2021高三物理人教版一轮学案：第二单元专题二受力分析共点力的平衡含解析

时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1．如图，一个家用台灯静止放在桌子上，下列描述中正确的是( )A．台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力B．台灯受到向左的摩擦力C．旋转点O对灯头的作用力沿AB方向D．台灯底座所受合外力为零答案 D解析根据相互作用力的特点，则台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对相互作用力，故A错误；台灯静止在水平桌面上，对台灯进行受力分析，台灯受重力、桌面的支持力，若有摩擦力，则不可能处于平衡状态，故B错误；对灯头进行受力分析，灯头受重力与支持力，那么旋转点O对灯头的作用力沿竖直方向，故C错误；静止状态是一种平衡状态，处于平衡状态的物体受到的力是平衡力，即合力为零，故D正确。

2．如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜。

A的左侧靠在光滑的竖直墙面上，最新两木块的受力，下列说法正确的是( )A．A、B之间一定存在摩擦力作用B．木块A可能受三个力作用C．木块A一定受四个力作用D．木块B受到地面的摩擦力作用方向向右答案 B解析由于A、B间接触面情况未知，若A、B接触面光滑，则A、B间可以没有摩擦力，A错误；对A受力分析可知，A一定受向右的弹力、重力和支持力，因为A、B间可能没有摩擦力，所以A可能只受三个力，B正确，C错误；木块B受重力、推力、A对B的垂直于接触面的压力作用，若压力向右的分力等于F，则B可能不受摩擦力，D错误。

3．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。

若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态。

则下列判断中正确的是( )A．球B对墙的压力增大B．球B对柱状物体A的压力增大C．地面对柱状物体A的摩擦力不变D．地面对柱状物体A的支持力不变答案 D解析以B为研究对象，受力分析如图甲所示，由图可知，把A向右移动少许，墙对球B的压力F1减小，柱状物体A对球B的支持力F2减小，由牛顿第三定律知，球B对墙的压力减小，球B对柱状物体A的压力减小，选项A、B错误；把A、B作为一个整体，受力分析如图乙所示，由平衡条件得，地面对柱状物体A的摩擦力F f＝F1，地面对柱状物体A的支持力F N＝(m A＋m B)g，由此可知，地面对柱状物体A的摩擦力减小，地面对柱状物体A的支持力不变，选项C错误，D正确。

2021届高考物理一轮复习第2章第3单元《受力分析共点力的平衡2021届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第2章第3单元《受力分析共点力的平衡》（人教版）(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题7分，共70分)1．如图所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm，劲度系数为1000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数可能为( )A．10 N C．40 NB．20 N D．60 N解析：设物体与斜面的静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：F＋Ff＋kx＝mgsin30°.可得：F＋Ff＝20 N，F由0逐渐增大．Ff逐渐减小，当Ff＝0时，F＝20 N；故A、B均可能；当Ff沿斜面向下时，F＋kx＝Ff＋mgsin30°.有：F＝Ff＋20 N，随F增大，Ff也逐渐增大，直到Ff＝25 N，此时F＝45 N，当F>45 N，滑块就沿斜面滑动，故测力计的读数不可能为60 N.答案：ABC2．[2021・盐城月考]如图所示，将两相同的六边形木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，b的右端用橡皮筋与墙壁相连．开始时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，橡皮筋有拉力．现将橡皮筋剪断，则剪断瞬间( )A．a所受的摩擦力大小不变 C．b所受摩擦力为零B．a所受的摩擦力方向向右 D．b所受摩擦力方向向左解析：剪断前，a、b受力情况如下图所示，两物体均受力平衡．橡皮筋剪断瞬间，弹簧上的弹力不能突变，所以a的受力不变，a所受的摩擦力大小不变，方向水平向右，选项AB正确；橡皮筋剪断瞬间，拉力f皮突然消失，但弹簧水平向右的11弹力不变，b所受摩擦力方向仍然向左，大小突然减小，所以选项C错误，D正确．答案：ABD3．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为( )A．1/2 C.3/2B.2/2 D.5/2解析：物块在木板上两次所受摩擦力的大小相等，说明当倾角为30°时是静摩擦力；在倾角为45°时是滑动摩擦力．所以有mgsin30°＝μmgcos45°，解得：μ＝2/2.故B 正确．答案：B4．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为( )A．2(M－) C．2M－Fg2FB．M－ gFgD．0解析：设气球所受阻力为f，上升时质量为M′.下降和上升时受力情况如图所示，由平衡条件可知：下降时F＋f＝Mg，上升时F＝f＋M′g两式联立得，需从气球中减少的质量为FM－M′＝2(M－)，故A项正确．g22答案：A5．[2021・内江模拟]如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触．若使斜劈A在斜面体C上静止不动，则P、Q对球B无压力．以下说法正确的是( )A．若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则P点对球B有压力B．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对球B均无压力 C．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对球B均无压力 D．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，则Q点对球B有压力解析：若C的斜面光滑，无论A由静止释放还是沿斜面向上滑行，通过对A、B整体受力分析可知，整体具有沿斜面向下的加速度，B球所受合力应沿斜面向下，故Q点对球B有压力，A、B项错；若C的斜面粗糙，斜劈A匀速下滑时，整体所受合力为零，故P、Q 不可能对球B有压力，C项正确；若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑时，A、B整体具有沿斜面向下的加速度，故球B所受合力也应沿斜面向下，故Q点一定对球B有压力，D项正确．答案：CD6．如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上，现一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和小木块始终保持静止状态．下列说法中正确的是( )A．小木块受到斜面的最大静摩擦力为F＋mgsinθB．小木块受到斜面的最大静摩擦力为F＋mgsinθ C．斜面体受到地面的最大静摩擦力为F D．斜面体受到地面的最大静摩擦力为Fcosθ223 3解析：由于小木块始终保持静止，因此在斜面上，小木块沿斜面方向受到的拉力、静摩擦力及重力沿斜面向下的分力三者平衡，因此当F沿斜面向下时静摩擦力最大，为F＋mgsinθ，对小木块和斜面体两者的整体分析，当F水平时，斜面体受到地面的静摩擦力最大为F.答案：BC7．如图所示，竖直杆OB顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA自重不计，可绕O点自由转动，OA＝OB.当绳缓慢放下，使∠AOB由0°逐渐增大到180°的过程中(不包括0°和180°)下列说法正确的是( )A．绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小 B．杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大 C．绳上的拉力越来越大，但不超过2G D．杆上的压力大小始终等于G解析：可先作出A结点处受力分析图如图所示，由于A结点静止，故有杆支持力N和绳拉力T的合力G′和G大小相等而平衡，这时必△OAB～△ANG′.由于OA、OB长度始终和物重G相等，而绳的拉力T是越来越大，又由于AB始终小于2OB，所以绳的拉力T也始终小于2G，故本题正确的答案是C、D.答案：CD4 48．[2021・云南师大附中月考]在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是( )A．先变小后变大 C．先变大后不变B．先变小后不变 D．先变大后变小解析：由于轻绳中各处的张力相等，若两悬挂点之间的水平距离为d，绳长为l，如图dl2－d2所示，则sinα＝，cosα＝.由平衡条件可得，2Fcosα＝G，所以绳中的拉力F＝llGl，故随着两悬挂点水平距离d的增大，拉力增大；当两悬挂点水平距离d不变后，222l－d拉力也不变，所以C正确．答案：C9．倾角为θ＝37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现给A施以一水平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是( )A．3 C．1B．2 D．0.5解析：设物体刚好不下滑时F＝F1，则：[F1・cosθ＋μFN＝G・sinθ，FN＝F1・sinθ＋G・cosθ.5 5感谢您的阅读，祝您生活愉快。

专题二受力分析共点力的平衡课前基础简要回顾循图忆知易错判断(1)对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到的力不能画在该物体上。

(√)(2)物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用。

(×)(3)物体的速度为零即处于平衡状态。

(×)(4)物体处于平衡状态时，其加速度一定为零。

(√)(5)物体受两个力处于平衡状态，这两个力必定等大反向。

(√)(6)物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力。

(×)(7)物体受三个力F1、F2、F3作用处于平衡状态，若将F2转动90°，则三个力的合力大小为2F2。

(√)课堂释疑一战突破要点一物体的受力分析受力分析的一般步骤[多角练通]1.(2015·忻州模拟)如图2-4-1所示，固定斜面上有一光滑小球，由一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是()图2-4-1A．1B．2C．3 D．4『解析』选A若F P＝mg。

则小球只受拉力F P和重力mg两个力作用；若F P＜mg，则小球受拉力F P、重力mg、支持力F N和弹簧Q的弹力F Q四个力作用，若F P＝0，则小球要保持静止，应受F N、F Q和mg三个力作用，故小球受力个数不可能为1。

2.(2015·内蒙古包头测评)如图2-4-2所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为()图2-4-2A．3 B．4C．5 D．6『解析』选B隔离分析物体B的受力如图甲所示，要保持物体B静止不动，物体A 一定对物体B有摩擦力F f A→B和支持力F N A→B。

甲 乙 由牛顿第三定律可知，物体B 对A 一定有摩擦力F f B →A 和压力F N B →A ；取A 、B 作一整体受力分析可知，地面对A 的摩擦力为零，故A 物体受力如图乙所示，选项B 正确。

第2讲力的合成和分解知识巩固练习1．如图所示，一幼儿园小朋友在水平桌面上将a、b、c三个形状不规则的石块成功叠放在一起，受到了老师的表扬，则下列说法正确的是( )A．c受到水平桌面向左的摩擦力B．c对b的作用力方向一定竖直向上C．b对a的支持力大小一定等于a受到的重力D．b对a的支持力与a受到的重力一定是一对平衡力【答案】B【解析】以三个物体组成的整体为研究对象，整体只受到重力和桌面的支持力，水平方向不受摩擦力，故A错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与整体的重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故B正确；石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，则b对a的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，支持力的方向不是竖直向上，也不等于a的重力，故C、D错误．2．如图所示，天鹅、大虾和梭鱼一起想把一辆大车在水平面上拖着跑，它们都给自己上了套，天鹅伸着脖子要往云里钻，大虾弓着腰儿使劲往前拉，梭鱼拼命地向水里跳，它们都在尽力地拉，结果大车却一动不动．则下列说法正确的是( )A．大虾和梭鱼对大车的拉力的合力一定比天鹅的拉力大B．它们三者拉力的合力与大车所受的重力一定平衡C．大车对地面的压力可能比重力大D．大车所受摩擦力大于其他所有力对大车的合力【答案】C【解析】车本身有重力的作用，大虾和梭鱼对大车的拉力的合力可以比天鹅的拉力小，A 错误；大车可能受到地面的支持力的作用，所以它们三者拉力的合力与大车所受的重力可以不平衡，B 错误；当梭鱼对大车的拉力在竖直方向上的分力大于天鹅对大车的拉力在竖直方向上的分力时，大车对地面的压力就会比重力大，C 正确；大车静止不动合力为零，所以大车所受摩擦力与其他所有力对大车的合力大小相等，方向相反，D 错误．3．(多选)(2021年德州质检)如图所示，形状和质量完全相同的两个小球a 、b 靠在一起，表面光滑，重力为G ，其中b 的下半部分刚好固定在水平面MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上．现过a 的轴心施加一水平作用力F ，可缓慢地将a 拉离平面一直滑到b 的顶端，对该过程分析，则应有( )A ．拉力F 先增大后减小，最大值是GB ．开始时拉力F 最大为3G ，以后逐渐减小为0C ．a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到GD ．a 、b 间的压力由0逐渐增大，最大为G【答案】BC【解析】据力的三角形定则可知，小球a 初状态时，受到的支持力N ＝G sin 30°＝2G ，拉力F ＝N cos 30°＝3G ．当小球a 缓慢滑动时，θ增大，拉力F ＝G cot θ，所以F 减小；当小球a 滑到小球b 的顶端时小球a 还是平衡状态，此时它受到的拉力必定为0，故A 错误，B 正确．小球a 受到的支持力由N ＝Gsin θ可知，θ增大而支持力减小，滑到b 球的顶端时由于小球处于平衡状态，支持力N ＝G ，故a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到G ，故C 正确，D 错误．4．如图，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A(A 、B 接触面竖直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则A 与B 的质量之比为( )A ．1μ1μ2 B ．1－μ1μ2μ1μ2C ．1＋μ1μ2μ1μ2D ．2＋μ1μ2μ1μ2【答案】B【解析】B 刚好不下滑，说明B 的重力等于最大静摩擦力，即m B g ＝μ1F ．A 恰好不滑动，视A 、B 为一个整体，水平力等于整体的最大静摩擦力，即F ＝μ2(m A ＋m B )g ．联立两式可解得m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2．故B 正确． 5．(2021届山东名校一模)如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上，若物块质量为6 kg ，斜面倾角为37°，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g ＝10 m/s 2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，则F 的可能值为( )A ．10 NB ．20 NC ．0 ND ．62 N【答案】B【解析】当物体受到的摩擦力沿斜面向上时，由共点力平衡可知mg sin 37°－μmg cos 37°－F ＝0，解得F ＝mg sin 37°－μmg cos 37°＝12 N ．当物体受到的摩擦力沿斜面向下时，由共点力平衡可知mg sin 37°＋μmg cos 37°－F ′＝0，解得F ′＝mg sin 37°＋μmg cos 37°＝60 N ．故施加的外力F 范围为12 N≤F ≤60 N，B 正确．6．如图所示，橡皮筋一端固定，用力F 1和F 2共同作用于橡皮筋的另一端，使之伸长到点O ，这时力F 1和F 2与橡皮筋之间的夹角分别为α、β，现保持橡皮筋的位置不变，力F 2的大小保持不变，而使力F 2逆时针转过某一角度(小于β)则可能需要( )A ．增大F 1的同时，增大α角B ．增大F 1的同时，α角不变C ．增大F 1的同时，减小α角D ．减小F 1的同时，减小α角【答案】A【解析】以O 点为研究对象，F 1和F 2的合力不变，而力F 2的大小保持不变，使力F 2逆时针转过某一角度(小于β)，各力变化如图所示．由图可知，F 1的大小变大，夹角α增大，故A 正确，B 、C 、D 错误．7．(多选)如图所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个正方形强磁铁，吸附在“房子”的顶棚斜面上，保持静止状态．已知顶棚斜面与水平面的夹角为θ，塑料壳和磁铁的总质量为m ，塑料壳和顶棚斜面间的动摩擦因数为μ，则以下说法正确的是( )A ．塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mg cos θB ．顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为μmg cos θC ．将塑料壳与磁铁看作一个整体，顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力的合力等于mgD ．磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动【答案】CD【解析】将塑料壳和圆柱形磁铁当作整体进行受力分析，它受重力、支持力(垂直斜面向上)、沿斜面向上的摩擦力、顶棚对圆柱形磁铁的吸引力而处于平衡状态，则塑料壳对顶棚斜面的压力大于mg cos θ，A 错误；顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小等于mg sin θ，B 错误；将塑料壳和磁铁看作一个整体，顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力三者的合力大小等于mg ，C 正确；当磁铁的磁性消失时，最大静摩擦力大小发生变化，但合力可能为零，可能保持静止状态，则塑料壳不一定会往下滑动，D 正确．综合提升练习8．(多选)(2021届南昌名校期末)两个中间有孔、质量为M 的小球A 、B 用一轻弹簧相连，套在水平光滑的横杆上．两个小球下面分别连一轻弹簧．两轻弹簧下端系在一质量为m 的小球C 上，如图所示．已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形．下列说法正确的是( )A ．水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg ＋mgB ．连接质量为m 的小球的轻弹簧的弹力为mg 3C ．连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为33k mg D ．套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为36k mg【答案】CD【解析】先将三个小球当作整体，在竖直方向，整体受到两个力作用：竖直向下的重力、竖直向上的支持力，其大小为F N ＝(2M ＋m )g ，则F N 2是水平横杆对质量为M 的小球的支持力，A 错误；以C 为研究对象，受到的弹力为F ，则有2F cos 30°＝mg ，F ＝mg 2cos 30°＝3mg 3，B 错误；连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为Δx ＝3mg 3k，C 正确；对M 进行受力分析，在水平方向，设连接M 的弹簧所受的弹力为F ′，有F ′＝F cos 60°，则kx ′＝12F ，得x ′＝3mg 6k，D 正确． 9．(多选)如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有( )A ．三条绳中的张力都相等B ．杆对地面的压力大于自身重力C ．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D ．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力【答案】BC【解析】由于三条绳子的长度不同，绳子与竖直方向的夹角不同，故绳中的张力也不相等，A 错误；三条绳子对杆的拉力都有竖直向下的分力，分别设为T 1y 、T 2y 、T 3y ，杆的重力设为G ，地面对杆的支持力设为N 支，由平衡条件知，N 支＝T 1y ＋T 2y ＋T 3y ＋G ＞G ，再根据牛顿第三定律，杆对地面的压力N 压＝N 支＞G ，故B 正确；杆受到三条绳子的拉力在水平方向的分力分别为T 1x 、T 2x 、T 3x ，三个力平衡，合力为零，C 正确；绳子对杆的拉力的合力即为拉力在竖直方向分力的合力，方向竖直向下，与重力的方向相同，故与重力不可能是一对平衡力，D 错误．10．(多选)(2021年成都质检)如图所示，两个可视为质点的小球a 和b ，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内．已知细杆长度是球面半径的2倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角θ＝15°，则( )A ．杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向B ．小球a 和b 的质量之比为2∶1C ．小球a 和b 的质量之比为3∶2D ．半球面对a 、b 球的弹力之比为3∶1 【答案】AD【解析】对轻杆，受到两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律可得，杆对a 、b 两球的作用力大小相等，且方向沿杆方向，A 正确；a 、b 两球受力情况如图所示，过O 作竖直线交ab 于c 点，设球面半径为R ，则△Oac 与左侧力的三角形相似，△Obc 与右侧力的三角形相似，由几何关系可得m a g Oc ＝T ac ，m b g Oc ＝T bc ，即m a m b ＝bc ac，由题可知，细杆长度是球面半径的2倍，根据几何关系可得α＝45°，由于△acf ∽△bce ，则bc ac ＝be af ＝R sin 60°R sin 30°＝31，则m a m b ＝bcac ＝31，B 、C 错误；由几何关系可得N a Oa ＝T ac ，N b Ob ＝T bc ，解得N a N b ＝bc ac ＝31，D 正确．11．如图所示，AC 和BC 两轻绳共同悬挂一质量为m 的物体，若保持AC 绳的方向不变，AC 与竖直方向的夹角为60°，改变BC 绳的方向，求：(1)物体达到平衡时，θ角的取值范围．(2)θ在0°～90°的范围内，求BC 绳上拉力的最大值和最小值．【答案】(1)0°≤θ＜120° (2)3mg 32mg【解析】(1)改变BC 绳的方向时，AC 绳的拉力F T A 方向不变，两绳拉力的合力F 与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为0°，此时F T A ＝0；且θ必须小于120°，否则两绳的合力不可能竖直向上，所以θ的取值范围是0°≤θ＜120°．(2)θ在0°～90°的范围内，当θ＝90°时，F T B最大，F max＝mg tan 60°＝3mg，当两绳垂直时，即θ＝30°时，F T B最小，F min＝mg sin 60°＝32 mg．。

2021高三物理人教版一轮学案：第二章第2讲力的合成与分解含答案第2讲力的合成与分解ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知识梳理·自测巩固知识点1力的合成与分解1．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，原来那几个力叫做分力。

(2）关系：合力和分力是等效替代的关系.2．共点力作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力。

如下图所示均是共点力.3．力的合成(1）定义:求几个力的合力的过程。

（2）运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。

如图甲所示.②三角形定则：把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法。

如图乙所示。

特别提醒：（1)两个分力一定时，夹角θ越大，合力越小.(2）合力一定时,两等大分力的夹角θ越大，两分力越大。

(3）合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力.4．力的分解（1）定义：求一个已知力的分力的过程。

(2）遵循原则：平行四边形定则或三角形定则.（3)分解方法:①按力产生的效果分解；②正交分解.思考:如图所示，物体受到四个力作用，它们分别分布在两条互相垂直的直线上,且F1＝5 N，F2＝8 N，F3＝7 N,F4＝11 N。

（1）F1和F2的合力是多少？F3和F4的合力又是多少?（2）这四个力的合力是多大呢?总结该题求合力的最合理的方法。

[答案](1)3 N，方向与力F2相同；4 N,方向与F4方向相同(2）5 N；先求F1和F2的合力F12，再求F3和F4的合力F34,再求F12和F34的合力。

知识点2矢量和标量1．矢量既有大小又有方向的量，相加时遵从平行四边形定则.2．标量只有大小没有方向的量，求和时按代数法则相加。

思维诊断：(1)两个力的合力一定大于任何一个分力。

（×)(2)不考虑力的实际效果时,一个力可以对应无数对分力.(√）（3）将一个力F分解为两个力F1、F2，F是物体实际受到的力.(√）(4)合力与分力可以同时作用在物体上。

热点强化2 力与物体的平衡1．(2021届河南顶尖名校联考)如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运四块相同的砖，假设每块砖的质量均为m ，砖与砖夹的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当砖处于平衡状态时，已知重力加速度为g ，则右边砖夹对砖施加的水平力最小为( )A ．mg μB ．2mgμC ．3mgμD ．4mg μ【答案】B 【解析】以四块砖为研究对象，整体在竖直方向上受重力和摩擦作用，受力分析．砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f 1＋f 2＝4mg ，又f 1＝f 2＝μF .联立两式可得F ＝2mg μ，即右边砖夹对砖施加的水平力最小为F ＝2mgμ，B 正确．2．(2021届合肥一中六校素质测试)如图所示，一个轻质环扣与细线l 1、l 2连接(l 1<l 2)，两细线另一端分别连接着轻环P 、Q ，P 、Q 分别套在竖直面内倾角相同的固定光滑杆AB 和AC 上．现将重量为G 的铁块挂在环扣上，铁块静止时左、右两细线的张力分别为F 1和F 2.下列说法中正确的是( )A ．F 1＝F 2B ．F 1F 2＝l 1l 2C ．F 1F 2＝l 2l 1D ．F 1F 2＝l 2－l 1l 2＋l 1【答案】A 【解析】对P 、Q 小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡条件，这两个力是一对平衡力，支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是垂直于杆子的．对结点O 受力分析如图所示．根据平衡条件可知，F 1和F 2的合力F 与G 等值反向，如图所示．由几何关系可知，α＝β，故F 1＝F 2，即F 1∶F 2＝1∶1，A 正确．3．(2021年湖北一模)如图所示，矩形平板ABCD 的AD 边固定在水平面上，平板与水平面夹角为θ，AC 与AB 的夹角也为θ.质量为m 的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC 方向匀速运动．物块与平板间的动摩擦因数μ＝tan θ，重力加速度大小为g ，拉力大小为( )A ．2mg sin θcos θ2B ．2mg sin θC ．2mg sin θ2D ．mg sin θcos θ2【答案】A4．(2021届泸县一中开学考试)(多选)如图所示，滑轮C 用硬杆固定在天花板上，另一滑轮O 通过细绳悬挂一物体P .把另一根细绳一端固定在天花板上的A 点，另一端绕过定滑轮C 后悬挂物体Q ，然后把悬挂物体P 的滑轮放于AC 之间的细绳上，最终整个装置处于平衡，假设细绳足够长，不计一切摩擦．现把天花板上的绳端A 点沿天花板稍微向左平移一小段之后又固定，系统又重新达到平衡．则以下说法正确的是( )A ．绳子上的拉力大小变大B ．绳子上的拉力大小不变C ．绳子AO 与CO 间的夹角变大D ．绳子AO 与CO 间的夹角不变 【答案】BD5．(2021届荆州中学月考)如图，倾角为α＝30°的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量分别为m 和2m 的小球A 、B ，它们用劲度系数为k 的轻质弹簧连接，弹簧轴线与斜面平行．现对A 施加一水平向右、大小为F 的恒力，使A 、B 在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L ，则下列说法正确的是( )A ．弹簧的原长为L －mg2kB ．恒力F ＝233mgC ．小球A 对斜面的压力大小为3mgD ．撤去恒力F 后的瞬间小球B 的加速度为g【答案】C 【解析】对B 球受力分析，沿斜面建立直角坐标系，正交分解，在沿斜面方向，根据平衡条件2mg sin α＝kx ，解得弹簧伸长量为x ＝2mg sin αk，则弹簧原长为L 0＝L －2mg sin αk ＝L －mgk，A 错误；以A 、B 整体为研究对象，沿斜面方向，根据平衡条件F cos 30°＝3mg sin 30°，解得F ＝3mg tan 30°＝3mg ，B 错误；对小球A ，在垂直斜面方向上，根据平衡条件N ＝mg cos α＋F sin α＝32mg ＋32mg ＝3mg ，根据牛顿第三定律可知A 对斜面的压力为3mg ，C 正确；撤去F 瞬间，弹簧弹力不变，B 球受力仍然平衡，加速度为0，D 错误．6．(2021届安徽定远县育才中学月考)(多选)如图，两个质量都为m 的球A 、B 用轻绳连接，A 球套在水平细杆上(球孔比杆的直径略大)，对B 球施加水平风力作用，结果A 球与B 球一起向右做匀速运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ.已知重力加速度为g ，则( )A ．对B 球的水平风力大小等于mg sin θ B ．轻绳的拉力等于mg cos θC ．杆对A 球的支持力等于2mgD ．杆与A 球间的动摩擦因数等于12tan θ【答案】CD 【解析】对球B 受力分析，受重力m B g 、水平恒F 力和拉力T ，如图甲，根据平衡条件得，水平恒力F ＝m B g tan θ，绳对B 球的拉力T ＝m B gcos θ，A 、B 错误；把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力(m A ＋m B )g 、支持力N 、恒力F 和向左的摩擦力f ，如图乙，根据共点力平衡条件可得，杆对A 环的支持力大小N ＝(m A ＋m B )g ＝2mg ，C 正确；因为A 球与B 球一起向右做匀速运动，所以f ＝F ，则A 环与水平细杆间的动摩擦因数为μ＝f N＝mg tan θ2mg ＝tan θ2，D 正确．甲 乙7．(多选)某玩具为了模仿小动物行走的姿势，设计了非圆形的“轮子”．现研究轮子受力情况，模型简化如图所示，四分之一圆框架OAB 的OA 、OB 边初始位置分别处于水平和竖直方向上，光滑球形重物此时嵌在框架中与OA 、OB 、弧AB 三边恰好接触但接触处并没有全部都产生弹力．现以O 点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动θ角，下列说法正确的是( )A ．转动θ为0至π2的过程，弧AB 受到重物的压力逐渐变大B ．θ为5π4时，弧AB 受到重物的压力最大C ．转动一周的过程中，存在某一特定的角，此时弧AB 与OA 板受到重物的压力一样大D ．转动一周的过程中，OA 、OB 、弧AB 受到重物压力的最大值一样大【答案】CD 【解析】以O 点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动过程中，相当于重力沿逆时针方向转动，转动θ为0至π2的过程，弧AB 始终不受力作用，A 错误；由力的合成知识可知当θ＝π时，弧AB 受到重物的压力大小为2G ，当θ＝5π4时，弧AB 受到重物的压力为G ，则此时压力不是最大，B 错误；重力的方向在弧AB 弹力方向与OA 板弹力方向夹角的平分线上时，弧AB 与OA 板受到重物的压力一样大，C 正确；在两个不同的位置，OA 板和OB 板的弹力都会取得最大值，大小为2G ，则转动一周的过程中，OA 、OB 、弧AB 受到重物压力的最大值一样大，D 正确．。

高中物理一轮复习第二章相互作用（2.3 受力分析、共点力平衡）精品学案新人教版必修1受力分析、共点力的平衡【考纲知识梳理】一、受力分析1、定义：把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏，一个不重地找出来，并画出定性的受力示意图。

对物体进行正确地受力分析，是解决好力学问题的关键。

2、相对合理的顺序：先找（电场力、磁场力、重力），再找接触力（弹力、摩擦力），最后分析其它力。

3、为了在受力分析时不多分析力，也不漏力，一般情况下按下面的步骤进行：（1）确定研究对象（弹力和摩擦力）：看研究对象跟周围其他物体有几个接触点（面），先对某个接触点（面）分析，若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或相对运动的趋势，则再画出摩擦力。

分析完一个接触点（面）后，再依次分析其他的接触点（面）。

④、再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出。

（3）验证：①、每一个力都应找到对应的施力物体②、受的力应与物体的运动状态对应。

总之，在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力，为解决这一难点可记忆以下受力口诀：，地球周围受重力绕物一周找弹力考虑有无摩擦力其他外力细分析合力分力不重复只画受力抛施力（4）注意：（1）只分析研究对象受的根据性质命名的实际力(如：重力、弹力、摩擦力等)，不画它对别的物体的作用力。

（2）合力和分力不能同时作为物体所受的力。

（3）每一个力都应找到施力物体，防止“漏力”和“添力”。

（4）可看成质点的物体，力的作用点可画在重心上，对有转动效果的物体，则力应画在实际位置上。

（5）为了使问题简化，常忽略某些次要的力。

如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。

（6）分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速)，当物体的运动情况不同时，其情况也不同。

二、共点力的平衡1、平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。

专题二受力分析共点力的平衡考纲考情核心素养►受力分析►共点力的平衡Ⅱ►受力分析时将研究对象在特定环境中看做质点．►共点力、平衡状态、平衡条件。

物理观念全国卷5年7考高考指数★★★★★►受力分析的一般步骤与方法；用图解法与解析法分析动态平衡和极值问题.科学思维突破1 受力分析整体法与隔离法的应用1．受力分析的步骤2．受力分析的常用方法方法解读假设法在未知某力是否存在时，先对其做出存在的假设，然后根据该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在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1.如图所示,物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体B的受力个数为（ C )A．2 B．3C．4 D．5解析：以A为研究对象，受力情况如图甲所示，此时,墙对物体A没有支持力(此结论可利用整体法得出）．再以B为研究对象，结合牛顿第三定律，其受力情况如图乙所示，即要保持物体B平衡，B应受到重力、压力、摩擦力、力F四个力的作用．2．(多选)如图所示，质量分别为m A、m B的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上,在水平力F的作用下，A、B静止不动,则（AC )A．A物体受力的个数可能为3B．B受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下C．力F增大（A、B仍静止)，A对B的压力也增大D．力F增大（A、B仍静止),墙壁对B的摩擦力也增大解析：隔离A物体，若A、B间没有静摩擦力,则A受重力、B 对A的支持力和水平力F三个力作用，选项A正确;将A、B看作一个整体,整体在竖直方向上受到重力和摩擦力，所以墙对B的摩擦力方向只能向上,选项B错误;若F增大，则F在垂直B斜面方向的分力增大，所以A对B的压力增大,选项C正确;对A、B整体受力分析,由平衡条件知，竖直方向上有F f＝G A＋G B，因此当水平力F增大时，墙壁对B的摩擦力不变，选项D错误．3．如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上,站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止．人和箱子的质量也均为m,重力加速度为g.下列说法正确的是（ C ）A．人对长木板的压力大小为mgB．长木板对地面的压力大于3mgC．箱子受到的摩擦力的方向水平向左D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左解析:本题考查整体法和隔离法在三体平衡中的应用,人用斜向下的力推箱子，对人受力分析,受重力、木板的支持力和箱子斜向左上的支持力（推力的反作用力），人在竖直方向受力平衡，箱子的支持力的竖直分力和木板的支持力的合力等于人的重力，因此木板对人的支持力小于mg,根据牛顿第三定律知人对木板的压力小于mg，故A错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和地面对木板的支持力，根据平衡条件，支持力等于重力，水平方向不受摩擦力；根据牛顿第三定律，可知木板对地面的压力等于三者重力,为3mg，故B、D错误；对箱子受力分析，受推力、重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左,与推力的水平分力平衡,故C正确．突破2 静态平衡问题1．平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动的状态，即a＝0。

受力分析共点力的平衡必备知识一、受力分析1.受力分析的定义: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，这个过程就是受力分析。

2.受力分析的方法步骤:(1)明确研究对象。

研究对象选取方法:整体法或隔离法。

可以是单个物体，也可以是多个物体的组合。

(2)进行受力分析。

先分析重力和已知力，再按接触面分析弹力、摩擦力，最后分析其他力(电场力、磁场力等)。

(3)画受力示意图。

边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出各力的方向，尽量做到大力长线、小力短线。

图甲中F推A沿斜面上滑(存在摩擦力)，将A的受力分析顺序在图乙横线上标出。

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:F合=0或者图中小球静止不动，物块匀速运动，则对小球:F合=F′-G=0。

对物块:F x=F1-f=0，F y=F2+N-G=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，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反。

(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，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。

基础小题1.判断下列题目的正误。

(1)对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到的力不能画在该物体上。

( )(2)物体受到两个力处于平衡状态，这两个力必定等大反向。

( )(3)物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力。

( )(4)物体的速度为零即处于平衡状态。

( )(5)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力，两者都要同时分析。

( ) (6)物体沿光滑斜面下滑时，物体受到重力、支持力和下滑力的作用。

( ) 提示:(1)√。

物体受力分析时，只画物体受到的力，不是该物体受到的力不能画在该物体上。

(2)√。