力与物体的平衡[建体系·知关联][析考情·明策略]考情分析分析近几年的高考题可以看出,高考命题热点集中在物体受力分析、物体平衡问题的分析与计算,涉及力的合成与分解、共点力的平衡条件、整体法和隔离法等常规方法,题型一般为选择题
受力分析的方法2
整体法、隔离法3
共点力的静态平衡4
共点力的动态平衡素养落实1
熟悉常见性质力有无及方向的判断2
灵活应用受力分析的一般步骤3
掌握整体法、隔离法选取原则4
平衡问题的解题方法考点 1| 物体的静态平衡问题1.研究对象选取的 2 点技巧(1)采用整体法进行受力分析时,要注意系统内各个物体的状态应该相同
(2)当直接分析一个物体的受力不方便时,可转移研究对象,先分析另一个物体的受力再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转换研究对象法”
2.求解共点力平衡问题的常用方法常用方法包括力的合成法、分解法及正交分解法,示意图如图所示
合成法 分解法 正交分解法[典例 1] (2019·全国卷Ⅲ·T16)用卡车运输质量为 m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示
两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为 30°和 60°
重力加速度为 g
当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为 F1、F2,则( )A.F1=mg,F2=mgB.F1=mg,F2=mgC.F1=mg,F2=mgD.F1=mg,F2=mg[题眼点拨] ①“匀速行驶”表明车上工件处于静态平衡状态
②“光滑斜面”表明工件和斜面间仅有弹力作用
③“30°、60°”角明确弹力方向
D [以工件为研究对象,受力分析如图所示,重力与 F′1、F′2的合力等大反向,根据共点力平衡条件得=cos 30°,=cos 60°,则 F′1=mg,F′2=mg,根据牛顿第三定律,F1=F′1=mg,F2=F′2=mg,故只有 D 选项正确