浙江专用版2020版高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的平衡讲义.docx

教学资料范本浙江专用版2020版高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的平衡讲义编 辑：_时 间：_力与物体的平衡专题定位1.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；2.掌握匀变速直线运动的规律及运动图象问题；3.综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题；4.熟练掌握平抛、圆周运动的规律、熟悉解决天体运动问题的两条思路第1讲力与物体的平衡相关知识链接1受力分析的步骤明确研究对象隔离物体分析画受力示意图验证受力合理性2分析受力的思路(1)先数研究对象有几个接触处、每个接触处最多有两个力(弹力和摩擦力)(2)同时注意对场力的分析(3)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法3注意(1)只分析研究对象受到的力(2)只分析性质力、不分析效果力(3)善于变换研究对象、分析不能直接判断的力规律方法提炼1整体法与隔离法在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时、一般采用整体法与隔离法进行分析；采用整体法进行受力分析时、要注意各个物体的运动状态必须相同2共点力平衡的常用处理方法(1)合成法：物体受三个共点力的作用而平衡、则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反(2)效果分解法：物体受三个共点力的作用而平衡、将某一个力按力的效果分解、则其分力和其他两个力满足平衡条件(3)正交分解法：物体受到三个或三个以上共点力的作用而平衡、通过建立平面直角坐标系将物体所受的力分解为相互垂直的两组、每组力都满足平衡条件(4)力的三角形法：对受三个共点力作用而平衡的物体、将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形、根据数学知识求解未知力例1(20xx浙南名校联盟期末)如图所示、一个质量为4kg的半球形物体A放在倾角为37的斜面B上静止不动若用通过球心的水平推力F10N作用在物体上、物体仍静止在斜面上、斜面仍相对地面静止已知sin370.6、cos370.8、取g10m/s2、则()A地面对斜面B的弹力不变B地面对斜面B的摩擦力增加8NC物体A受到斜面B的摩擦力增加8ND物体A对斜面B的作用力增加10N答案A解析对A、B整体分析、力F是水平的、竖直方向地面对B的弹力不变、地面对B的摩擦力增加10N、故A项正确、B项错误；对物体A分析、加力F前、斜面B对物体A的摩擦力Ffmgsin24N、加力F后、FfFcosmgsin、Ff16N、故减小8N、选项C错误；加F前A对B的作用力大小等于A的重力、即40N、加F后、A对B的作用力大小为N10N、故D项错误拓展训练1(20xx市3月选考)如图所示、攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间、鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60.为了节省体力、他尽可能减小身体与岩壁间的正压力、使自己刚好不下滑假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力、下列判断正确的是()A攀岩者受到三个力的作用B鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下C岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力D攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的答案D解析对攀岩者分析、受重力、鞋与岩壁间弹力和摩擦力、背部与岩壁间弹力和摩擦力共五个力作用；重力方向竖直向下、鞋子和背部受到的静摩擦力方向竖直向上、故水平方向上两支持力大小相等、方向相反、FN1FN2、又据平衡1FN12FN2G、可得Ff22FN2G.拓展训练2(多选)(20xx全国卷19)如图、一粗糙斜面固定在地面上、斜面顶端装有一光滑定滑轮一细绳跨过滑轮、其一端悬挂物块N、另一端与斜面上的物块M相连、系统处于静止状态现用水平向左的拉力缓慢拉动N、直至悬挂N的细绳与竖直方向成45.已知M始终保持静止、则在此过程中()A水平拉力的大小可能保持不变BM所受细绳的拉力大小一定一直增加CM所受斜面的摩擦力大小一定一直增加DM所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加答案BD解析对N进行受力分析如图所示、因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力FT是一对平衡力、从图中可以看出水平拉力F的大小逐渐增大、细绳的拉力FT也一直增大、选项A错误、B正确；M的质量与N的质量的大小关系不确定、设斜面倾角为、由分析可知FTminmNg、故若mNgmMgsin、则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大、若mNgF2F3BF1F3F2CF2F1F3DF3F2F1答案A解析钢件从a匀速运动到b、对钢件受力分析得到：F1mgFf；从b匀速运动到c、有：F2；从c匀速运动到d、有：F3mgFf；由于F2、故F1F2F3、故A正确、B、C、D错误6(20xx绍兴市期末)如图所示为复印机工作原理图：正电荷根据复印图案排列在鼓表面、带负电的墨粉颗粒由于电场作用被吸附到鼓表面、随后转移到纸面上“融化”产生复印图案假设每个墨粉颗粒质量为8.01016kg、带20个多余电子、已知墨粉颗粒受到的电场力必须超过它自身重力的2倍才能被吸附、则鼓表面电场强度至少为(g取10m/s2)()A2.5103N/C B5.0103 N/CC5.0104N/C D1.0105 N/C答案B解析由题意知：qE2mg、EN/C5.0103 N/C、故选项B正确7.(20xx金华十校高三期末)如图所示、a、b、c为真空中三个带电小球、b球带正电且带电荷量为Q、用绝缘支架固定、a、c两个小球用绝缘细线悬挂、处于平衡状态时三个小球球心等高、且a、b和b、c间距离相等、悬挂a小球的细线向左倾斜、悬挂c小球的细线竖直、则以下判断正确的是()Aa小球带负电且带电荷量为4QBc小球带正电且带电荷量为4QCa、b、c三个小球带同种电荷Da、c两小球带异种电荷答案A解析根据受力平衡条件可知、因b球带正电、要使a、c两球平衡、所以a、c两球一定带负电、对c小球进行分析、a、c间的距离是b、c间的两倍、由库仑定律、则有：k、因a球带负电、可得：Qa4Q、故A正确8(20xx山东市模拟)如图甲所示、用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度若挂在天平右臂下方的为单匝矩形线圈且通入如图乙所示的电流、此时天平处于平衡状态现保持边长MN和电流大小、方向不变、将该矩形线圈改为三角形线圈、挂在天平的右臂下方、如图丙所示则()A天平将向左倾斜B天平将向右倾斜C天平仍处于平衡状态D无法判断天平是否平衡答案B解析由左手定则分析可知、线圈受到的安培力方向向上、矩形线圈改成三角形线圈、安培力变小、故天平将向右倾斜9.如图所示、两根光滑金属导轨平行放置、导轨所在平面与水平面间的夹角为.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中金属杆ab垂直导轨放置、当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时、金属杆ab刚好静止则()A磁场方向竖直向上B磁场方向竖直向下C金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下答案A解析受力分析如图所示、当磁场方向竖直向上时、由左手定则可知安培力水平向右、金属杆ab受力可以平衡、若磁场方向竖直向下、由左手定则可知安培力水平向左、则金属杆ab受力无法平衡、A正确、B、C、D错误10.(20xx陕西市3月联考)如图所示、固定的木板与竖直墙面的夹角为、重为G的物块静止在木板与墙面之间、不计一切摩擦、则()A物块对墙面的压力大小为GtanB物块对墙面的压力大小为GsincosC物块对木板的压力大小为GcosD物块对木板的压力大小为答案D解析对物块受力分析、根据平行四边形定则可知：物块对墙面的压力大小为F1F1；物块对木板的压力大小为F2F2、故选项A、B、C错误、D正确能力题组11.(20xx河南普通高中高考物理模拟)如图所示、六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连、在同一平面内六个大小相等、互成60的恒定拉力F作用下、形成一个稳定的正六边形已知正六边形外接圆的半径为R、每根弹簧的劲度系数均为k、弹簧在弹性限度内、则F的大小为()A.(Rl) Bk(Rl)Ck(R2l) D2k(Rl)答案B解析正六边形外接圆的半径为R、则弹簧的长度为R、弹簧的伸长量为：xRl由胡克定律可知、每根弹簧的弹力为：F弹kxk(Rl)、两相邻弹簧夹角为120、两相邻弹簧弹力的合力为：F合F弹k(Rl), 弹簧静止处于平衡状态、由平衡条件可知、F的大小为：FF合k(Rl)、故B正确、A、C、D错误12.(20xx山东市下学期高考诊断)如图所示、质量为M的斜劈静止在粗糙水平地面上、质量为m的小物块正在斜面上匀速下滑现在m上施加一个水平推力F、则在m的速度减小为零之前、下列说法正确的是()A加力F之后、m与M之间的摩擦力变小B加力F之后、m与M之间的作用力不变C加力F之后、M与地面之间产生静摩擦力D加力F前后、M与地面间都没有摩擦力答案D解析加力F前、m匀速下滑、则垂直斜面方向：FNmgcos、滑动摩擦力为Ffmgcos；在m上加一水平向右的力F、垂直斜面方向：FNmgcosFsin、滑动摩擦力为FfFN(mgcosFsin)；对物块、所受支持力增加了Fsin、摩擦力增加了Fsin、即支持力与摩擦力成比例的增加、其合力方向还是竖直向上、大小增大、m与M之间的作用力即为其合力、也是增大的、如图所示：则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下、水平方向仍无运动趋势、则不受地面的摩擦力、故A、B、C错误、D正确13.(20xx市3月模拟)在光滑的水平面上建立如图所示的直角坐标系xOy、现在O点固定一个带电荷量为Q的正电荷、在x轴正半轴上的点N(d,0)固定有带电荷量为8Q的负电荷、y轴正半轴位置固定有一根光滑绝缘细杆、细杆上套有带电荷量为q的轻质小球、当小球置于M点时、恰好保持静止、则M的纵坐标为()A.dB.dC.dDd答案B解析设OM为y、由平衡条件及数学知识可知、得2y、即yd、故B正确14.(20xx广东市第二次统一检测)如图所示、质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮、A静止在倾角为45的斜面上、B悬挂着已知mA2mB、不计滑轮摩擦、现将斜面倾角由45增大到50、系统仍保持静止下列说法中正确的是()A绳子对A的拉力将增大B物体A对斜面的压力将增大