高三物理二轮锁定高考课件：1.2力和物体的平衡常考的3个问题

1、第第2讲力和物体的平衡常讲力和物体的平衡常考的考的3个问题个问题(选择题选择题)考考情情报报告告 主要题型：选择题 难度档次： 低档或中档难度，是高考卷中的最基础考题以平衡状态为主要背景，或涉及匀速运动，对物体作受力分析、进行力的合成分解的简单计算 高考热点高高考考必必备备一、力的分类1重力：大小g ，方向 2弹力(1)方向：弹力的方向与物体形变的方向相反具体情况有：轻绳的弹力的方向总是沿着绳 的方向，支持力或压力的方向 于接触面，指向被支撑或被压的物体(2)大小：弹簧弹力的大小f ，其他弹力由平衡条件或牛顿第二定律求出mg竖直向下竖直向下收缩收缩垂直垂直kx 3滑动摩擦力(1)方向：总是沿着

2、接触面的切线方向且与 相反(2)大小：与正压力成 比，即ffn.物体相对运动的方向物体相对运动的方向正正 4静摩擦力(1)方向：总是沿着接触面的切线方向且与 相反(2)大小：由物体所处的运动状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求出，可能的取值范围是 ，fm为最大静摩擦力物体相对运动的趋势的方向物体相对运动的趋势的方向0f静静fm 6安培力(1)大小：fbil(bl)(2)方向：用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内让磁感线从掌心进入，并使四指指向 ，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 7洛伦兹力(1)大小：fqvb(2)方向：用左手定则判定电流的方向

3、电流的方向安培力的方向安培力的方向 二、力的合成与分解 1运算法则遵从 2两个力的合力范围|f1f2|ff1f2.平行四边形定则平行四边形定则 状元微博 名师点睛 1共点力平衡条件的推论：(1)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)个力的合力大小相等、方向相反；(2)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封闭三角形 2研究对象的选取方法(1)整体法；(2)隔离法 3解平衡问题常用的方法常常考考问问题题【例1】 (2012浙江卷，14)如图21所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0 kg的物体细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计

4、的定滑轮与固定的弹簧秤相连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 n关于物体受力的判断(取g9.8 m/s2)，下列说法正确的是() 单个物体在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 图21 解析 选斜面上的物体为研究对象对其进行受力分析如图所示(设摩擦力的方向向下)由平衡条件得 沿斜面方向上， fmgsin 30ff0 垂直斜面方向上 fnmgcos 300 f4.9 n 由得ff0 fn4.9 n 所以选项a正确、b、c、d均错误 答案a 考查了受力分析，共点力平衡等知识；考生的理解能力和推理能力如图22所示，物块的质量为m，在恒力f的作用下，紧靠在天花板上保持静止，若物体与天花板间的动摩擦因数为

5、，则 () a物体可能受到3个力作用 b天花板对物体摩擦力的大小一定为 fcos c天花板对物体摩擦力的大小一定为 fsin d物块对天花板的压力大小为fsin 图图2 22 2 解析对物块进行受力分析，物块受重力mg、外力f的作用然后用“假设法”判定，它一定受到静摩擦力ff与支持力fn，物块共受到4个力作用，如右图所示，a选项错误 在水平、竖直方向上建立坐标系，对力f正交分解，由平衡条件得： 水平方向：fcos ff， 竖直方向：fsin fnmg， 所以，c、d错误，b正确 答案b 借题发挥 (2)善于变换研究对象：如果题目中给出的物体不止一个，在分析物体受力情况时，往往不能直接判断它与接

6、触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力，这时可以采用变换研究对象用整体法(或隔离法)先分析其他物体的受力情况再分析被研究物体的受力情况 (3)结合运动状态及时修正：由于弹力和摩擦力都是被动力，它们的方向和大小与物体的运动状态有密切的关系，所以分析物体的受力情况时，除了根据力产生的条件判断外，还必须根据物体的运动状态，结合牛顿第二定律及时进行修正 2求共点力平衡问题的思路【例2】 (2012山东卷，17)如图23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，

7、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 ()连接体的平衡问题连接体的平衡问题 图图2 23 3 aff变小 bff不变 cfn变小 dfn变大答案答案bd 考查了受力分析和共点力平衡等知识 整体法、隔离法及力的正交分解、合成等方法的熟练应用 理解能力和推理能力 如图24所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力f，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是()图图2 24 4 a木块a与铁块b间一定存在摩擦力 b木块与竖直墙面间一定存

8、在水平弹力 c木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 d竖直向上的作用力f大小一定大于铁块与木块的重力之 和 解析以b为研究对象，因为处于平衡状态，受到重力、弹力和静摩擦力作用，合力为0，静摩擦力和弹力的合力与重力平衡，a正确；利用整体法判断木块与墙面没有弹力，没有摩擦力作用，b、c项错误；竖直向上的作用力f大小一定等于铁块与木块的重力之和，d错误 答案a 以题说法 1整体法的条件：运用整体法分析问题时，系统内各物体 的加速度的大小和方向均应相同 2求解实际问题的过程 试一试如图25所示，水平粗糙绝缘杆从物体a中心的孔穿过，a的质量为m，且绝缘细线将另一质量为m的小球b与a连接，整个装置所在空间存在水

9、平向右的匀强电场e，a不带电，b带正电且电荷量大小为q，a、b均处于静止状态，细线与竖直方向成角则 ()图图2 25 5答案答案abc 【例3】 (2012新课标全国卷，16)如图26所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为n1，球对木板的压力大小为n2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中 () 动态平衡问题 图图2 26 6 an1始终减小，n2始终增大 bn1始终减小，n2始终减小 cn1先增大后减小，n2始终减小 dn1先增大后减小，n2先减小后增大 方法二图解法 (请同学们自己画图得出结论哟！) 答案b 考

10、查了受力分析，物体的平衡及动态变化情况等；力的合成法及学生的理解能力和推理能力 (2012雅礼中学月考卷) 半圆柱体p放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板mn.在半圆柱体p和mn之间放有一个光滑均匀的小圆柱体q，整个装置处于平衡状态，如图27所示是这个装置的截面图现使mn保持竖直并且缓慢地向右平移，在q滑落到地面之前，发现p始终保持静止，则在此过程中，下列说法正确的是 () 图图2 27 7 amn对q的弹力逐渐减小 bp对q的弹力逐渐增大 c地面对p的摩擦力逐渐增大 dq所受的合力逐渐增大 解析圆柱体q的受力如图所示，mn保持竖直缓慢向右平移，则n2方向不变，n1与mg夹角增大

11、，n1、n2、mg三力处于平衡状态，由动态矢量三角形可知n1、n2均增大，a错、b对；缓慢移动过程中q始终处于平衡状态，q受合力始终为零，d错；以p、q为整体，水平方向所受地面的摩擦力与n2是一对平衡力，即fn2，所以f在增大，c正确 答案bc 方法锦囊 分析动态平衡问题通常有两种方法 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，求出因变参量与自变量的一般函数式，然后根据自变参量的变化确定因变参量的变化 2图解法 (1)条件 (2)过程 失分原因 (1)对弹力、摩擦力认识不足而出错 (2)对受力情况考虑不周而产生漏解、错解 (3)对整体法与隔离法选用不当导致错选 (4)“死节”、“活节”分不清而出错 (5)不能灵活正确选