2020高考物理——力与物体的平衡ppt课件

1、成武一中成武一中 白志松白志松专题一、力与物体平衡专题一、力与物体平衡成武一中成武一中 白志松白志松:20192019年年 20092009年年 20192019年年 受力分析、受力分析、平衡条件平衡条件 全国课标全国课标卷卷1515、1818，广东广东1313，江苏江苏3 3 天津卷天津卷1 1，江苏卷江苏卷2 2，山东卷山东卷1616。浙江卷浙江卷1414、1616， 安徽安徽1 1山东卷山东卷1717整体法与整体法与隔离法综隔离法综合合 山东山东1717，安徽安徽19 19 上海理综上海理综1616，海南，海南5 5 :一一知识网络知识网络:16如下图，物体如下图，物体A靠在竖直墙面上，

2、在力靠在竖直墙面上，在力F作用下，作用下，A、B保持静止。物体保持静止。物体B的受力个数为：的受力个数为： A2 B3 C4 D507年：利用平衡条件分析受力、两个物体年：利用平衡条件分析受力、两个物体:16.用轻弹簧竖直悬挂的质量为用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体，静止时弹簧伸物体，静止时弹簧伸长量为长量为L 。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的的物体，系统静止时弹簧伸长量也为物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。斜面倾角为。斜面倾角为300，如下图。则物体所受摩擦力，如下图。则物体所受摩擦力A.等于零等于零B.大小为大小为 ,方向沿斜面向下方向沿斜面向下C.大于

3、为大于为 ,方向沿斜面向上方向沿斜面向上D.大小为大小为mg,方向沿斜面向上方向沿斜面向上 12mg32mg08年：受力分析，胡克定律，两种状态年：受力分析，胡克定律，两种状态:09年：利用平衡条件计算未知力，单体单态年：利用平衡条件计算未知力，单体单态16如下图，光滑半球形容器固定在水平面上，如下图，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一为球心，一质量为质量为m的小滑块，在水平力的小滑块，在水平力F的作用下静止的作用下静止P点。设滑块所点。设滑块所受支持力为受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为0。下列关系正确的。下列关系正确的是（是（ ）ABFmgtan0CDFN=m

4、gtan0tanm gF tanNmgF:10年：利用平衡条件计算未知力，两个物体年：利用平衡条件计算未知力，两个物体AC:11年：利用平衡条件分析受力，双体双态，年：利用平衡条件分析受力，双体双态，突出对细节问题及分析推理能力的考查。突出对细节问题及分析推理能力的考查。 19如下图，将两相同的木块如下图，将两相同的木块a、b置于粗糙的水置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接。两侧用细绳系平地面上，中间用一轻弹簧连接。两侧用细绳系于墙壁。开始时于墙壁。开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，两细绳均有拉力，a所受摩擦力所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦所受

5、摩擦力力Ffb0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（） AFfa大小不变大小不变 BFfa方向改变方向改变 CFfb仍然为零仍然为零 DFfb方向向右方向向右:考查特点及演变趋势 利用平衡条件分析受力或计算未知力，通常与力的利用平衡条件分析受力或计算未知力，通常与力的合成与分解的平行四边形定则、受力分析的整体法合成与分解的平行四边形定则、受力分析的整体法与隔离法、摩擦力与弹力的特点等相结合，难度相与隔离法、摩擦力与弹力的特点等相结合，难度相对较低。对较低。 纵观几年来的高考试卷，共点力的平衡每年都有考纵观几年来的高考试卷，共点力的平衡每年都有考查，但是出题都比较简单

6、，似乎都不如平时训练的查，但是出题都比较简单，似乎都不如平时训练的题目有深度，会不会今年有复杂点的连接体的平衡。题目有深度，会不会今年有复杂点的连接体的平衡。装置上求创新装置上求创新. 定性定性定量，单体定量，单体多体系统），考查方式多体系统），考查方式更趋细致具体。更趋细致具体。 关键词：系统、弹簧、缓慢、静止、匀速。关键词：系统、弹簧、缓慢、静止、匀速。:类型一物体的受力分析类型一物体的受力分析例例1 如图，在水平力如图，在水平力F作用下，作用下，A、B保持静保持静止。若止。若A与与B的接触面是水平的，且的接触面是水平的，且F不等于不等于0，则关于，则关于B的受力个数可能为的受力个数可能为

7、 （ ）A.3个个 B.4个个 C.5个个 D.6个个 BC方法感悟：方法感悟：1、先外力。、先外力。2、再场力、再场力3、再接触力、再接触力4、检查、检查隔离与整体法隔离与整体法: 针对训练针对训练1-1：如下图，物体：如下图，物体A 靠在倾斜的靠在倾斜的墙面上，在与墙面和墙面上，在与墙面和B垂直的力垂直的力F作用下，作用下，A、B保持静止，试分析保持静止，试分析A、B两个物体的受力个两个物体的受力个数。数。A、5；B、4:类型二：在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡问题类型二：在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡问题例例2 2、如图、如图9 9所示，一物块置于水平地面上，当用与所示，一物块置于水平

8、地面上，当用与水平方向成水平方向成6060角的力角的力F1F1拉物块时，物块做匀速直拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成线运动；当改用与水平方向成3030角的力角的力F2F2推物块推物块时，物块仍做匀速直线运动时，物块仍做匀速直线运动. .若若F1F1和和F2F2的大小相等，的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为则物块与地面之间的动摩擦因数为( ( ) )分析合力分析合力为零为零确确 定定研究对象研究对象受力分析受力分析正确作图正确作图判别判别运动状态运动状态静止或静止或匀速直线运动匀速直线运动B处理平衡问题的思路：处理平衡问题的思路：正交分解法正交分解法:mgF2FN2mgF

9、N11 F解析：当用解析：当用F1F1拉物体时受力如图，建立如拉物体时受力如图，建立如图所示的坐标系：因为物体做匀速直线运图所示的坐标系：因为物体做匀速直线运动，所以：动，所以：1101101160sin60cosNNFFmgFFFF 2202202230sin30cosNNFFmgFFFF 32 同理当用同理当用F2F2推物体时推物体时知：知：21FF 解解得得:针对训练2-1：如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为

10、mFMA（Mmg B（MmgF C（MmgFsin D（MmgFsinD方法感悟：整体法和隔离体法方法感悟：整体法和隔离体法:针对训练针对训练2-2.如图，在一粗糙的水平面上有三个质量分别为如图，在一粗糙的水平面上有三个质量分别为m1、 m2 、m3的木块的木块1、2和和3，中间分别用一原长为，中间分别用一原长为L，劲度，劲度系数为系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为 。现用一水平力向右拉木块现用一水平力向右拉木块3，当木块一起匀速运动时，当木块一起匀速运动时，1和和3两两木块之间的距离是不计木块宽度）（木块之间的距离是不计木块宽度）

11、（ ） C:1 1、不涉及系统内力时、不涉及系统内力时, ,首先考虑应用整体法首先考虑应用整体法, ,即即“能整体不隔离能整体不隔离”2 2、当研究物体组内部物体间的相互作用时、当研究物体组内部物体间的相互作用时, ,要采用隔离法要采用隔离法3 3、应用隔离法时、应用隔离法时, ,也要先隔离也要先隔离:“:“简单的物体简单的物体, ,如待求量少或受如待求量少或受力少的物体力少的物体类型三：在场力作用下的平衡问题类型三：在场力作用下的平衡问题ABC: 针对训练针对训练3-3、如下图，匀强电场方向向右，、如下图，匀强电场方向向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质

12、量为m、带电荷量为带电荷量为+q的粒子以速度的粒子以速度v与磁场垂直、与磁场垂直、与电场成与电场成45角射入复合场中，恰能做匀角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度速直线运动，求电场强度E的大小和磁感应的大小和磁感应强度强度B的大小的大小 方法感悟：方法感悟：答案答案课下讨论：如果电荷是负电荷还可以做匀速直线运动吗？课下讨论：如果电荷是负电荷还可以做匀速直线运动吗？mgqvBEq:5.如下图，质量为如下图，质量为m的通电导体棒的通电导体棒ab置于倾角为置于倾角为的导的导轨上轨上.若已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为若已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为，在图，在图所示的各种磁场中，导体棒均处

13、于静止状态，则导体所示的各种磁场中，导体棒均处于静止状态，则导体棒与导轨间的摩擦力可能为零的是棒与导轨间的摩擦力可能为零的是()ABFFNFNFNFFFGGGG:四、动态平衡问题四、动态平衡问题 例例4如图是给墙壁刷涂料用的涂料滚的示意图，使用如图是给墙壁刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上动，把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重力和墙壁的摩撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，设该过程中撑竿

14、对涂料滚的距离处缓缓上推涂料滚，设该过程中撑竿对涂料滚的推力为推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为，涂料滚对墙壁的压力为F2，那么，那么 ( ) A.F1增大，增大，F2减小减小 B.F1增大，增大，F2增大增大C.F1减小，减小，F2减小减小 D.F1减小，减小，F2增大增大C:解析法：涂料滚受力如图解析法：涂料滚受力如图由图可知：由图可知：所以：涂料滚上滚过程中，所以：涂料滚上滚过程中，变小，变小，F1和和F2均变小均变小 tancos21mgFmgF mgF2F1 图解法：当物体所受的力变化时，通过图解法：当物体所受的力变化时，通过对几个特殊状态画出力的图示对几个特殊状态画出力的图示(在同一

15、图在同一图上上)进行对比分析，使得动态的问题静态进行对比分析，使得动态的问题静态化，抽象的问题形象化，使问题将变得化，抽象的问题形象化，使问题将变得易于分析处理易于分析处理.:针对练习针对练习4-3：如下图，已知带电小球：如下图，已知带电小球A、B的电荷量分别为的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处。静点处。静止时止时A、B相距为相距为d。为使平衡时。为使平衡时AB间距离减为间距离减为d/2，可采用以，可采用以下哪些方法（下哪些方法（ ）A.将小球将小球A、B的质量都增加到原来的的质量都增加到原来的2倍；倍；B.将小球将小球

16、B的质量增加到原来的的质量增加到原来的8倍；倍；C.将小球将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半；的电荷量都减小到原来的一半；D.将小球将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的的质量增加到原来的质量增加到原来的2倍倍BDmgFT相似三角形法相似三角形法其中一个力大小、方其中一个力大小、方向一定，另处两个方向一定，另处两个方向均发生变化向均发生变化:解解析析法：法： tancos21mgFmgF mgF2F1 图图 解解 法法一个力大小、方向一定一个力大小、方向一定另一个的方向一定另一个的方向一定第三个力大小方向均改变第三个力大小方向均改变其中一个力大小、方向一定，其中一个力大小、方向一定，另处两个方向均发生变化另处两个方向均发生变化相似三角形相似三角形法法:1.分析平衡问题的基本步骤分析平衡问题的基本步骤 (1)选定研究对象选定研究对象(整体法和隔整体法和隔离法离法). (2)确定物体是否处于平衡状态确定物体是否处于平衡状态(a0). (3)进行受力分析进行受力分析 (4)建立平衡方程建立平衡方程2.求解平衡问题的常用方法求解平衡问题的常用方法(1解三角形法：主要用来解解三角形法：主要