新高考物理二轮复习讲义课件 第1部分 专题1 第1讲　力与物体的平衡（含解析）

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第1讲　力与物体的平衡
1.命题角度：(1)物体的受力分析；单物体、多物体的静态平衡、动态平衡；临界和极值问题；(2)静电力、安培力、洛伦兹力作用下的平衡.2.常用方法：合成法、分解法、整体法与隔离法、图解法、解析法.3.常考题型：选择题．
1.受力分析的方法(1)研究对象的选取：①整体法与隔离法(如图甲)；②转换研究对象法(如图乙).(2)画受力分析图：按一定的顺序分析力，只分析研究对象受到的力.(3)验证受力的合理性：①假设法(如图丙)；②动力学分析法(如图丁).
2.处理平衡问题常用的四种方法
例1　(2022·安徽黄山市一模)如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，其中球A的质量为1 kg.它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为θ＝37°，OB绳与水平方向的夹角为α＝53°，已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，则球B的质量为
分别对A、B两球分析，运用合成法，如图，由几何知识得FTsin 37°＝mAg，FTsin 53°＝mBg，解得球B的质量为mB＝ kg，故B正确，A、C、D错误.
例2　如图所示，质量均为m的小球A、B用三根轻质细绳连接，左侧轻绳绕过固定的光滑滑轮沿竖直方向固定在地面上，右侧轻绳绕过另一个固定的光滑滑轮与质量为M的物体C相连，系统平衡时，左、右两侧轻绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝62°，β＝56°，则 等于
例3　(2022·山东临沂市三模)如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑.系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则A.绳子的拉力可能小于墙壁的支持力B.墙壁的支持力一定小于两球的重力C.3tan α＝tan (α＋β)D.3tan α＝2tan (α＋β)
对两球整体受力分析，受到绳子的拉力FT、墙壁的支持力FN和总重力3mg，如图所示，根据平衡条件可得FTsin α＝FN＝3mgtan α，
可知绳子的拉力一定大于墙壁的支持力，墙壁的支持力也可能大于或等于两球的重力，故A、B错误；对小球受力分析，如图所示，根据平衡条件有FN＝mgtan θ，由几何知识可得θ＝α＋β，联立可得3tan α＝tan (α＋β)，故C正确，D错误.
处理平衡问题的基本思路
例4　(2022·河南平顶山市模拟)如图所示，光滑绝缘杆弯成直角，直角处固定在水平地面上，质量为m、带电荷量为＋Q的小圆环A穿在右边杆上，质量为3m、带电荷量为＋3Q的小圆环B穿在左边杆上，静止时两圆环的连线与地面平行，右边杆与水平面夹角为α.重力加速度为g.则A.右边杆对A环的支持力大小为B.左边杆对B环的支持力大小为mgC.A环对B环的库仑力大小为3mgD.A环对B环的库仑力大小为
对A、B环受力分析，如图
(1)静电场、磁场中的平衡问题，受力分析时要注意静电力、磁场力方向的判断，再结合平衡条件分析求解.(2)涉及安培力的平衡问题，画受力示意图时要注意将立体图转化为平面图.
例5　(2022·河北卷·7)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
设两绳子对圆柱体拉力的合力大小为FT，木板对圆柱体的支持力大小为FN，从右向左看如图所示，绳子与木板间的夹角不变，α也不变，在矢量三角形中，根据正弦定理有
在木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，α不变，γ从90°逐渐减小到0，又γ＋β＋α＝180°，且α