一轮复习 物体的平衡

1、 备战高考之物理一轮复习讲义：4 物体平衡（人教版）高频考点：物体平衡条件、隔离体法整体法分析平衡问题动态发布：2011安徽理综卷第 14题、2010新课标卷第 18题 、2011江苏物理第 1题 、2010山东理综第 17题、2011海南物理第 4题命题规律：物体平衡条件是高中物理重要的知识点，隔离体法整体法分析平衡问题是学生必须掌握的方法，也是高考考查的重点，高考命题常以新情境来考查，而且经 常与其他知识综合出题。单独考查的题型一般为选择题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度中等。命题分析考查方式一 考查平衡条件【命题分析】物体平衡是高中物理的重要组成部分，物体的平衡条件是合外力等于零。

2、对于受两个力处于平衡状态的物体，利用二力平衡条件解答；对于受三个力作用下的平衡问题，可以利用任意两个力的合力与第三个力等大反向解答。对于受到多个力作用下的平衡问题，一般选择两个正交方向建立直角坐标系，将物体所受力分别沿两坐标系方向分解，利用平衡条件列出两坐标系方向的平衡方程解答。高考对于物体平衡的考查难度中等。例 1（2011安徽理综卷第 14题）一质量为 m的物块恰好静止在倾角为 的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力 f，如图所示。则物块a.仍处于静止状态b.沿斜面加速下滑c.受到的摩擦力不变d.受到的合外力增大【解析】：由物块恰好静止在倾角为 的斜面上可知，mgsin = mgcos

3、，解得动摩擦因数 =tan，现对物块施加一个竖直向下的恒力 f，则该力与重力合力沿斜面向下的分力为(mg+f)sin ，该力与重力合力垂直斜面向下的分力为(mg+f)cos ，满足(mg+f)sin = (mg+f)cos ，所以物块仍处于静止状态，选项 a正确。【答案】：a【点评】此题考查受力方向、物体平衡条件、力的分解等知识点。例 2（2011广东理综卷第 16题）如图 2所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点 p在 f 、f 和 f 三力作用下保持静止。下列判断正确的是123a. f f f1b. f f f32312c. f f f2d. f f f33121【解析

4、】：作出三力示意图，由力合成的平行四边形定则可知 f、f 的合力大小等于 f，显然312f f f，选项 b正确。231图 2 【答案】：b【答案】b【点评】此题考查受力分析和平衡条件的应用。要注意两种情况下压力不同，滑动摩擦力不同。考查方式二 隔离体法整体法分析平衡问题【命题分析】把相互连接或叠加的几个物体视为一个整体，只分析整 体外的 物体对整体中的物体的作用力的方法称为整体法。当整体中的各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态时，计算整体所受的外力时一般 应用整体法。将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的受力情况的方法称为隔离法。如果要计算物体间的相互作用力时就要将与该力有关的某物

5、体隔离出来进行受力分析。对隔离出来的物体而言，它受到的各个力都是外力。对于相互连接或叠加的几个物体，多数情况下既要分析外力，又要分析内力，我们可以先采取整体法（分析计算外力）后用隔离法（解决内力）。隔离体法整体法分析平衡问题是高考命题重点，难度一般较大。例 4（2011 江苏物理第 1 题）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为 ,重力加速度为 g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为mgmg2cos aab2sin a11c mgtand mgcot22【解析】：隔离楔形石块，对其进行受力分析，画出受力分析图，设石块侧面所受弹力的大小m

6、g为 f，在竖直方向，由平衡条件得 2fsin =mg，解得 f=【答案】a，选项 a 正确。2sin a 【点评】 本题考查隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。例 5（2010山东理综第 17题）如图 5所示，质量分别为 m、m 的两个物体通过轻弹簧连接，21在力 f的 作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m 在地面，m 在空中），力 f与水平方向成q12角，则 m 所受支持力 n和摩擦力 f正确的是1an= mg+ mg- fsinq12bn= mg+ mg- fcosq12cf=fcosqdf=fsinq【解析】：把两个物体看作

7、一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向 f=fcosq，选项 c正确 d错误；设轻弹簧中弹力为 f，弹簧方向与水平方向的夹角为 ，1隔离 m，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，fsinq=m g+ f sin ，221隔离 m，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，m g=n+ f sin ，111联立解得，n= mg+ mg- fsinq，选项 a正确 b错误。12【答案】ac【点评】 本题考查整体法和隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。例 6（2011海南物理第 4题）如图，墙上有两个钉子a和 b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为 l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a点，另一端跨过光滑钉子 bl悬挂一质量为 m1的重物。在绳子距 a端 得 c点有一固定绳圈。2若绳圈上悬挂质量为 m2的钩码，平衡后绳的 ac段正好水平，则重m1m物和钩码的质量比为25a.b. 2c.d.522【解析】：根据题述画出平衡后绳的 ac 段正好