高考物理一轮复习 2 第3讲 受力分析 共点力的平衡练习（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

第3讲受力分析共点力的平衡
考点一受力分析
【典例1】下图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A受力的情况，其中正确的是 ()

【通型通法】
1.题型特征：受力分析。
2.思维导引：

【解析】选C。A项中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，选项A错误；B项中若左边的绳有拉力，则竖直向上的绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，选项B错误；C项中球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，墙对球的弹力过球心垂直于墙，指向小球，选项C正确；D项中球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面，指向球心，选项D错误。
【举一反三】分析表中A球的受力情况。注意所有接触面均光滑。
母题变式1变式2变式3【解析】
变式1变式2变式3
1.受力分析的四个步骤：

2.受力分析的四种方法：
方法步骤隔离法将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法整体法将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在动力学
分析法对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法【加固训练】
(多选)如图所示，在竖直向上的恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是()

A.a一定受到4个力
B.b可能受到4个力
C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.a与b之间一定有摩擦力
【解析】选A、D。将a、b看成整体，其受力图如图甲所示，说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体b进行受力分析，如图乙所示，b受到3个力作用，所以a受到4个力作用。

考点二共点力平衡问题
正交分解法的应用
【典例2】(2019·全国卷Ⅱ)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.150kg B.100kg C.200kg D.200kg
【通型通法】
1.题型特征：多力作用下，物体处于平衡状态。
2.思维导引：

【解析】选A。对物块受力分析如图所示，由平衡条件得，沿斜面方向F-mgsin30°-Ff=0，沿垂直斜面方向FN-mgcos30°=0，又Ff=μFN，联立方程解得m=150kg。故A正确，B、C、D错误。

合成法或分解法的应用
【典例3】(2019·全国卷Ⅲ)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=mg
B.F1=mg，F2=mg
C.F1=mg，F2=mg
D.F1=mg，F2=mg
【解析】选D。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒工件受力平衡。对圆筒进行受力分析知圆筒受重力mg和斜面Ⅰ、Ⅱ的支持力F1′、F2′。将圆筒的重力mg沿着垂直于斜面Ⅰ和垂直于斜面Ⅱ方向上分解，则F1′=mgcos30°=mg，F2′=mgsin30°=mg。由牛顿第三定律可知斜面对圆筒的支持力与圆筒对斜面的压力大小相等，方向相反。故F1=mg，F2=mg，D正确。
【多维训练】(2019·天津高考)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是 ()

A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布
【解析】选C。以桥身为研究对象，钢索对桥身拉力的合力与桥身的重力等大反向，即钢索对索塔向下的压力在数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量对索塔受到的向下的压力无影响，因此A错误；由图甲可知2Tcosα=Mg，当索塔高度降低后，α变大，cosα变小，故T变大，因此B错误；由对选项B的分析可知，当钢索对称分布时，2Tcosα=Mg，钢索对索塔的合力竖直向下，因此C正确；如图乙进行受力分析，由正弦定理可知，只要满足=，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB按平行四边形定则进行合成，其合力的方向一定是竖直向下的，所以钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析可知答案为C。

1.共点力平衡问题的分析步骤：

2.整体法、隔离法的应用技巧：
(1)不涉及系统内力时，