2025人教版物理重难点-必修一49

2025人教版物理重难点-必修一493.5.2共点力平衡动态力分析解析版

目录

一、 【三角形法知识点梳理】 ....................................................................................................................................................... 1

二、 【三角函数法知识点梳理】 ................................................................................................................................................... 3

三、 【相似三角形法知识点梳理】 ............................................................................................................................................... 6

四、 【画圆法知识点梳理】 ........................................................................................................................................................... 9

五、 【综合法（整体隔离）知识点梳理】 ..................................................................................................................................11

六、 【摩擦力不确定性动态分析知识点梳理】 ..........................................................................................................................15

一、【三角形法知识点梳理】

物体受三个力作用，当一个力大小、方向均不变，另一个力方向不变，第三个力大小、方向均变化时，根据平行四边形定则，将大小、方向均不变的力沿另两个力的反方向分解(或将大小、方向均不变的力的反作用力沿另两个力的方向分解)，根据物体处于平衡状态时合力为零以及两个分力的大小、方向变化情况，判断另两个力的大小、方向变化情况。

如轻绳一端连接圆弧形细杆，另一端与小球相连，在悬点A沿杆缓慢上移的过程中，分析轻绳的拉力和斜面的支持力的变化情况时，采用三角形法，如图所示

【三角形法举一反三练习】

1．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端与一小球相连，再对小球施加一个拉力F使小球处于平衡状态。现保持拉力F大小不变，方向沿顺时针缓慢转至水平，此过程中弹簧的长度将（弹簧始终处在弹性限度内）（

）

A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．减小 D．增大 【答案】D【详解】根据题意，对小球受力分析，如图所示

保持拉力F大小不变，方向缓慢转至水平过程中，由矢量三角形可得，弹簧弹力逐渐增大，弹簧长度逐渐增大。故选D。

2．如图，一个倾角为53的光滑斜面，用一光滑竖直挡板OA将重30N的小球挡在斜面上，小球处于静止状态。挡板绕O点沿逆时针缓慢转动到水平方向过程中，下列说法正确的是（ ）

A．斜面对小球的作用力先减小后增大 B．挡板对小球的作用力一直增大

C．挡板对小球的作用力一直减小 D．挡板与斜面对小球的合力保持不变

【答案】D【详解】ABC．对球受力分析，如图所示， 根据平行四边形定则知，利用图示法，挡板以底端为轴缓慢转到水平位置的过程中，斜面对球的弹力FN2逐渐减小，挡板对球的弹力FN1先减小后增大，故ABC错误；D．小球始终处于平衡状态，所以小球所受合力始终为0，挡板与斜面对小球的合力与重力等大反向，保持不变，选项D正确。故选D。

3．如图所示，重物G用轻绳悬于O点，被轻绳OA、OB拉住，现保持O点及OA绳位置不变，缓缓将OB绳由水平方向向上转动，在转动过程中OA、OB绳中的张力变化情况是（ ）

A．OA绳张力一直变大，OB绳张力一直变小

B．OA绳张力一直变大，OB绳张力先变小后变大

C．OA绳张力一直变小，OB绳张力一直变大 D．OA绳张力一直变小，OB绳张力先变小后变大

【答案】D【详解】对O点受力分析，受重力和两个拉力，如图所示：

根据图像可知OA绳子的张力一直变小，OB绳子的张力先变小后变大。故选D。

4．如图所示，光滑斜面置于水平地面上，初始时一质量为m的小球在弹簧测力计的水平拉力F作用下静止在斜面上；现将弹簧测力计沿顺时针方向缓慢转动，直至其示数等于初始值，在此变化过程中，小球与斜面始终静止。已知斜面夹角30，下列说法正确的是（ ）

A．小球始终受到4个力 B．弹簧测力计拉力F先增大后减小

C．地面对斜面的支持力先减小后增大 D．地面斜面的摩擦力一直减小

【答案】D【详解】AB．根据题意，作出小球受力的矢量三角形，如图所示，因斜面光滑，则小球受3个力作用 从图中可看出力F先减小再增大，斜面对球支持力一直减小，故AB错误；CD．对整体分析，竖直方向上有'yNmgGF水平方向上有xfF现沿顺时针方向缓慢转动弹簧秤，则yF一直增大，xF一直减小，则'N一直减小，f一直减小，故C错误，D正确。故选D。

二、【三角函数法知识点梳理】

如果把物体受到的多个力合成、分解后，能够找到力的边角关系，则应选择解析法，建立平衡方程，根据自变量的变化(一般都要用到三角函数)确定因变量的变化

【三角函数法举一反三练习】

5．我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，这个过程可以简化为如图乙所示模型；质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转动60°的过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A．棉包对OB板的压力逐渐减小

B．棉包对OA板的压力先增大后减小

C．当OB板转过30°时，棉包对OA板的作用力大小为mg

D．“V”型挡板对棉包的作用力先减小后增大

【答案】A【详解】D．棉包处于动态平衡状态，所受外力的合力为0，则“V”型挡板对棉包的作用力与重力等大反向，即“V”型挡板对棉包的作用力不变，故D错误；AB．对棉包进行受力分析，由于两板间夹角为120°，则OB板对棉包的支持力方向与OA板对棉包支持力方向的夹角为60°，作出受力三角形，可知，在三角形中重力所在的边对应的夹角为120°，在辅助圆中作出动态三角形，如图所示 圆周上的动点顺时针旋转，由于OB板由水平位置顺时针缓慢转动60°的，此时OA板恰好旋转至水平方向，可知OB板对棉包的支持力逐渐减小，OA板对棉包的支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，棉包对OB板的压力逐渐减小，棉包对OA板的压力逐渐增大，故A正确，B错误；C．当OB板转过30°时，作出受力分析如图所示 可知，两挡板对棉包的作用力大小相等，则有2cos30OATmg解得33OATmg故C错误。故选A。

6．如图所示，长木板AB倾斜放置，物块放在长木板上，用轻弹簧将物块与长木板上的固定挡板连接，物块刚好不向上滑动，将长木板绕A端沿顺时针缓慢转过一个角度。此过程中物块仍然保持静止，则在此过程中（ ）

A．弹簧弹力变大 B．长木板对物块的作用力变小

C．长木板对物块的摩擦力变大 D．物块受到的合力变小

【答案】B【详解】A．由于转动过程中物块相对长木板仍保持静止，弹簧的形变量不变，因此弹簧弹力大小不变，故A错误；B．由于物块开始时是刚好不上滑，因此长木板对物块摩擦力方向沿斜面向下，弹簧对物块的弹力沿斜面向上，转动过程中，物块始终保持平衡状态，弹簧对物块的弹力和物块的重力的夹角变大，这两个力的合力变小，由于长木板对物块的作用力与这两个力的合力等大反向，因此长木板对物块的作用力变小，故B正确；C．由于物块的重力沿斜面向下的分力变大，因此长木板对物块的摩擦力变小，故C错误；D．物块受到的合力始终为零，故D错误。故选B。

7．质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）

A．推力F先增大后减小

B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大

C．墙面对凹槽的压力先增大后减小

D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

【答案】C【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有sinFmgcosNmg滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为1cossincossin22NFFmgmg则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；D．水平地面对凹槽的支持力为2sinsinNMmgFMmgmg地则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C。

8．如图所示，轻绳一端拴在地面上，另一端跨过定滑轮与小球相连，小球在水平力F作用下处于静止状态。现使小球在水平力F作用下缓慢上升一小段距离，设轻绳的拉力为T，则在该过程中（ ）

A．T变小，F不变 B．T变大，F变大

C．T变大，F变小 D．T不变，F不变

【答案】B【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为tanFmg绳子的拉力为cosmgT细绳与竖直方向夹角α逐渐增大，可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力T逐渐增大。故选B。 三、【相似三角形法知识点梳理】

在动态力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力的方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行讨论、计算

【相似三角形法举一反三】

9．一个表面光滑的半圆柱体固定于墙壁上，O点为截面圆心，球体上B点有一个可视为质点的小球，通过细线连接在墙壁上的A点，下列说法正确的是（ ）

A．若细线长度和AO、点位置不变，增加柱体半径，则小球所受支持力增加

B．若细线长度和AO、点位置不变，增加柱体半径，则小球所受支持力减小