

2cos?2sin?22【答案】A

【趁热打铁】一物体在几个力的作用下处于平衡状态，若保持其它力不变，而将其中一个力大小不变、方向逆时针旋转180°，则物体所受合力的变化情况是（ ） A. 合力的大小先变大后变小 B. 合力的大小先变小后变大 C. 合力的方向逆时针转90° D. 合力的方向逆时针转180° 【答案】C

【解析】物体在几个力的作用下处于平衡状态，则有其中某一个力而其余力的合力大小相等，方向相反，将其中一个力大小不变、方向逆时针旋转180°，则物体所受合力一直变大，合力的方向逆时针转90°，故C正确，ABD错误；

4．讲方法

利用平行四边形(三角形)定则分析物体的受力情况在各类教辅中较常见．掌握好这种方法的关键在于深刻地理解好“在力的图示中，有向线段替代了力的矢量”；平行四边形法有时还可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比

正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法。 几种特殊情况下的力的合成问题 ①两个分力F1、F2互相垂直时，合力F合?F12?F22，方向与F1的夹角的正切tan??F2。 F1②两分力大小相等时，即F1= F2= F，合力F合?2Fcos③两分力大小相等，夹角为120°时，可得F合=F

5．讲易错

?2，方向在这两个力的夹角平分线上。

【题目】如图所示，三根抗拉能力相同的轻细绳1、2、3将一重物悬挂在水平天花板上，P、Q两点为绳子与天花板的结点，绳子1、2与天花板的夹角分别为60°和30°，其拉力大小分别为F1、F2，重物重力为G，下列说法正确的是（ ）

A. 绳子2的拉力F2?3F1 B. 绳子2的拉力F2=2G

C. 若逐渐增大重物进力，绳子3先断

D. 若缓慢增大P、Q两点间距， F1、F2的合力增大 【答案】【正解】C

【错因】本题是平衡问题，关键是明确点O的受力情况，根据平衡条件作图分析；三力平衡的基本解题方法：①力的合成、分解法：即分析物体的受力，把某两个力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力，二是把重力按实际效果进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力；②相似三角形法：利用矢量三角形与几何三角形相似的关系，建立方程求解力的方法．应用这种方法，往往能收到简捷的效果． 考向03 受力分析 1.讲高考 （1）考纲要求

学会进行受力分析的一般问题与方法

（2）命题规律

对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试的热点和难点问题

案例1．【2015·山东·16】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?1，A与地面间的动摩擦因数为?2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为： （ ）

B A A．

1?1?2 B．

1??1?2?1?2 C．

1??1?2?1?2 D．

2??1?2?1?2

【答案】B

【考点定位】物体的平衡.

【名师点睛】解题的关键是正确选择研究对象；并对研究对象列得平衡方程.

案例2．【2015·浙江·20】（多选）如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有Q?3.0?10C的正电荷。两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2。

?6A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取g?10m/s2；

922静电力常量k?9.0?10N?m/C，AB球可视为点电荷）则： （ ）

A．支架对地面的压力大小为2.0N B．两线上的拉力大小F1?F2?1.9N

C．将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小为F1?1.225N,F2?1.0N D．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1?F2?0.866N 【答案】BC

【考点定位】库伦定律，共点力平衡条件

2．讲基础

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），最后分析其它力

受力分析应该知道的三个技巧：

①建立受力分析思维模板，也就是养成按一定顺序进行受力分析的习惯，这样可有效的防止“丢力”； ②善于变换研究对象，如果不能直接判断某物体是否对研究对象有力的作用，这时可以先分析这个物体的受力情况，再分析研究对象的受力情况；

③结合运动状态及时修正，由于弹力和摩擦力是被动力，它们的大小和方向与物体的运动状态有密切的联系，所以分析物体的受力情况时，除了根据力产生的条件判断外，还必须根据物体的运动状态，给合牛顿运动定律和平衡条件及时修正。

受力分析还就注意以下几个问题： ①注意要找到施力物体 ②注意区分性质力和效果力 ③合力和分力不能重复考虑 ④注意内力和外力

⑤可把所有力的作用点（箭尾）都画在物体的重心处，在保证科学性的前提画力的示意图

3．讲典例

案例1．如图所示，一倾角为?的斜面体置于固定在光滑水平地面上的物体A、B之间，斜面体恰好与物体A、B．．接触，一质量为m的物体C恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面体与A、B均无作用力。若用平行于斜面体的力F沿斜面向下推物体C，使其加速下滑，则下列关于斜面体的与物体A、B间的作用力的说法正确的是

A. 对物体A、B均无作用力

B. 对物体A有向左的压力，大小为Fcos? C. 对物体B有向右的压力，大小为mgcos?sin? D. 对物体A有向左的压力，大小为mgcos?sin? 【答案】A

【趁热打铁】如图所示，在水平面上，物体A、B、C在水平外力F的作用下一起向右做匀速直线运动，其中A与

B的接触面水平，则有关A、B、C三个物体的受力情况，下列说法中正确的是（ ）

A. 物体C受4个力 B. 物体B受5个力 C. 物体A受5个力 D. 物体A受6个力 【答案】C

【解析】A、对于C,受重力、支持力和B对C的摩擦力三个力.故A错误；

B、对于B,受重力、A对B的支持力、C对B的压力,受C对B的摩擦力,所以B受4个力,故B错误;

C、物体A受重力、地面的支持力、B对A的压力,拉力F,及受地面的摩擦力,所以物体A的受力个数为5个.故C正确，D错误；

综上所述本题答案是：C

案例2．如图所示，叠放在固定粗糙斜面上的物块A和B接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中A和B的受力个数为（ ）

A. 2个，4个 B. 2个，5个 C. 3个，4个 D. 3个，5个 【答案】A

【解析】叠放在固定粗糙斜面上的物块A和B接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，A受到重力和B对它的支持力，故A受2个力；B受到重力、A对它的压力、斜面对它的支持力和斜面对它的摩擦力，故B受4个力。 故选A

【趁热打铁】下列处于静止状态的四个木块，一定受到摩擦力作用的是 （ ）

A. B.

C. 【答案】A

D.

4．讲方法 4．讲方法

整体法与隔离法的灵活应用，一般先选取整体分析运动状态，再选取隔离体分析相互作用的内力，对于复杂的问题整体法和隔离法要灵活交叉使用。

假设法：在未知某力是否存在量，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的运动状态产生影响来判断该力是否存在。

5．讲易错

【题目】如图所示，斜面体A静置于水平地面上，其倾角为??45，上底面水平的物块B在A上恰能匀速下滑.现对B施加一个沿斜面向上的力F使B总能极其缓慢的向上匀速运动，某时在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C (图中未画出），A始终静止，B保持运动状态不变.关于放上C之后，下列说法正确的是（ ）

A. B受到的摩擦力不变

B. B受到的摩擦力增加了mgsin2? C. A受到地面的摩擦力不变 D. A受到地面的摩擦力增加了mg 【答案】【正解】D

【错因】本题物体B涉及三个状态：匀速下滑、匀速上滑、加质量为m的小物体C匀速上滑，先根据平衡条件得到匀速下滑时物体B所受的滑动摩擦力大小，得到B、A间的动摩擦因数．再研究匀速上滑过程中，B受到的摩擦力．对整体研究，分别得到未加C和加上C后地面对A的摩擦力，再分析摩擦力的增加量.

考向04 共点力的平衡 1.讲高考 （1）考纲要求

掌握共点力作用下的平衡条件及推论 学会用图解法分析动态平衡问题和极值问题 （2）命题规律

共点力平衡问题是高考中出现的频率很高，单独命题一般是选择题，但计算题也会涉及到，主要结合牛顿运动定律、功能关系和电磁学相关知识一起来考查

案例1．【2017·天津卷】（多选）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是： （ ）

A．绳的右端上移到b?，绳子拉力不变 B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大 C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 【答案】AB

变，衣服的位置不变，故A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sin α增大，cos α减小，绳子的

拉力增大，故B正确。

【考点定位】受力分析，共点力的平衡

【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型，学生并不陌生，关键要判断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。

案例2． 【2017·新课标Ⅰ卷】（多选）如图，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?（??π）。现将重物向右上方缓慢拉2起，并保持夹角?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

【考点定位】共点力的平衡、动态平衡

【名师点睛】本题考查动态平衡，注意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求OM、MN两力的夹角不变，两力的大小、方向都在变。三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助圆，同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。 案例3．【2016·全国新课标Ⅲ卷】如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为： （ ）

A．

m 2 B．3m2

C．m

D．2m

【答案】C

【考点定位】考查了共点力平衡条件的应用

【方法技巧】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解。

2．讲基础

两类典型的平衡问题：①静态平衡；②动态平衡 共点力平衡条件：F合?0??二力平衡 三力平平衡

动态平衡：在动态平衡问题中，一定要先抓住不变的力（大小和方向），然后找出部分不变的力（大小或方向），最后分析其它力的变化；在共点力动态平衡问题中，一般不必进行定量计算，首先考虑用图解法。

3．讲典例

案例1． 如图所示，物体重G=100N，被轻绳AO与BO拉住悬在空中，BO水平，AO与水平成45角，求

0

?Fx合?0

?Fx合?0

（1）绳子AO、BO的拉力各为多大?

（2）保证绳子AO、CO位置不变，当绳子BO由水平位置转到竖直位置过程中，绳子BO的最小拉力？ 【答案】（1）TB=100N；TA=100

N(2)TB=50

N

【趁热打铁】如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA=10kg，mB=20kg，A、B之间，B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5．一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求：

（1）绳子的拉力？

（2）所加水平力F的大小．（取g=10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8） 【答案】（1）50N．（2）160N．

【解析】试题分析：将物体B匀速向右拉出过程中，A物体保持静止状态，受力均平衡．分别分析两个物体的受力情况，作出力图，根据平衡条件列方程求解水平力F的大小焦耳轻绳拉力大小．

2

A、B的受力分析如下图所示．

对A：由平衡条件得FTsin37??Ff1??FN1①，FTcos37??FN1?mAg② 联立①、②两式可得： FN1?3mAg?60N， Ff1??FN1?30N， FT?30N

4??3对B用平衡条件： F?F'f1?Ff2?F'f1??FN2?Ff1???FN1?mBg??2Ff1??mBg?160N

案例2．光滑圆柱体O1紧靠竖直墙壁置于水平地面上．重为G1的均匀圆球O2用—定长度的轻质细线悬挂于竖直墙壁上的A点，平衡时O2A与竖直方向的夹角＝60°，且两圆心的连线与O2A恰好垂直，其截面图如图所示．巳知圆柱体重为G2，不计各接触面间的摩擦，求：

（1）球对圆柱体的压力大小FN1； （2）圆柱体对地面的压力大小FN2。 【答案】（1）33G1（2）G2?G1

42

【趁热打铁】质量M=4kg，倾角为30的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上，斜面上有两个质量均为m=2kg的小球A、B，它们用轻质细绳连接，现对小球B施加一水平向左的拉力F，使小球A、B及斜面体一起向左做匀速直线运动，如图所示，重力加速度g=10m/s,求：

2

o

（1）细绳的拉力T （2）水平拉力F的大小

（3）水平地面与斜面体间的动摩擦因数μ 【答案】（1）T=10N（2）F?4033 N（3）??36

4．讲方法

正交分解法：多用于三个或三个以上共点力作用下的平衡，要注意的是：对坐标轴的选择，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解求知力和待求力。

矢量三角形法：物体受三个力作用下平衡时，则这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，反之也成立。利用矢量三角形，可能根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解。

图解法进行动态平衡分析：图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个力作用，且其中一个大小和方

向均不变（已知恒力），另一个力的方向不变，第三个力的大小、方向均发生变化。一般做法是：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，再依据某一力的变化，在同一图中作出物体若干状态下的平衡受力图（力的平行四边形或三角形），从而确定力的大小及方向的变化情况。

5．讲易错

【题目】如图所示，斜面AB倾角θ=30°，底端A点与斜面上B点相距s=10m，甲、乙两物体大小不计，与斜面间的动摩擦因数为

，某时刻甲从A点沿斜面以v1=10m/s的初速度滑向B，同时乙物体从B点以v2=7.25m/s

2

的初速度滑向A，取重力加速度g=10m/s，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：

（1）甲物体沿斜面上滑的加速度大小； （2）甲、乙两物体经多长时间相遇． 【答案】【正解】 （1）12.5 m/s（2）1s

2

考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系

【错因】解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库高考物理二轮复习 专题02 力与物体的平衡(讲)在线全文阅读。