新高考物理一輪復(fù)習(xí)提升練習(xí)導(dǎo)學(xué)案第10講 共點(diǎn)力平衡二（原卷版）

第10講共點(diǎn)力平衡方法二第10講共點(diǎn)力平衡方法二學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確目標(biāo)確定方向1.熟練掌握物體受力分析2.整體隔離法解決連接體問題3.自鎖和臨界極值問題分析【知識(shí)回歸】回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)一整體隔離法整體法和隔離法的使用技巧(1)當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜用整體法。(2)當(dāng)分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體各部分)間的相互作用時(shí)，常用隔離法。(3)整體法和隔離法不是獨(dú)立的，對(duì)一些較復(fù)雜的問題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替使用整體法和隔離法。二臨界極值1．臨界問題當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語(yǔ)言敘述，常見的臨界狀態(tài)有：(1)兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為0(主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0)。(2)繩子斷與不斷的臨界條件為繩中的張力達(dá)到最大值；繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中的張力為0。(3)存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)靜止的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大。2．極值問題平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題。一般用圖解法或解析法進(jìn)行分析。3．解決極值問題和臨界問題的方法(1)極限法：首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過程分析，找出平衡的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)；臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個(gè)狀態(tài)來(lái)研究臨界問題，而要把某個(gè)物理量推向極端，即極大和極小，并依次做出科學(xué)的推理分析，從而給出判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論。(2)數(shù)學(xué)分析法：通過對(duì)問題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系(或畫出函數(shù)圖象)，用數(shù)學(xué)方法求極值(如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值)，但利用數(shù)學(xué)方法求出極值后，一定要依據(jù)物理原理對(duì)該值的合理性及物理意義進(jìn)行討論和說明。(3)物理分析方法：根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過對(duì)物理過程的分析，利用平行四邊形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值與最小值?！镜淅治觥烤x例題提高素養(yǎng)【例1】．水平粗糙地面上有兩個(gè)質(zhì)量和形狀相同的物體A、B，A、B物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0且SKIPIF1<0。將其組成如圖甲、乙所示的結(jié)構(gòu)，分別施加水平作用力SKIPIF1<0、SKIPIF1<0推動(dòng)A、B物體沿水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中A、B始終保持相對(duì)靜止，不計(jì)其它摩擦，下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0大小等于SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0大小小于SKIPIF1<0C．圖甲中物體B可能不受摩擦力 D．圖乙中物體A可能不受摩擦力【例2】多選．社會(huì)主義核心價(jià)值觀基本內(nèi)容為富強(qiáng)、民主、文明、和諧、自由、平等、公正、法治、愛國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善。某公司為了宣傳社會(huì)主義核心價(jià)值觀基本內(nèi)容，用一根輕質(zhì)細(xì)繩將12盞燈籠按如圖所示的形式依次懸掛起來(lái)，為了追求美感，平衡時(shí)左、右兩側(cè)細(xì)繩與豎直方向的夾角均力SKIPIF1<0，相鄰兩燈籠間的水平距離均為SKIPIF1<0，“富強(qiáng)”與“友善”兩盞燈籠結(jié)點(diǎn)的高度均為h，每盞燈籠的質(zhì)量均為M，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．“平等”與“公正”兩燈籠間細(xì)繩中的張力大小為SKIPIF1<0B．“愛國(guó)”與“敬業(yè)”兩燈籠間細(xì)繩中的張力大小為SKIPIF1<0C．“和諧”燈籠的結(jié)點(diǎn)距地面的高度為SKIPIF1<0D．“公正”燈籠的結(jié)點(diǎn)距地面的高度為SKIPIF1<0【例3】．如圖所示，傾角為SKIPIF1<0的足夠長(zhǎng)斜面上有一“L”型直角擋板，在擋板與斜面之間放有A、B兩個(gè)圓柱體，其質(zhì)量分別為SKIPIF1<0和m，已知兩圓柱截面圓心連線剛好水平。重力加速度為g。SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。（1）若所有接觸面均沒有摩擦力，并有外力F使系統(tǒng)靜止。求：A、B對(duì)斜面的壓力分別為多大？（2）若取走圓柱體B，只留圓柱體A在斜面上。A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，A與擋板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0?，F(xiàn)用外力推動(dòng)擋板，讓A沿斜面勻速上升，上升過程中A不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，已知在此過程中A受到斜面和擋板的摩擦力分別為滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力，它們的大小相等，方向如圖。認(rèn)為最大靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦，要保證A與擋板之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，求SKIPIF1<0的值至少應(yīng)為多大？【例4】．紅旗渠是20世紀(jì)60年代林縣（今林州市）人民在極其艱難的條件下，近10萬(wàn)人僅靠手拉肩打耗時(shí)10年，從太行山腰修建的引漳入林的水利工程，全長(zhǎng)1500公里，被譽(yù)為“世界第八大奇跡”。圖（a）是修建時(shí)的場(chǎng)景，現(xiàn)將人們推石塊的情形簡(jiǎn)化成圖（b）所示的模型，山坡的傾角為α。兩位農(nóng)民將質(zhì)量為m的石塊從A點(diǎn)勻速移到B點(diǎn)，前面農(nóng)民用輕繩拉石塊，后面農(nóng)民沿斜坡向上推，輕繩與斜坡的夾角為SKIPIF1<0。已知AB間距為l，石塊所受阻力與正壓力之比恒為k，重力加速度為g，若拉力和推力大小相等，則下列說法正確的是（）A．石塊的機(jī)械能增加了SKIPIF1<0 B．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，沿斜面向上的推力最小C．拉力和推力的功率之和與SKIPIF1<0無(wú)關(guān) D．石塊受到的重力、拉力和推力的合力方向與SKIPIF1<0無(wú)關(guān)【鞏固練習(xí)】舉一反三提高能力1．新春佳節(jié)，大街小巷總會(huì)掛起象征喜慶的中國(guó)紅燈籠。如圖所示，由4根等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)繩SKIPIF1<0懸掛起3個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，繩兩端的結(jié)點(diǎn)A、E等高，SKIPIF1<0繩與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，繩中張力大小為SKIPIF1<0；SKIPIF1<0繩與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，繩中張力大小為SKIPIF1<0，則（）A．SKIPIF1<0可能等于SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0可能大于SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<02．如圖所示，一斜面體置于水平地面上，一物塊在平行于斜面向上的外力F作用下相對(duì)斜面保持靜止，該過程中斜面體相對(duì)水平地面也保持靜止。下列說法正確的是（

）A．斜面對(duì)物塊一定有摩擦力作用B．地面對(duì)斜面體一定有摩擦力作用C．地面對(duì)斜面體的支持力大于物塊與斜面所受重力之和D．地面對(duì)斜面體的支持力等于物塊與斜面所受重力之和3．我國(guó)的石橋世界聞名，如圖，某橋由六塊形狀完全相同的石塊組成，其中石塊1、6固定，2、5質(zhì)量相同為m，3、4質(zhì)量相同為SKIPIF1<0，不計(jì)石塊間的摩擦，則SKIPIF1<0為（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．1 D．24．在CCTV10科教頻道《科學(xué)大探險(xiǎn)》欄目中，挑戰(zhàn)者將桌布平整的放于桌面上，桌布上放上物品，然后快速抽出桌布，桌面上的物品像有魔法一般牢牢“吸”在桌面上，如圖甲所示。某同學(xué)對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的興趣，他設(shè)置了一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，將一質(zhì)量為m的長(zhǎng)桌布B靜止在固定的水平桌面上，質(zhì)量為M的盤子A靜止在桌布上，如圖乙所示。A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，現(xiàn)給桌布B右端一水平拉力F，把桌布B從盤子A的下面抽出。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。則拉力F至少應(yīng)為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<05．如圖所示，粗細(xì)均勻的直桿水平固定放置，滑塊A套在桿上，用輕彈簧與小球B相連，給小球B施加一個(gè)水平向右的大小為F的拉力，彈簧與水平方向的夾角為SKIPIF1<0，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧繩長(zhǎng)量為x，則下列判斷正確的是（）A．球B的重力大于F B．桿對(duì)A的摩擦力大于FC．桿對(duì)A的支持力大于F D．彈簧的勁度系數(shù)SKIPIF1<06．如圖所示，均勻木板重SKIPIF1<0，木板上放重為SKIPIF1<0的臺(tái)秤，臺(tái)秤內(nèi)放重為SKIPIF1<0的物體。整個(gè)裝置用輕繩通過不計(jì)重力和摩擦的滑輪吊著，處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)臺(tái)秤的讀數(shù)為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<07．北方農(nóng)村秋冬季節(jié)常用金屬絲網(wǎng)圍成圓柱形糧倉(cāng)儲(chǔ)存玉米棒，該糧倉(cāng)由于玉米棒裝的不勻稱而發(fā)生傾斜現(xiàn)象，為避免傾倒，在左側(cè)用木棍支撐，如圖所示。若支撐點(diǎn)距水平地面的高度為SKIPIF1<0m，木棍與水平地面動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，木棍重力不計(jì)，糧倉(cāng)對(duì)木棍的作用力沿木棍方向，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，為使木棍下端一定不發(fā)生側(cè)滑，則木棍的長(zhǎng)度最多為（）A．1.5m B．SKIPIF1<0m C．2m D．2SKIPIF1<0m多選8．如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體ABC放置在墻角的水平地板上，BC面與水平地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，楔形物體與地板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。在楔形物體AC面與豎直墻壁之間，放置一個(gè)質(zhì)量為m的光滑球體，同時(shí)給楔形物體一個(gè)向右的水平力，楔形物體與球始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知AC面傾角SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，重力加速度為g，則（）A．楔形物體對(duì)地板的壓力大小為MgB．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，楔形物體與地板間無(wú)摩擦力C．向右的水平力F的最小值一定是零D．向右的水平力F的最大值為SKIPIF1<0多選9．兩滑塊A、B都處于在水平面上，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，第一次連接兩滑塊的繩水平（如圖甲），第二次連接兩滑塊的繩與水平方向成某一傾角（如圖乙），用水平恒力向右拉滑塊B，使兩滑塊一起沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)第一次水平恒力為F1，繩拉力的大小為T1，A受摩擦力大小為f1；第二次水平恒力為F2，繩拉力的大小為T2，A所受摩擦力大小為f2．下列說法正確的是（）A．F1一定等于F2 B．F1一定小于F2 C．T1可能大于T2 D．f1一定大于f2多選10．如圖所示，甲、乙、丙三條不可伸長(zhǎng)的輕繩栓接于O點(diǎn)，甲、乙兩繩自然伸直，上端分別固定于水平天花板上的a、b點(diǎn)，甲繩長(zhǎng)30cm，乙繩長(zhǎng)40cm，ab距離為50cm，甲、乙、丙三繩能承受的最大張力分別為3N、4N、5N。c點(diǎn)位于丙繩上，在c點(diǎn)對(duì)丙繩施加豎直向下的拉力F，O點(diǎn)位置始終不變，則在拉力F從零逐漸增大的過程中（）A．甲繩先斷 B．乙繩先斷C．某繩恰好先斷時(shí)，SKIPIF1<0 D．某繩恰好先斷時(shí)，SKIPIF1<0多選11．某個(gè)同學(xué)玩夾盒子的游戲，手握兩塊木板，兩木板間夾起盒子，如圖所示，已知木板與盒子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，盒子與盒子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，每個(gè)盒子重約為SKIPIF1<0，該同學(xué)兩手可以給木板提供的水平壓力都為SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（??）A．該同學(xué)最多可以?shī)A起16個(gè)盒子B．該同學(xué)最多可以?shī)A起14個(gè)盒子C．若該同學(xué)夾起10個(gè)盒子，則第五個(gè)和第六個(gè)盒子之間的摩擦力為0D．無(wú)論該同學(xué)夾起多少個(gè)盒子，木板和盒子之間的摩擦力大小都為SKIPIF1<0多選12．“境自遠(yuǎn)塵均入詠，物含妙理總堪尋”。在網(wǎng)絡(luò)視頻中常看到有人把幾個(gè)看似不可能堆起來(lái)的物體堆到一起的視頻，如圖所示，不同幾何形狀物件a、b、c、d、e互相疊放在地面、平板A和B上。掛件f掛在光滑的細(xì)繩CD上，細(xì)繩一端系在豎直墻上C點(diǎn)，一端系在平板A右端點(diǎn)，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，用物理角度來(lái)分析，以下說法正確的是（）A．地面可能是光滑的B．物件e受力個(gè)數(shù)可能為2個(gè)C．物件b受力個(gè)數(shù)一定為4個(gè)D．物件a受到木板的作用力豎直向上E．C點(diǎn)緩慢下移一些，裝置仍有可能平衡多選13．如圖所示，水平地面上有兩個(gè)三角形斜劈P和Q疊放在一起。大小相等、方向相反的水平力F分別推P和Q，則P、Q可能會(huì)出現(xiàn)以下哪些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（）A．P與Q之間以及Q與地面之間均粗糙，P與Q均靜止。B．P與Q之間粗糙，Q與地面之間光滑，P與Q均靜止C．P與Q之間以及Q與地面之間均光滑，Q靜止，P沿斜面向上勻速D．P與Q之間以及Q與地面之間均光滑，Q靜止，P沿斜面向上勻加速運(yùn)動(dòng)14．無(wú)風(fēng)時(shí)雨滴在空氣中豎直下落，下落過程中雨滴的速度越來(lái)越大，受到的空