第一阶段 专题一 第1 力与物体平衡.ppt

专题一 专题看点 第1讲 考点谋略 专题特辑 考点一 考点二 考点三 考点四 课堂 针对考点强化训练 课下 针对高考押题训练 A 斜面对物体的摩擦力大小为零B 斜面对物体的摩擦力大小为4 9N 方向沿斜面向上C 斜面对物体的支持力大小为4 9N 方向竖直向上D 斜面对物体的支持力大小为4 9N 方向垂直斜面向上 思路点拨 解答本题时应注意以下两点 1 定滑轮不计摩擦 弹簧秤的示数等于绳子拉力大小 2 物体静止在斜面上 物体合力一定为零 答案 A 一 基础知识要记牢1 分类 1 静摩擦力 大小0 F Fmax 2 滑动摩擦力 大小F FN 2 方向与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反 沿接触面的切线方向 3 产生条件 1 相互接触且接触面粗糙 2 有相对运动或相对运动趋势 3 接触面间有弹力 二 方法技巧要用好1 物体间静摩擦力的有无及方向判断方法 1 假设法 和 反推法 假设法 先假设没有摩擦力 即光滑 时 看相对静止的物体间能否发生相对运动 若能 则有静摩擦力 方向与相对运动方向相反 若不能 则没有静摩擦力 反推法 是从被研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件 分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用 就容易判断摩擦力的方向了 2 利用牛顿第二定律判断 先假设物体受摩擦力作用 并假设出方向 利用牛顿第二定律或平衡条件列式计算 若F静 0 则有静摩擦力 F静 0 说明其方向与假设方向相同 F静 0 说明其方向与假设方向相反 3 利用牛顿第三定律 即相互作用力的关系 来判断 此法关键是抓住 摩擦力是成对出现的 先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向 再确定另一物体受到的摩擦力方向 2 摩擦力大小的计算方法 1 滑动摩擦力大小 与正压力成正比 公式为F FN 其中FN表示正压力 而正压力不一定等于重力G 2 静摩擦力大小 一般由受力物体所处的运动状态 根据平衡条件或牛顿第二定律来计算 其取值范围是0 F Fmax 3 计算摩擦力大小时应注意的问题 在确定摩擦力大小之前 必须先分析物体的运动状态 判断物体所受的是静摩擦力还是滑动摩擦力 若是静摩擦力 则不能用F FN来计算 只能根据物体所处的状态 平衡或加速 由平衡条件或牛顿第二定律求解 三 易错易混要明了 1 接触面间有弹力存在时 不一定有摩擦力 但有摩擦力存在时 一定有弹力存在 2 接触面间的动摩擦因数 一定时 滑动摩擦力与弹力成正比 但静摩擦力的大小与弹力无关 A FN1始终减小 FN2始终增大B FN1始终减小 FN2始终减小C FN1先增大后减小 FN2始终减小D FN1先增大后减小 FN2先减小后增大 思路点拨 1 木板缓慢转动过程中 球处于动态平衡状态 2 墙面对球的压力FN1方向不变 球对木板的压力FN2方向改变 3 可用图解法分析FN1 FN2大小的变化情况 解析 对小球受力分析 如图所示 根据物体的平衡条件 可将三个力构建成矢量三角形 随着木板顺时针缓慢转到水平位置 木板对球的弹力FN2 减小 球对木板的压力大小FN2逐渐减小 墙面对球的压力大小FN1逐渐减小 故B对 答案 B 4 共点力平衡的几个重要推论 1 三个或三个以上的共点力平衡 某一个力 或其中某几个力的合力 与其余力的合力等大反向 2 同一平面上的三个不平行的力平衡 这三个力必为共点力 且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形 2 求解共点力平衡问题常用的方法 1 力的合成法 对研究对象受力分析后 应用平行四边形定则 或三角形定则 求合力的方法 力的合成法常用于仅受三个共点力作用而平衡时 2 正交分解法 把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上 然后分别列出两个方向上合力为零的方程求解 当物体受四个及四个以上共点力作用而平衡时 一般采用正交分解法 3 图解法 对研究对象进行受力分析 再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图 画在同一个图中 然后根据有向线段 表示力 的长度变化情况判断各个力的变化情况 三 易错易混要明了用图解法分析动态平衡问题时要在矢量三角形中确定不变的量和改变的量 例3 2012 山东高考 如图1 1 3所示 两相同轻质硬杆OO1 OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O O1 O2转动 在O点悬挂一重物M 将两相同木块m紧压在竖直图1 1 3挡板上 此时整个系统保持静止 Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小 FN表示木块与挡板间正压力的大小 若挡板间的距离稍许增大后 系统仍静止且O1 O2始终等高 则 A Ff变小B Ff不变C FN变小D FN变大 A Ff变小B Ff不变C FN变小D FN变大 思路点拨 1 由系统的对称性可知 装置两侧木块与挡板间的摩擦力 压力大小均相等 2 Ff为静摩擦力 与FN的大小无正比关系 答案 BD 一 基础知识要记牢1 整体法 当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力时 则可以选整个系统为研究对象 而不必对系统内部物体一一隔离分析 2 隔离法 为了弄清系统内某个物体的受力情况 一般采用隔离法 二 方法技巧要用好同一题目中 若采用隔离法 往往先用整体法 再用隔离法 用隔离法分析时 一般先从受力最少的物体入手 三 易错易混要明了正确区分内力和外力 对几个物体组成的整体进行受力分析时 这几个物体间的作用力为内力 不能在受力图中出现 当隔离某一物体分析时 原来的内力变成了外力 要画在受力图上 破题关键点 1 框架能启动的动力是什么力 框架刚要启动时应满足什么关系 2 导体棒ab受哪几个力作用 当框架开始运动时 导体棒ab处于什么运动状态 答案 6m s 一 基础知识要记牢1 电场力F Eq 方向与场强方向相同或相反 2 安培力F BIl B I 方向用左手定则判定 3 洛伦兹力F qvB B v 方向用左手定则判定 说明 电荷在电场中一定受电场力作用 电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用 二 方法技巧要用好带电体在复合场中的平衡问题或导体棒在磁场中的平衡问题 无非是多考虑带电体所受的电场力 洛伦兹力或导体棒受的安培力 分析方法与力学中的平衡问题完全相同 三 易错易混要明了 1 分析电场力或洛伦兹力时 注意带电体的电性 2 分析带电粒子受力时 要注意判断重力是否考虑 课堂 针对考点强化训练 B 2 2012 重庆名校联考 如图1 1 6所示 凹槽半径R 30cm 质量m 1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态 已知弹簧的劲度系数k 50N m 自由长度L 40cm 一端固定在圆心O处 弹簧与竖直方向的夹角为37 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 则 图1 1 6 A 物块对槽的压力大小是15NB 物块对槽的压力大小是13NC 槽对物块的摩擦力大小是6ND 槽对物块的摩擦力大小是8N解析 选对物块受力分析 由平衡条件可得 物块对槽的压力FN mgcos37 k x mgcos37 k L R 13N 槽对物块的摩擦力Ff mgsin37 6N 故B C正确 BC 3 如图1 1 7所示 绳OA OB悬挂重物于O点 开始时OA水平 现缓慢提起A端而O点的位置保持不变 则 A 绳OB的张力逐渐减小B 绳OB的张力逐渐增大C 绳OA的张力先变大 后变小D 绳OA的张力先变小 后变大 图1 1 7 解析 选如图甲 乙所示 对O点进行受力分析后将FT1 FT2 mg平移到一个矢量三角形中 缓慢提起A端而O点的位置保持不变 意味着O点受三个力的作用一直保持平衡 FT1 FT2 mg始终能构成封闭的矢量三角形 如图乙所示 由于mg的大小 方向都不变 FT2的方向不变 故FT1的一端只能在FT2的作用线上滑动 从而随着OA方向 即FT1方向 变化构成一系列的封闭的矢量三角形 显然 当FT1与FT2垂直时 FT1有最小值 因此绳OA的张力先变小 后变大 绳OB的张力一直变小 A D正确 B C错误 AD 4 2012 天津高考 如图1 1 8所示 金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂 处于竖直向上的匀强磁场中 棒中通以由M向N的电流 平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 如果仅改变下列某一个条件 角的相应变化情况是 A 棒中的电流变大 角变大B 两悬线等长变短 角变小C 金属棒质量变大 角变大D 磁感应强度变大 角变小 图1 1 8 A 5 一小孩在广场玩耍时 将一充有氢气的气球用细绳系在一小石块上 并将其置于水平地面上 如图1 1 9所示 设石块受到地面对它的支持力为FN 摩擦力为Ff 若水平风力逐渐增大而石块始终未动 则 A FN逐渐减小B FN逐渐增大C Ff逐渐减小D Ff逐渐增大 图1 1 9 解析 选将气球和石块作为一个整体分析 受力如图所示 由平衡条件可得 F浮 FN mg Ff F风 可见 水平风力F风增大 FN不变 Ff增大 D正确 D 6 2012 莱州模拟 用轻绳将光滑小球P悬挂于竖直墙壁上 在墙壁和小球P之间夹着矩形物块Q 如图1 1 10所示 P Q均处于静止状态 则下列说法正确的是 A 物块Q受到3个力B 小球P受4个力C 若绳子变长 则绳子的拉力将变小D 若绳子变短 则Q受到墙壁的静