1、走向高考 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 高考总复习走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用物体间的相互作用 第二章第一部分 同步复习讲练 走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用第3讲 共点力作用下物体的平衡第二章 走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用考 点 体 验 题 型 突 破 学科特色素养 课 时 作 业 2341走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用考 点 体 验走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 B受力分析基础自测1(
2、2014广东韶关一模)如图所示，质量分别为 m、2m 的物体 A、B 由轻质弹簧相连后放置在匀速上升的电梯内，当电梯钢索断裂的瞬间，物体B 的受力个数为()A2 B3C4D1走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用解析 电梯钢索断裂的瞬间，弹簧上的弹力不变，此时A物体合力为零。假设B物体与电梯间没有作用力，则电梯只受重力作用，其加速度等于重力加速度g，B物体受重力和弹簧向下的压力，其加速度大于重力加速度，故B物体一定压紧电梯，两者之间有弹力作用，故B物体受3个力，B正确。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用考点梳理对物体进行受力分析是
3、解决力学问题的基础，是研究力学问题的重要方法，受力分析的步骤是：1根据题意选取研究对象，选取研究对象的原则是要使对 问 题 的 研 究 尽 量 简 便，研 究 对 象 可 以 是 单 个 物 体 或_，也可以是由几个物体组成的系统。物体的某一部分走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用2把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个 力，要 养 成 按 一 般 步 骤 分 析 受 力 的 好 习 惯。一 般 应_，然后环绕物体一周，找出跟研究对象_的 物 体，并 逐 个 分 析 这 些 物 体 对 研 究 对 象 的 弹 力 和_，最后再分析其他场力(如电场力、磁
4、场力等)。3每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些_的力。先分析重力接触摩擦力不存在走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用4画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的_。5对物体受力分析时应注意以下几点：(1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆；(2)对于作用在物体上的每一个力，都必须明确它的来源，不能无中生有；(3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力)，不能把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。运动状态走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用归纳领
5、悟研究对象的选取在进行受力分析时，第一步就是选取研究对象，选取的研究对象可以是一个物体(质点)，也可以是由几个物体组成的整体(质点组)。(1)隔离法：将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。隔离法的原则：把相连结的几个物体看成一个整体，如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力)，就要把跟该力有关的某物体隔离出来。当然，对隔离出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用(2)整体法：把相互连结的几个物体视为一个整体(系统)，从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力)，称为整体法。
6、整体法的基本原则：当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同的问题，中学阶段不宜采用整体法)或都处于平衡状态(即a0)时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间的相互作用力(内力)。整体法的运用原则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主要矛盾(要研究的外力)这样一种辩证的思想。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用(3)整体法、隔离法的交替运用对于连结体问题，多数情况既要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交叉运用方法，当然个别情况也可先隔离(由已知内力解决未知外力
7、)再整体的相反运用顺序。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 A解析 以O点为研究对象，受三个拉力而平衡，b绳与c绳上的拉力的合力与a绳上的拉力等大反向，由几何关系得a绳上的拉力最大，由于三根绳子完全相同，能承受的最大拉力相同，故a绳先断，A正确。物体的平衡2.(2014广东揭阳二模)如图所示，a、b、c 三根绳子完全相同，其中 b 绳水平，c 绳下挂一个重物。若使重物加重，则这三根绳子最先断的是()Aa 绳Bb 绳Cc 绳D无法确定走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用考点梳理1平衡状态(1)平衡状态：物体处于_或_直线运动的
8、状态。(2)共点力：同一_的力或作用线(或延长线)交于_的力。2共点力作用下物体的平衡条件合外力为零，即F0或Fx0Fy0静止匀速作用点同一点走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用3共点力作用下物体的平衡条件(F合0)的应用步骤(1)选定_，依据题意应该用整体法还是隔离法更有利于解决问题，应视具体问题而定。(2)对研究对象进行准确的_，找出哪些物体对要研究的物体有力的作用。(3)画出_图，并将某些力进行合成或分解，作出平行四边形。(4)根据平衡条件：_，列出平衡方程进行求解。研究对象受力分析受力示意F合0走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的
9、相互作用归纳领悟1平衡条件的推论(1)如果物体在两个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，为一对平衡力。(2)如果物体在三个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)如果物体受多个力作用而处于平衡状态，其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反。(4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零。(5)三力汇交原理：如果一个物体受到三个非平行力作用而平衡，这三个力的作用线必定在同一平面内，而且必为共点力。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用2平衡问题中列方程的方法(1)正交分解法正交分解法是
10、解决共点力平衡问题的一般方法，应用正交分解法一般应注意以下几点：该方法不受研究对象、所受外力多少的限制；关于坐标轴的选取，原则上是任意的，就是说选择不同的坐标轴并不影响运算的结果。但具体应用时又以解题方便的坐标系为最佳选择，例如在静力学问题中一般选含外力多的方向为一个坐标轴的方向，而在动力学问题中一般选加速度或初速度方向为一个坐标轴的方向。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用(2)力的合成法特别适合三个力平衡时，运用其中两力之和等于第三个力来列方程求解。(3)相似三角形法在共点力的平衡问题中，已知某力的大小及绳、杆等模型的长度、高度等，常用力的三角形与几何三角形
11、相似的比例关系求解。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用(4)应用拉密定理拉密定理：如果物体受三个不平行力而处于平衡状态，如右图所示，则每个力的大小与另外两个力的夹角正弦之比为定值，即 F1sin1 F2sin2 F3sin3。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用题 型 突 破走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用命题规律 分析两个或两个以上物体的受力情况或系统内部分物体间的相互作用时，采用整体法或隔离法，考查灵活准确利用整体法和隔离法一般以选择题或力学综合题出现整体法和隔离法的应用如图所示，质量为M
12、的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用解析 选取A和B整体为研究对象，它受到重力(Mm)g，地面支持力FN，墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用，如图所示，处于平衡状态。根据平衡条件有：FN(Mm)g0，FFf可得FN(Mm)g再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力FAB，墙壁对它的弹力F的作用，如图所示，处于平衡状态，根据平衡条件有：竖直方向上：FABcosmg水平方向上：FA
13、BsinF解得Fmgtan，所以FfFmgtan。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用总结评述 解答此题时应注意把握以下三点：(1)整体分析受力，利用竖直方向平衡条件分析地面对三棱柱的支持力。(2)利用水平方向平衡条件分析地面对三棱柱的摩擦力与墙对球B的弹力关系。(3)隔离B球受力分析，利用平衡条件求出墙对B的弹力。答案(Mm)g mgtan走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用(2014江西上饶二模)如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为 14 圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之
14、间，没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O1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向下移动。设乙对挡板的压力大小为F1，甲对斜面的压力大小为F2，甲对乙的弹力为F3。在此过程中()走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 DAF1逐渐增大，F2逐渐增大，F3逐渐增大BF1逐渐减小，F2保持不变，F3逐渐减小CF1保持不变，F2逐渐增大，F3先增大后减小DF1逐渐减小，F2保持不变，F3先减小后增大走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用解析 以甲、乙整体为研究对象，受力分析如图，由平衡条件得F2Gcos，不变；隔离乙
15、物体受力分析如图，由图解法可看出，F1逐渐减小，F3先减小后增大，由牛顿第三定律知F1F1，F2F2，故D正确。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用命题规律 两个力的合力不变，其中一个力的方向不变，讨论另一个力的大小和方向的变化情况，或讨论三力平衡的问题时力的变化情况或求极值问题。图解法求解动态平衡问题走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板 MN。在 P 和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q，整个装置处于静止。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使 MN 保持竖
16、直，缓慢地向右移动，在 Q 落到地面以前，发现 P 始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是()AMN 对 Q 的弹力逐渐减小B地面对 P 的摩擦力逐渐增大CP、Q 间的弹力先减小后增大DQ 所受的合力逐渐增大走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用解析 取Q为研究对象，Q受到mg、FMN、FP三个力的作用，若MN缓慢向右移动，则FMN方向不变，FP与竖直方向夹角增大，动态变化情况如图所示，可以判断FMN、FP都变大，选项A、C错误。由于Q受力平衡，合力始终为零，选项D错误。取P、Q整体为研究对象，地面对P的摩擦力应与FMN平衡，所以地面对P的摩擦力逐渐增大，选
17、项B正确。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 B总结评述 对于动态平衡问题，经常用三角形定则来解，然后找出一个不变的力做标准，其他力和它比较，当边长增加时力增加，反之则减小。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用如图所示，表面光滑的半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力F的作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向，则()A小物块受到的支持力逐渐变大B小物块受到的支持力先变小后变大C拉力F逐渐变小D拉力F先变大后变小走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 AC解析 设小物块
18、所在点与O点的连线和OO的夹角为，小物块所受到的支持力大小为N，由于小物块处于动态平衡，满足：mgsinF，mgcosN，因减小，故可知正确选项。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用命题规律 物体所受三力平衡，三力构成的封闭三角形是斜三角形，并且力的三角形与几何三角形相似。考查分析问题能力和观察问题能力常以选择题出现。相似三角形法求解动态平衡问题走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆
19、BO与杆AO间的夹角逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()AFN先减小，后增大BFN始终不变CF先减小，后增大DF始终不变走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用解析 取BO杆的B端为研究对象，受到绳子拉力(大小为F)、BO杆的支持力FN和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G)的作用，将FN与G合成，其合力与F等值反向，如图所示，得到一个力三角形(如图中画斜线部分)，此力三角形与几何三角形OBA相似，可利用相似三角形对应边成比例来解。如图所示，力三角形与几何三角形OBA相似，设AO高为H，BO长为L，绳长AB为l，则由对应边成比例可得：GH
20、 FNLFl，式中G、H、L均不变，l逐渐变小，所以可知FN不变，F逐渐变小。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 B总结评述 处理该类动态问题的方法，就是在原来处理平衡问题的基础上，注意分析由于某一个物理量的变化而带来的其他变化，可用图解法，也可以用数学函数讨论法，审题时注意抓住“缓慢”之类的关键词语。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 mg如图所示，AC为轻绳，BC为弯曲的硬杆，质量忽略不计，B端用铰链接于竖直墙上，且ABAC。当C端挂一质量为m的物体时，绳AC的拉力为多大？走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分
21、 第二章 物体间的相互作用解析 以杆为研究对象，进行受力分析可知，杆只受到两个力(因为杆的质量忽略不计)，即两个端点对杆的作用力，由于杆处于平衡状态，这两个力一定是一对平衡力。以C点为研究对象，作出C点受力图如图所示，物体对C点向下的拉力大小等于其重力mg，绳AC的拉力T沿绳指向A，由于硬杆的质量不计，故杆对C点的弹力N的方向沿BC的连线方向，同时有几何关系ABCBCA。图中的T和mg的合力与N是一对平衡力，且合力方向与T和mg方向的夹角均相等，由力的矢量三角形与几何三角形相似，可得Tmg。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用学科特色素养走向高考 高考总复习 人
22、教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用7平衡问题中的临界与极值问题命题规律 根据物体平衡条件，利用正交分解法列出方程，然后由题中所给条件或隐含条件，判断临界值或极值，一般以选择题或计算题出现。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用根据流体力学知识，流体对物体的作用力可用f0Av2来表达。为一系数，0为空气密度，A为物体的截面积，v为物体相对于流体的速度。已知地球表面处0.5，01.25kg/m3，g10m/s2。球体积公式为V43r3。若将沙尘颗粒近似为球形，沙尘颗粒密度s2.8103kg/m3，半径r2104m。求：(1)沙尘颗粒在空气中竖直下落时的最大加
23、速度；(2)沙尘颗粒在空气中竖直下落时的速度最大值；(3)地面附近形成扬沙天气的风速至少为多少。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用解析(1)沙尘颗粒刚开始下落时速度为零，f0，则amaxg，方向竖直向下。(2)速度最大时加速度为零，则有fmg，即0Av2mg，又Ar2，ms43r3，所以vmax4srg303.46m/s。(3)地面附近形成扬沙天气的风速至少为3.46m/s。答案(1)g(2)3.46m/s(3)3.46m/s走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用总结评述(1)临界状态：是从一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一
24、个物理过程转入到另一个物理过程的转折状态。临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态。常见的临界状态有：A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)；B绳子断与不断的临界条件为作用力达到最大值；C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值。研究的基本思维方法：采用假设推理法。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用(2)极值问题：是指研究某一过程中某物理量变化时出现最大值或最小值的问题。处理极值问题的两种基本方法A解析法：根据物体的平衡条件列方程，通过数学知识求极值的方法，此法思维严谨，但有时运算量比较大，相对来说较复杂，而且还要依据物理情境进行合理的分析讨论。B图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量三角形，然后由图进行动态分析，确定极值的方法。此法简便、直观。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用答案 C如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为，且保持其平衡。保持不变，当拉力F有最小值时，F与水平方向的夹角应是()A0 B.2CD2解析 由题图可知当F与倾斜绳子垂直时具有最小值，所以。走向高考 高考总复习 人教版 物理第一部分 第二章 物体间的相互作用课 时 作 业（点此链接）
