（全国版）高考物理一轮复习 专题二 相互作用 考点3 共点力的平衡教案-人教版高三全册物理教案.docx

考点3共点力的平衡

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考向1物体静态平衡问题
1.[2019江苏高考,2,3分]如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为()
A.TsinαB.Tcosα
C.Tsinα D.Tcosα
必备知识:共点力的平衡条件、数学知识等.
关键能力:应用数学处理物理问题的能力.
解题指导:先对气球进行正确的受力分析,然后再根据共点力的平衡条件求解.
考向2物体动态平衡问题
2.[2019全国Ⅰ,19,6分,多选]如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中()

A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
必备知识:力的作用相互性、力的平衡条件等.
关键能力:图象法的应用能力.
解题指导:物块N受三个共点力作用而平衡、画出动态受力图.分析可知水平拉力和细绳拉力的变化情况;再通过对物块M进行受力分析,判断物块M所受摩擦力的变化情况.
考向3平衡中的临界与极值问题
3.[2015上海高考,14,3分]如图所示,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块.已知风对物块的推力F正比于Sv2,其中v为风速、S为物块迎风面积.当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为()
A.4mB.8mC.32mD.64m

必备知识:平衡状态的判断、平衡条件的运用等.
关键能力:模型构建能力,应用数学处理物理问题的能力.
解题指导:风力刚好推动物块,表明风力恰好跟摩擦力大小相等,此时应有kSv2=μmg=μρl3g,然后求出风速为2v0时物块的质量.

考法1单一物体的平衡问题
题型1三力平衡问题求解

1体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为d,每个篮球的质量为m、直径为D,不计球与球架之间的摩擦,则每个篮球对一侧球架的压力大小为
A.12mgB.mgDdC.mgD2D2-d2D.mgD2-d2D

对篮球进行受力分析如图所示,由相似三角形可知12mg(D2)2-(d2)2=F1D2,所以F1=mgD2D2-d2.
C
1.如图所示,一定质量的小球(可视为质点)用轻质细线固定悬挂在天花板上.第一种情况:在水平拉力F作用下,当细线与竖直方向夹角为30°时,小球恰能处于平衡状态.第二种情况:对小球施加同样大小的拉力,方向垂直于细线,使小球处于平衡状态.下列说法正确的是()
A.小球所受到的重力大小为3F
B.当施加水平方向作用力时,细线受到沿线方向的拉力大小等于2F
C.当施加垂直于细线方向的拉力时,细线受到沿线方向的拉力大小等于2F
D.当施加垂直于细线方向的拉力时,细线与竖直方向的夹角大于60°
题型2多力平衡问题求解
2如图所示,球的质量为2kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于球上,两轻绳与墙构成的三角形ABC为正三角形.在球上另施加一个方向与水平线成θ=60°角的拉力F,若要使两轻绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10m/s2)

如图所示,根据平衡条件,有
x方向:Fcos60°=FCcos30°+FBcos30°
y方向:Fsin60°+FBsin30°=mg+FCsin30°
解得FB=mg-33F,FC=233F-mg
当FB=0时,F最大,Fmax=203N
当FC=0时,F最小,Fmin=103N
故拉力F的范围为103N≤F≤203N.
103N≤F≤203N
2.[2019福建厦门湖滨检测]如图所示,一直杆倾斜固定并与水平方向成30°的夹角.直杆上套有一质量为0.5kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小为F=10N的力,圆环处于静止状态.已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,取g=10m/s2.下列说法正确的是()
A.圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上
B.圆环受到直杆的弹力,大小等于2.5N
C.圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上
D.圆环受到直杆的摩擦力,大小等于2.5N
考法2多物体的平衡问题
题型3叠加体平衡问题求解
3[2016海南高考,2,3分]如图所示,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与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≠0B.f1≠0,f2=0,f3=0