2021版高考物理一轮复习第2章相互作用第4节共点力平衡学案13页

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第 4 节　共点力平衡
考点一　受力分析
对应学生用书 p
1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，
并画出物体__受力__的示意图的过程．
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．
3．受力分析的常用方法
(1)整体法和隔离法
①整体法{研究外力对物体系统的作用各物体运动状态相同
同时满足上述两个条件即可采用整体法．
②隔离法{分析系统内各物体（各部分）间相互作用各物体运动状态不相同
物体必须从系统中隔离出来，独立地进行受力分析，列出方程．
(2)假设法
在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存
在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在．
【理解巩固 1】　如图所示，质量为 m的滑块静置于倾角为 30°的固定粗糙斜面上，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°.重力
加速度大小为 g.下列说法正确的是(　　)
A．滑块一定受到四个力作用
B．弹簧可能处于拉伸状态
C．斜面对滑块的摩擦力可能为零
D．斜面对滑块的摩擦力大小可能为
1
2
mg
[解析] 弹簧与竖直方向的夹角为 30°，所以弹力的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变
情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能受重力、斜面支持力、静
摩擦力和弹簧的弹力四个力的作用而平衡，但不是一定受四个力作用，故 A错误；弹簧对滑

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块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，故 B正确；滑块沿着斜面方向受力平衡，则滑块
此时受到的摩擦力方向沿斜面向上，大小一定等于重力沿斜面向下的分力，即 f＝mgsin 30
°＝0.5mg，不可能为零，故 C、D错误．
[答案] B

3
对应学生用书 p
　单个物体的受力分析
例 1　如图所示，固定斜面上有一小球，由一竖直轻弹簧 P 与一平行斜面的轻弹
簧 Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力，下列说法正确的是(　　)
A．若小球光滑，轻弹簧 P一定有弹力
B．若小球光滑，小球可能受到 4个力
C．若斜面和小球都不光滑，轻弹簧 Q不可能处于压缩状态
D．若斜面和小球都不光滑，小球与斜面之间一定有弹力
[解析] 小球光滑时，若弹簧 P 无拉力，则弹簧 Q 一定有拉力，斜面对小球有支持力，
一共 3个力，可以平衡，A错误；小球光滑时，若弹簧 P和 Q都有拉力，斜面一定有支持力，
否则不平衡，受 4个力的作用，B正确；斜面和小球都不光滑时，若弹簧 P无拉力且小球处
于平衡状态，对小球受力分析，受到竖直向下的重力，斜面的支持力，受到摩擦力可能向下
也可能向上，还可能为零，弹簧 Q可能伸长也可能压缩，还可能处于原长状态，C错误；斜
面和小球都不光滑时，对小球受力分析，受到竖直向下的重力，若弹簧 Q无拉力，小球受到
弹簧 P的拉力与重力平衡，不受支持力，即小球与斜面间有可能无弹力，D错误．
[答案] B
　整体法和隔离法的应用
例 2　如图所示，固定在水平地面上的物体 P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨
过固定在物体 P顶点上的小滑轮，一端系有质量为 m＝3 kg的小球，小球与圆心连线跟水平
方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块 3，三个物块重均为 50N，作用在物块 2的
水平力 F＝10 N，整个系统处于平衡状态，g取 10 m/s2，则以下说法正确的是(　　)
A．1和 2之间的摩擦力是 10 N
B．2和 3之间的摩擦力是 25 N
C．3与桌面间的摩擦力为 15 N
D．物块 3受 6个力作用
[解析] 物体 1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故 A错误；对
1与 2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3对 12整体的静摩擦
力向左，与拉力平衡，为 10 N，故 2和 3之间的摩擦力是 10 N，故 B错误；对 m受力分析，
重力、支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力 T＝
mgsin 30°＝15 N，则 3与桌面之间的摩擦力是(15－10) N＝5 N，即 3与桌面间摩擦力为 5

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N，故 C错误；对物块 3受力分析，受重力、支持力、2对 3...