高中物理二轮专题复习第1讲力与物体的平衡.ppt

第1讲力与物体的平衡,1(2013新课标全国卷，15)如图111所示，在固定斜面上的一物块受到一外力的作用，F平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和图111F2(F20)由此可求出()A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力,答案C,2.(2013新课标全国卷，18)如图112所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，图112c带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为(),答案B,主要题型：选择题知识热点(1)单独命题受力分析力的合成与分解共点力平衡(2)交汇命题点：带电体(或粒子)在电场、磁场或复合场中的平衡问题物理方法(1)整体法和隔离法(2)假设法(3)合成法(4)正交分解法(5)矢量三角形法(图解法)(6)等效思想等,命题趋势近三年对本专题内容福建卷没有单独命题.2015年高考对本专题内容单独命题的几率很大，且以力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用为主，题型为选择题.,热点一受力分析、物体的平衡,1(2014山东卷，14)如图113所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且图113悬挂点不变木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()AF1不变，F2变大BF1不变，F2变小CF1变大，F2变大DF1变小，F2变小解析木板静止，所受合力为零，将两轻绳各剪去一小段，木板再次静止，所受合力仍为零，所以F1不变，两绳之间的夹角变大，木板重力沿绳方向的分力变大，故F2变大，正确选项为A.答案A,2如图114所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c图114都处于静止状态，则()Ab对c的摩擦力一定减小Bb对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C地面对c的摩擦力方向一定向右D地面对c的摩擦力一定增大,解析在a中的沙子缓慢流出的过程中，细绳中拉力Tmag减小，若初始时c对b的摩擦力方向平行斜面向上，则fcbmbgsinT增大，由牛顿第三定律知，b对c的摩擦力平行斜面向下，且其大小增大，故A选项错误；若初始时c对b的摩擦力方向平行斜面向下，则b对c的摩擦力方向平行斜面向上，故B选项正确；把b和c看做整体，分析受力，由平衡条件知，地面对c的摩擦力方向一定向左且地面对c的摩擦力f地cTcos一定减小，选项C、D错误答案B,图115,答案B,4.质量为1kg的小球套在与水平面成37角的固定硬杆上，现用与杆和重力同平面且垂直于杆向上的力F拉小球，如图116所示，当力F20N时小球处图116于静止状态，设小球与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin370.6，cos370.8，取g10m/s2.则(),A小球与杆间的动摩擦因数不小于0.5C当力F增大时，小球受到的摩擦力增大D当力F减小时，小球受到的摩擦力一定减小,答案A,1研究对象的选取方法：(1)整体法，(2)隔离法2受力分析的顺序一般按照“一重、二弹、三摩擦，四其他”的程序，结合整体法与隔离法分析物体的受力情况3处理平衡问题的基本思路,热点二物体的动态平衡问题,5(2014广东佛山一模)如图117所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情图117况是()AF1先增大后减小，F2一直减小BF1先减小后增大，F2一直减小CF1和F2都一直减小DF1和F2都一直增大,解析小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢移动，所以小球处于动态平衡状态，在移动过程中，此三力(重力G、斜面的支持力F2、挡板的弹力F1)组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知B对答案B,6(2014浙江省宁波市二模)如图118所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中O为轻绳之间的连接点，图乙中光滑的滑轮跨在轻绳上悬挂着钩码，两装置均处于静止状态，现将图甲中的B滑轮和图乙中的端点B沿虚线方向稍稍上移一些，则下列关于角的变化情况，说法正确的是()图118,A图甲、图乙中角均变大B图甲、图乙中角均不变C图甲中角变大、图乙中角不变化D图甲中角不变、图乙中角变大解析题图甲中B滑轮沿虚线稍稍上移一些，O点两侧细线中拉力大小不变，这两个拉力的合力不变，从而导致题图甲中角不变题图乙中的端点B沿虚线稍稍上移一些，由于A、B之间的细线长度不变，题图乙中角不变化所以选项B正确答案B,7(2014贵州六校联盟联考)光滑竖直墙壁和粗糙水平地面上分别静止着A、B两个可认为是质点的小球，两小球质量、电荷量均相同，现缓慢地把小球B稍向右移(两小球图119电荷量不变)，系统仍处于静止状态，则下列说法正确的是()AB球受地面的摩擦力方向向左，大小增大B两小球之间的库仑力是排斥力，大小减小CB小球可能只受三个力作用D小球A对墙壁的弹力减小,解析A、B受力如图所示：B右移后，A再次平衡，受到的NA和F都增大，对整体分析：fNA，NBmAgmBg，A正确，B、D错误；B小球一共受四个力作用，C项错误答案A,8.如图1110所示为某单位为庆祝建国64周年用氢气球悬挂红色条幅的示意图，由于水平风力作用，悬挂条幅的绳AC和拉着气球的绳子AB与竖直方向的夹角分别为、，绳长不变，不考虑风对氢气球的作用，则()A图1110BAB绳与AC绳的拉力大小相等C风力增大，AB绳的张力增大D风力增大，角大小不变,解析由于不考虑氢气球所受的风力，整体研究，根据图解法可知，风力增大，绳AB的拉力增大，角也增大，C项正确；对条幅研究，用图解法可知，当风力增大，绳AC的拉力增大，角也增大，D项错误；对整体研究，FABsinF风，对条幅研究，F风G条幅tan，FACsinF风，由此可知，、是否相等，与条幅的重力有关，因而AB绳与AC绳的拉力大小是否相等也取决于条幅的重力，A、B项错误答案C,求解动态平衡问题的思想和方法1基本思想：化“动”为“静”，“静”中求“动”2基本方法：(1)解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定因变量的变化(2)图解法,热点三电学中的平衡问题,9(2014江西南昌调研)水平面上有U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电源，现垂直于导轨搁一根质量为m的金属棒ab，棒与导轨的动摩擦因数为(滑图1111动摩擦力略小于最大静摩擦力)，通过棒的电流强度为I，现加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于金属棒ab，与垂直导轨平面的方向夹角为，如图1111所示，金属棒处于静止状态，重力加速度为g，则金属棒所受的摩擦力大小为(),ABILsinBBILcosC(mgBILsin)D(mgBILcos)解析金属棒处于静止状态，其合力为零，对其进行受力分析，如图所示，在水平方向有BILcosf0，fBILcos，选项B正确，选项A、C、D错误答案B,图1112,解析当B竖直向上时，对导体受力分析如图所示，由平衡条件得：BI1Lmgtan当B垂直斜面向上时，对导体受力分析如图所示，由平衡条件得：BI2Lmgsin答案B,11如图1113所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上，则()图1113,答案C,12如图1114所示，在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计则(),图1114A物块c的质量是2msinBb棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能Cb棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能,答案A,处理电学中的平衡问题的方法：与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化分析方法是：,高考命题热点1.力与共点力的平衡,(1)物体的受力分析一定要全面，本着先重力，后弹力、摩擦力以及其他外力的顺序进行分析，根据各种力的产生条件，分析清楚各个接触面处的接触情况(2)弹力、摩擦力等力大小的计算要根据物体所处的状态列式求解，一定不要“想当然”下结论(3)找准解决问题的突破口,【典例】(2014海南卷，5)(3分)如图1115，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的图1115轻环现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L.则钩码的质量为(),审题流程第一步：抓关键点获取信息,第二步：找突破口构建思路,解析选物体M为研究对象由平衡条件得：FTMg0假设平衡后轻环位置为P，平衡后，物体上升L，说明此时POO恰好构成一个边长为L的正三角形，绳中张力处处相等，选钩码m为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件得：2FTcos30mg0所以选项D正确答案D,(2014泉州二模)(6分)如图1116所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动，用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端