发布时间 : 星期六 文章2020版物理新增分大一轮新高考（京津鲁琼）讲义：第二章 相互作用 专题强化二 含解析更新完毕开始阅读5c92ebf8abea998fcc22bcd126fff705cd175c79
专题强化二 受力分析 共点力的平衡
专题解读 1.本专题是本章重要知识和规律的综合，特别是受力分析和平衡条件的应用更是高考的重点和热点．
2．高考对本专题内容的考查主要是在选择题中作为一个考查点出现，但近年在计算题中也作为一个力学或电学考点命题．
3．用到的相关知识有：受力分析，力的合成与分解，共点力的平衡条件，用到的主要方法有：整体法与隔离法、合成法、正交分解法等．
一、受力分析
1．把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程． 2．一般步骤
自测1 (2018·福建省三明市上学期期末)如图1，某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子之间的相互作用力，下列说法正确的是( )
图1
A．小棋子共受三个力作用 B．棋子对棋盘的压力大小等于重力 C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大 D．质量不同的棋子所受的摩擦力大小不同 答案 D
解析 小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F引、支持力FN和静摩擦力Ff，共四个力作用，重力竖直向下，摩擦力竖直向上，且重力和摩擦力是一对平衡力；支持力和吸引力为一对平衡力；棋子
掉不下来的原因是棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等，所以质量不同的棋子所受摩擦力大小不同，故选项D正确．
二、共点力的平衡 1．平衡状态
物体处于静止状态或匀速直线运动状态． 2．平衡条件
?Fx＝0?F合＝0或者?
?F＝0?y
如图2甲和乙所示，小球静止不动，物块匀速运动．
图2
则小球F合＝0；物块Fx＝0，Fy＝0. 3．平衡条件的推论
(1)二力平衡：如果物体在两个共点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． (2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等，方向相反，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形．
(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等，方向相反．
自测2 (多选)如图3所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为m，由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成θ角，已知物体所受的浮力不能忽略．下列说法正确的是( )
图3
mg
A．绳子的拉力为
cos θB．绳子的拉力可能小于mg
C．物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力 D．物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力 答案 BD
解析 对物体受力分析，如图所示：
mg－F浮
根据平衡条件，竖直方向有F浮＋FTcos θ＝mg，则有FT＝，故绳子的拉力可能小于mg，故
cos θA错误，B正确．在水平方向上有Ff＝FTsin θ，sin θ<1，有Ff 命题点一 受力分析 整体法与隔离法的应用 1．高中物理主要研究的九种力 种类 重力 弹簧的弹力 静摩擦力 滑动摩擦力 万有引力 库仑力 大小 G＝mg(不同高度、纬度、星球，g不同) F＝kx(x为形变量) 0＜Ff静≤Ffmax Ff滑＝μFN m1·m2F＝G2 rq1·q2F＝k2 rF电＝qE F＝BIL 当B∥I时，F＝0 F洛＝qvB 当B∥v时，F洛＝0 方向 竖直向下 沿弹簧轴线 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反 沿质点间的连线 沿点电荷间的连线 正(负)电荷与电场强度方向相同(相反) 左手定则，安培力(洛伦兹力)的方向总是垂直于B与I(B与v)决定的平面 电场力 安培力 洛伦兹力 2.整体法与隔离法 概念 选用 整体法 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 研究系统外的物体对系统整体的作隔离法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 研究系统内物体之间的相互作用力 原则 用力或系统整体的加速度 例1 (多选)(2013·山东卷·15)如图4所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为( ) 图4 A.3∶4 B．4∶3 C．1∶2 D．2∶1 答案 D 解析 选取两小球和弹簧B组成的系统为研究对象，由平衡条件得FAsin 30°＝FC，即FA∶FC＝2∶1，所以ΔxA∶ΔxC＝2∶1. 变式1 如图5所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线2连接，甲球用细线1悬挂在天花板上．现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧．则平衡时两球的可能位置是下列选项中的( ) 图5 答案 A 解析 用整体法分析，把两个小球看做一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力F1，两水平力相互平衡，故细线1的拉力F1一定与重力2mg等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到竖直向下的重力mg、水平向右的拉力F、细线2的拉力F2.要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜．故A正确． 例2 (2015·山东卷·16)如图6所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块