人教考向04 受力分析 共点力平衡-备战2023年高考物理一轮复习考点微专题（全国通用）（解析版）.docx

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考向04 受力分析 共点力平衡
【重点知识点目录】
物体的受力分析
解决平衡问题的常用方法
解决动态平衡问题的常用方法
平衡中的临界和极值问题
1．（2021•广东）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示。忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（　　）
A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B。
【解析】解：A、耕索对曲辕犁拉力的水平分力大小为F1＝Fsinα，耕索对直辕犁拉力的水平分力大小为F2＝Fsinβ，由于α＜β，则耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁拉力的水平分力小，故A错误；
B、耕索对曲辕犁拉力的在竖直方向的分力大小为F1′＝Fcosα，耕索对直辕犁拉力的竖直方向分力大小为F2′＝Fcosβ，由于α＜β，则耕索对曲辕犁拉力的竖直方向的分力比对直辕犁拉力在竖直方向的分力大，故B正确；
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CD、无论曲辕犁匀速前进或直辕犁加速前进，耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力属于物体间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，故CD错误。
2．（2020•浙江）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（　　）
A．受到的重力大小为mg
B．受到的合力大小为mg
C．对球面的压力大小为mg
D．对球面的作用力大小为mg
【答案】D。
【解析】解：A、工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力为：G＝mg，故A错误；
B、工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，故B错误；
C、工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于，故C错误；
D、球面对工作人员的作用力为F，由平衡条件得：+F＝mg，解得：，根据牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为F′＝F＝，故D正确。
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3．（2020•全国）用两根长度相等的轻绳将一吊灯悬挂在天花板下，轻绳与竖直方向的夹角均为30°，绳的张力大小分别为T1和T2，如图（a）所示。现将其中一根绳的悬挂点移到竖直墙面上，绳沿水平方向张紧，另一根绳仍与竖直方向成30°夹角，两绳的张力大小分别为T1′和T2′，如图（b）所示。则（　　）
A．T1′＝T1，T2′＝2T2 B．T1′＝2T1，T2′＝3T2
C．T1′＝2T1，T2′＝2T2 D．T1′＝2T1，T2′＝T2
【答案】D。
【解析】解：图（a）和图（b）两个图中的吊灯都受到重力、两根轻绳的拉力，如图1、图2所示；
对于图1，竖直方向根据平衡条件可得：T1cos30°+T2cos30°＝mg，根据对称性可知T1＝T2，
解得：T1＝T2＝＝
对于图2，根据平衡条件可得：T1′＝＝，T2′＝mgtan30°＝
所以T1′＝2T1，T2′＝T2，故ABC错误、D正确。
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（1）受力分析步骤
物体的受力分析是解决力学问题的基础，同时也是关键所在，一般对物体进行受力分析的步骤如下：
①明确研究对象。
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简化。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施 予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。
②按顺序找力。
必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。
③画出受力示意图，标明各力的符号。
④需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形。
注意：
①只分析物体受到的力,不分析物体力对其他物体的力。只分析外力,不分析内力。性质力和效果力不可重复分析。分力与合力不可重复分析。
②物体处于平衡状态时,所受合力一定为零,物体所受合力为零时,也一定处于平衡状态,即合力为零是平衡状态的充要条件。
③三力首尾相连，构成封闭三角形。
（2）隔离法与整体法
①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解。