江苏省海头高级中学高考物理二轮复习 专题一《力与物体的平衡》学案.doc

江苏省海头高级中学2014年高考物理二轮复习 专题一力与物体的平衡学案学习目标 深刻理解各种性质力的特点熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法本专题主要考查：对各种性质力特点的理解；共点力作用下平衡条件的应用考查的主要物理思想和方法有：整体法和隔离法；假设法；合成法；正交分解法；矢量三角形法；相似三角形法；等效思想；分解思想自学质疑 一、知识回扣1 弹力 (1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律 计算； (2)方向：一般 于接触面(或切面)指向 的方向；绳的拉力沿绳指向绳 的方向2 摩擦力(1)大小：滑动摩擦力ff 与接触面的 无关；静摩擦力0ffffmax，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求(2)方向：沿接触面的 方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向 3 电场力 (1)大小：fqe.若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置 ；点电荷的库仑力 (2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向 ，负电荷所受电场力方向与场强方向 4 安培力(1)大小：f ，此式只适用于bi的情况，且l是导线的有效长度，当bi时f .(2)方向：用 定则判断，安培力垂直于 决定的平面5 洛伦兹力 (1)大小：f洛 ，此式只适用于bv的情况当bv时f洛 .(2)方向：用 定则判断，洛伦兹力垂直于 决定的平面，洛伦兹力总不做功6 共点力的平衡(1)平衡状态：静止或 。(2)平衡条件：f合 或fx ，fy 。(3)推论：若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n1)个力的合力大小 、方向 。若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个 三角形二、规律方法1 处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态巧选研究对象(整体法或隔离法)受力分析建立方程求解.2 常用的方法(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用 (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等3 如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是 。 典型例题考点一整体法和隔离法在受力分析中的应用例1如图所示，固定在水平地面上的物体p，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体p顶点上的小滑轮，一端系有质量为m4 kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角60，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 n，作用在物块2的水平力f20 n，整个系统平衡，g10 m/s2，则以下正确的是 ()a1和2之间的摩擦力是20 n b2和3之间的摩擦力是20 nc3与桌面间摩擦力为20 n d物块3受6个力作用以题说法1采用整体法进行受力分析时，要注意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，可采用 “转移研究对象法”，再根据牛三律分析该物体的受力，考点二 共点力作用下的静态平衡问题例2(2013山东15)如图，用完全相同的轻弹簧a、b、c将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧a与竖直方向的夹角为30，弹簧c水平，则弹簧a、c的伸长量之比为()a.4 b4 c12 d21以题说法本题考查的是学生建模的能力，排除弹簧b的干扰解题的关键考点三 共点力作用下的动态平衡问题例3 (2013天津5)如图，小球用细绳系住，绳的另一端固定于o点现用水平力f缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力fn以及绳对小球的拉力ft的变化情况()afn保持不变，ft不断增大 bfn不断增大，ft不断减小cfn保持不变，ft先增大后减小 dfn不断增大，ft先减小后增大以题说法动态平衡问题分析的三个常用方法：1解析法： 2图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：一、物体一般受三个力作用；二、其中有一个大小、方向都不变的力；三、还有一个方向不变的力（）有时只有一个大小和方向都不变的力，见凤凰台例3.3相似三角形法：物体一般受三个力作用而平衡，系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的结构三角形，这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷针对训练 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力f和环对小球的弹力fn的大小变化情况是()af减小，fn不变 bf不变，fn减小cf不变，fn增大 df增大，fn减小考点四 带电体在复合场内的平衡问题 (磁场中平衡见凤凰台例4.)例4如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板po、qo竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电荷的小球(可以近似看成点电荷)，当用水平向左的作用力f作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态现若稍改变f的大小，使b稍向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后（ ）aa、b 间电场力增大 b作用力f将减小c地面对b的支持力变大 d地面对b的支持力变小迁移应用 1. (13扬泰南连淮三模)两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体a、b放在粗糙水平面上,a、b截面圆心间的距离为l. 在a、b上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体c,a、b、c始终都处于静止状态. 则()a. b对地面的压力大小为3mg b. 地面对a的作用力沿ac方向c. l越小,a、c间的弹力越小 d. l越小,地面对a、b的摩擦力越大2.一带电金属小球a用绝缘细线拴着悬挂于o点，另一带电金属小球b用绝缘支架固定于o点的正