专题强化二共点力的平衡条件和应用专题解读1.本专题是本章重要知识和规律的综合,特别是受力分析和平衡条件的应用更是高考的重点和热点.2.高考对本专题内容的考查主要是在选择题中作为一个考查点出现,但近年在计算题中也作为一个力学或电学考点命题.3.用到的相关知识有:受力分析,力的合成与分解,共点力的平衡条件,用到的主要方法有:整体法与隔离法、合成法、正交分解法等.命题点一受力分析整体法与隔离法的应用1.受力分析的基本思路2.受力分析的常用方法(1)整体法;(2)隔离法;(3)假设法.例1如图1所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上.现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧.则平衡时两球的可能位置是下列选项中的()图1①大小相等的力F水平向左、向右拉球;②平衡时细线都被拉紧.答案A解析用整体法分析,把两个小球看作一个整体,此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力,两水平力相互平衡,故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直;再用隔离法,分析乙球受力的情况,乙球受到向下的重力mg、水平向右的拉力F、细线2的拉力F2.要使得乙球受力平衡,细线2必须向右倾斜.拓展延伸在例1中,如果作用在乙球上的力大小为F,作用在甲球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是()答案C解析将甲、乙两个小球作为一个整体,受力分析如图所示,设上面的绳子与竖直方向的夹角为α,则根据平衡条件可得tanα=,再单独研究乙球,设下面的绳子与竖直方向的夹角为β,根据平衡条件可得tanβ=,因此β>α,因此甲球在竖直线的右侧,而乙球在竖直线的左侧,选项C正确.受力分析的三个常用判据1.条件判据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件.2.效果判据:有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力.(1)物体平衡时必须保持合外力为零.(2)物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向,合力大小满足F=ma.(3)物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定,满足F=m,方向始终指向圆心.3.特征判据:从力的作用是相互的这个基本特征出发,通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在.1.(多选)如图2所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上,关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是()图2A.A一定受到四个力B.B可能受到四个力C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.A与B之间一定有摩擦力答案AD解析对A、B整体受力分析,如图甲所示,受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,故选项C错误;对B受力分析,如图乙所示,其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态,故B只受到三个力,选项B错误;对A受力分析,如图丙所示,受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力,共四个力,选项A、D正确.2.(多选)如图3所示,物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M,则水平地面对斜面体()图3A.无摩擦力B.有水平向右的摩擦力C.支持力为(M+m)gD.支持力小于(M+m)g答案BD解析设斜面夹角为θ,细绳的拉力为FT,M、m整体处于平衡状态,对M、m整体受力分析可得平衡方程FTcosθ=F静,FTsinθ+FN=(M+m)g,故F静方向水平向右,B、D正确.命题点二动态平衡问题1.共点力的平衡(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,称为平衡状态.(2)平衡条件:物体所受合力为零,即F合=0.若采用正交分解法求平衡问题,则平衡条件是Fx合=0,Fy合=0.(3)常用推论:①二力平衡:二力等大反向.②三力平衡:任意两个力的合力与第三个力等大反向.③多力平衡:其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向.2.动态平衡:物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡.3.分析动态平衡问题的方法方法步骤解析法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关...