2021届高考物理二轮复习专题一第1讲力与物体的平衡课件

1、专题一专题一 力与运动力与运动第第1 1讲力与物体的平衡讲力与物体的平衡建体系建体系论要点论要点_知识串联知识串联_熟记核心要点熟记核心要点 思维导图思维导图考情分析考情分析 考向一物体的受力分析考向一物体的受力分析1基本步骤基本步骤明明确研究对象确研究对象隔离物体分析隔离物体分析画受力示意图画受力示意图验证受力合理性。验证受力合理性。2三点注意三点注意(1)在在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法。法。(2)采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同。采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个

2、物体的状态应该相同。(3)当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转换转换研究对象法研究对象法”。研考向研考向提能力提能力_考向研析考向研析_掌握应试技能掌握应试技能典例典例1如如图所示，一个图所示，一个l形木板形木板(上表面光滑上表面光滑)放在斜面体上，轻质弹放在斜面体上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的木块相连。斜面体放簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的木块相连。斜面体放

3、在平板小车上，整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动，不计空气在平板小车上，整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则关于各物体的受力情况，下列说法正确的是阻力，则关于各物体的受力情况，下列说法正确的是()al形木板受形木板受4个力的作用个力的作用b斜面体可能只受斜面体可能只受2个力作用个力作用c木块受木块受2个力作用个力作用d斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力作用斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力作用d 解析解析先把先把l形木板、木块、斜面体看成一个整体进行分析，其只受形木板、木块、斜面体看成一个整体进行分析，其只受重力和小车的支持力，选项重力和小车的支持力，选项d正确；隔离木

4、块进行分析，其受重力、正确；隔离木块进行分析，其受重力、l形木板的支持力、弹簧的弹力形木板的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上沿斜面向上)三个力作用处于平衡状态，三个力作用处于平衡状态，选项选项c错误；隔离错误；隔离l形木板进行分析，其受重力、斜面体的支持力、弹形木板进行分析，其受重力、斜面体的支持力、弹簧的弹力簧的弹力(沿斜面向下沿斜面向下)、木块的压力、斜面体对它的摩擦力、木块的压力、斜面体对它的摩擦力5个力作用，个力作用，选项选项a错误；隔离斜面体进行分析，其受重力、小车的支持力、错误；隔离斜面体进行分析，其受重力、小车的支持力、l形木形木板对它的压力和摩擦力板对它的压力和摩擦力4个力作用，

5、选项个力作用，选项b错误。错误。方法技巧方法技巧受力分析的四种方法受力分析的四种方法(1)假设法：假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后通过分析该力存在对物体运动状态的影响来判断假设是在的假设，然后通过分析该力存在对物体运动状态的影响来判断假设是否成立。否成立。(2)整体法：整体法：将几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法，将几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法，如典例中，研究斜面体和平板小车间的作用力时，将如典例中，研究斜面体和平板小车间的作用力时，将l形木板、木块和形木板、木块和斜

6、面体看成一个整体。斜面体看成一个整体。(3)隔离法：隔离法：将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法，如典例中，研究木块的受力个数，要隔离木块。析的方法，如典例中，研究木块的受力个数，要隔离木块。(4)动力学分析法：动力学分析法：对变速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定对变速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法。律进行分析求解的方法。1. (2020浙江浙江7月选考月选考)矢矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当战斗机以速度方

7、向推力的一种发动机。当战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力机的喷口如图所示。已知飞机受到重力g、发动机推力、发动机推力f1、与速度方向、与速度方向垂直的升力垂直的升力f2和与速度方向相反的空气阻力和与速度方向相反的空气阻力ff。下列受力分析示意图可。下列受力分析示意图可能正确的是能正确的是()a 解析：解析：由题意可知，战斗机所受重力竖直向下，由题意可知，战斗机所受重力竖直向下，f2方向与速度方向垂直，方向与速度方向垂直，ff方向与速度方向相反，故选项方向与速度方向相反，故选项a正确。正确。2(2020北京大学附中高三质检北京大学附中

8、高三质检)如如图所示，图所示，a、b、c三个物体处于平三个物体处于平衡状态，则关于衡状态，则关于a、b、c三个物体的受力个数，下列说法正确的是三个物体的受力个数，下列说法正确的是()aa物体受到物体受到4个力的作用个力的作用bb物体受到物体受到3个力的作用个力的作用cc物体受到物体受到3个力的作用个力的作用dc物体受到物体受到4个力的作用个力的作用c 解析：解析：物体物体c受重力、受重力、b的支持力和摩擦力的支持力和摩擦力3个力的作用，选项个力的作用，选项c正确，正确，d错误；物体错误；物体b受重力、受重力、a的支持力、的支持力、c的压力和摩擦力的压力和摩擦力4个力的作用，选个力的作用，选项项

9、b错误；物体错误；物体a受重力、地面的支持力以及受重力、地面的支持力以及b的压力的压力3个力的作用，选个力的作用，选项项a错误。错误。3如图所示，水平面上如图所示，水平面上a、b两物块的接触面水平，二者叠放在一起。两物块的接触面水平，二者叠放在一起。在作用于在作用于b上的水平恒定拉力上的水平恒定拉力f的作用下沿地面向右做匀速运动，某时的作用下沿地面向右做匀速运动，某时刻撤去力刻撤去力f后，二者仍不发生相对滑动。下列说法正确的是后，二者仍不发生相对滑动。下列说法正确的是()a撤去撤去f之前之前a受受3个力作用个力作用b撤去撤去f之前之前b受到受到4个力作用个力作用c撤去撤去f前后，前后，a的受力

10、情况不变的受力情况不变da、b间的动摩擦因数间的动摩擦因数1不小于不小于b与地面间的动摩擦因数与地面间的动摩擦因数2d 解析：解析：撤去撤去f前，前，a、b整体做匀速运动，故整体做匀速运动，故b受地面的摩擦力与受地面的摩擦力与f平衡，平衡，而而a水平方向不受外力，故水平方向不受外力，故a不受不受b的摩擦力，的摩擦力，b受重力、地面的支持力、受重力、地面的支持力、a的压力、拉力的压力、拉力f和地面的摩擦力共和地面的摩擦力共5个力作用，个力作用，a受重力和受重力和b对对a的支持的支持力共力共2个力作用，个力作用，a、b错误；撤去拉力错误；撤去拉力f后，由于整体做减速运动，后，由于整体做减速运动，a

11、受受到重力、到重力、b对对a的支持力及的支持力及b对对a的摩擦力，的摩擦力，a受受3个力的作用，个力的作用，c错误；错误；撤去拉力撤去拉力f后，二者仍不发生相对滑动，对整体有后，二者仍不发生相对滑动，对整体有2(mamb)g(mamb)a，对，对a有有ffmaa1mag，可得，可得12，d正确。正确。考向二共点力作用下的静态平衡问题考向二共点力作用下的静态平衡问题1平衡状态平衡状态物物体处于静止或匀速直线运动状态。体处于静止或匀速直线运动状态。2三个重要推论三个重要推论(1)二力平衡：二力平衡：如如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力

12、必定大小相等，方向相反。必定大小相等，方向相反。(2)三力平衡：三力平衡：如如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。(3)多力平衡：多力平衡：如如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反。其余力的合力大小相等，方向相反。3两个解题技巧两个解题技巧(1)善善于转换研究对象，尤其是对摩擦力不易判定的情形，可以先分析相于转换研究对象，尤其是对摩擦力不易判定的情形，可以

13、先分析相接触物体的受力情况，再应用牛顿第三定律判定。接触物体的受力情况，再应用牛顿第三定律判定。(2)假设法是判断弹力、摩擦力的存在及方向的基本方法。假设法是判断弹力、摩擦力的存在及方向的基本方法。d 方法技巧方法技巧处理静态平衡问题常用的三种方法处理静态平衡问题常用的三种方法(1)合成法：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等大、反向。与第三个力等大、反向。(2)效果分解法：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

14、力满足平衡条件。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：正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力物体受到三个或三个以上力的作用时，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，如典例也可采用正交分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件，如典例也可采用正交分解法求解。分解法求解。5(2020高考全国卷高考全国卷)如如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上轻质细绳上o点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。

15、系统平衡时，体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，o点两侧绳与竖直方点两侧绳与竖直方向的夹角分别为向的夹角分别为和和。若。若70，则，则等于等于()a45b55c60 d70b 6(2020山西平遥中学高三质检山西平遥中学高三质检)如如图所示，水平直杆图所示，水平直杆op右端固定于竖右端固定于竖直墙上的直墙上的o点，长为点，长为2 m的轻绳一端固定于直杆的轻绳一端固定于直杆p点，另一端固定于墙上点，另一端固定于墙上o点正下方的点正下方的q点，点，op长为长为1.2 m，重为，重为8 n的钩码用光滑挂钩挂在轻绳的钩码用光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为上处于静止状态，则轻绳

16、的弹力大小为()a10 nb8 nc6 n d5 nd 考向三共点力作用下的动态平衡问题考向三共点力作用下的动态平衡问题1动态平衡动态平衡物物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态。状态。2思路方法思路方法把把“动动”化为化为“静静”，“静静”中求中求“动动”。动态平衡问题的常用方法有。动态平衡问题的常用方法有图解法、解析法和相似三角形法。图解法、解析法和相似三角形法。典例典例3如如图所示，小球用细绳系住置于斜面体上，绳的另一端固定于图所示，小球用细绳系住置于斜面体上，绳的另一端固定于o点。现用水平力点。现用

17、水平力f缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细缓慢推动斜面体，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程中斜面对小球的支持力fn以及绳对小球的拉力以及绳对小球的拉力ft的变化情况是的变化情况是()afn保持不变，保持不变，ft不断增大不断增大bfn不断增大，不断增大，ft不断减小不断减小cfn保持不变，保持不变，ft先增大后减小先增大后减小dfn不断增大，不断增大，ft先减小后增大先减小后增大d 7(2020广东省广东省“六校六校”第三次联考第三次联考)为

18、为迎接新年，小明同学给家里墙迎接新年，小明同学给家里墙壁粉刷涂料，涂料滚由滚筒与轻杆组成，示意图如图所示。小明同学缓壁粉刷涂料，涂料滚由滚筒与轻杆组成，示意图如图所示。小明同学缓缓向上推涂料滚缓向上推涂料滚(轻杆与墙壁夹角变小轻杆与墙壁夹角变小)，不计轻杆的重力以及滚筒与墙，不计轻杆的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力。轻杆对涂料滚筒的推力为壁的摩擦力。轻杆对涂料滚筒的推力为f1，墙壁对涂料滚筒的支持力为，墙壁对涂料滚筒的支持力为f2，以下说法正确的是，以下说法正确的是()af1增大增大bf1先减小后增大先减小后增大cf2增大增大 df2减小减小d 8(2020辽宁大连市第一中学高三检测辽宁大连市第一

19、中学高三检测)如如图所示，质量分布均匀的细图所示，质量分布均匀的细棒中心为棒中心为o点，点，o1为光滑铰链，为光滑铰链，o2为光滑定滑轮，为光滑定滑轮，o2在在o1正上方，一根正上方，一根轻绳一端系于轻绳一端系于o点，另一端跨过定滑轮点，另一端跨过定滑轮o2，由水平外力，由水平外力f牵引，用牵引，用fn表表示铰链对细棒的作用。现在外力示铰链对细棒的作用。现在外力f作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是直位置的过程中，下列说法正确的是()af逐渐变小，逐渐变小，fn大小不变大小不变bf逐渐变小，逐渐变小，fn大小变大大小变大cf先变小后变

20、大，先变小后变大，fn逐渐变小逐渐变小df先变小后变大，先变小后变大，fn逐渐变大逐渐变大a 9(2020安徽蚌埠市一中第二次质检安徽蚌埠市一中第二次质检)如如图所示，物体甲放置在水平地图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力现对小球乙施加一个水平力f，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为ff，则该过程中，则该过程中()aff变小，变小，f变大变大

21、bff变小，变小，f变小变小cff变大，变大，f变小变小 dff变大，变大，f变大变大d 考向四电磁场中的平衡问题考向四电磁场中的平衡问题1带带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力电场力、安培力或洛伦兹力。力学中用到的图解法和正交分解法等仍然电场力、安培力或洛伦兹力。力学中用到的图解法和正交分解法等仍然可以用在电磁场的平衡中。可以用在电磁场的平衡中。2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，则一定是匀速直线运动，且动，则一定是匀速直线运动，且f

22、洛洛v。3当涉及多个研究对象时，一般采用整体法和隔离法相结合的方法求当涉及多个研究对象时，一般采用整体法和隔离法相结合的方法求解。当物体受到的力多于三个时，往往采用正交分解法列出分方向的平解。当物体受到的力多于三个时，往往采用正交分解法列出分方向的平衡方程。衡方程。4解题常见误区及提醒解题常见误区及提醒(1)安培力方向的判断：要先判断磁场方向、电流方向，再用左手定则判安培力方向的判断：要先判断磁场方向、电流方向，再用左手定则判断安培力方向，同时注意将立体图转化为平面图。断安培力方向，同时注意将立体图转化为平面图。(2)电场力或安培力的出现，可能会对压力或摩擦力产生影响。电场力或安培力的出现，可

23、能会对压力或摩擦力产生影响。(3)涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的使用。涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的使用。典例典例4(多选多选)(2020河南开封高三河南开封高三4月调研月调研)如如图所示，半径为图所示，半径为r的绝缘的绝缘光滑半圆形槽圆心为光滑半圆形槽圆心为o，槽内有两个质量、电荷量都相同的带电小球，槽内有两个质量、电荷量都相同的带电小球a和和b，其中，其中a小球固定在槽的最低点，当小球固定在槽的最低点，当b小球静止时，小球静止时，ob连线与竖直连线与竖直方向成方向成角。下列能保持夹角角。下列能保持夹角不变的方法有不变的方法有( )a仅使半圆形槽的半径加倍仅使半圆形槽的半径加倍b仅使仅使a球的电荷量加倍球的电荷量加倍c使使b球的质量和电荷量都加倍球的质量和电荷量都加倍d使半圆形槽的半径和两球的电荷量都减半使半圆形槽的半径和两球的电荷量都减半cd d 11(2020江苏扬州中学高三模拟江苏扬州中学高三模拟)如如图所示，金属杆图所示，金属杆mn用两根绝缘细用两根绝缘细线悬于天花板的线悬于天花板的o、o点，杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流，空间点，杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流，空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平状态，悬线与竖直方向的夹有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平状态，悬线与竖直方向的夹角为角为。若将磁场在竖直