通用版2020版高考物理二轮复习专题一力与物体的平衡讲义

1、力与物体的平衡D咼考命题轨迹高考命题点命题轨迹情境图受力分析整体法和隔离法的应用静态平衡问题20163卷1716(3)17题17(2)16题19(3)16题20172卷16,3卷1720192卷16,3卷16动态平衡问题20161卷19,2卷1416(1)19题/1J16(2)14题17(1)21题_N7777777777777777777777777777777777777777777719(1)19题20171卷2120191卷19平衡中的临界与极值问题电学中的平衡问题20151卷24TT20161卷2415(1)24题16(1)24题二Lq20191卷1519(1)15题13相关知识链接

2、1弹力大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F=kx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解.方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向.2摩擦力(1)大小：滑动摩擦力Ff=FN，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反.3电场力大小：F=qE.若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关点电荷间的库仑力F=k竽.r2方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向

3、与场强方向相反.安培力大小：F=BIL，此式只适用于B丄I的情况，且L是导线的有效长度，当BI时，F=Q.方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面.洛伦兹力大小：F=qxB，此式只适用于B丄v的情况.当Bv时，F=Q.方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功.共点力的平衡平衡状态：物体静止或做匀速直线运动.平衡条件:F合=0或F=0,F=0.合Xy常用推论若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n1)个力的合力大小相等、方向相反.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.规律方法提炼1处理平衡问题的基本思

4、路确定平衡状态（加速度为零）一巧选研究对象（整体法或隔离法）一受力分析一建立平衡方程一求解或作讨论2常用的方法（1）在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法.（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.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电场力、安培力或洛伦兹力.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；如果是匀速圆周运动，则电场力与重力的合力为0.高考题型1受力分析整体法与隔离法的应用-题型：选择题：5年0考-1.基本思路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

5、隔离法进行分析.2.两点注意（1）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.（2）当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，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“转移研究对象法”.【例1】（2019云南保山市统一检测）如图1所示，A、B、C三个物体处于平衡状态，则关于A、B、C三个物体的受力个数，下列说法正确的是（）A物体受到4个力的作用B物体受到3个力的作用C物体受到3个力的作用C物体受到4个力的作用答案C解析物体C受重力、B的支持力和摩擦力3个力的作用，选项C正确，D错误；物体B受重力、A的支持力、C的压力和摩擦力4个力的作用，选项

6、B错误；物体A受重力、地面的支持力以及B的压力3个力的作用，选项A错误.【拓展训练1】（多选）（2019福建宁德市5月质检）中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图2所示则在向右行笔的过程中()图2A.镇纸受到向左的摩擦力B.毛笔受到向左的摩擦力C.白纸只受到向右的摩擦力D.桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力

7、与最大静摩擦力，故A错误；毛笔在书写的过程中相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误；根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右，故D正确.【拓展训练2如图3所示，一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍,斜面倾角为a，重力加速度为g.B与斜面之间的动摩擦因数“与A、B间弹力F勺大小分别是()A.2=tana，F=|mgsinaN3B.2A.2=tana，F=|mgsin

8、aN3B.2=tana，F=jmgsinaN2C.=tana，F=3mgcosaD.=tana，F=|mgsinaN3图|答案A解析以A、B整体为研究对象，根据平衡条件得：2mgsina=2pmgcosa+pmgcosa，2=|tana，以B为研究对象，则mgsina=pmgcosa+FN解得FmgsinaN3故选项A正确，选项B、C、D错误.高考题型2静态平衡问题-题型：选择题：5年3考-1基本思路：根据物体所处的状态（静止或者匀速直线运动），受力分析，结合平衡条件列式2主要方法：力的合成法和正交分解法【例2（2019全国卷1116）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30。的固定斜面向上匀速运动，轻

9、绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为亍，重力加速度取10m/s2若轻绳能承受的最大张力为1500N,则物块的质量最大为（）A.150kgB.100：3kgC.200kgD.20；3kg答案A解析设物块的质量最大为m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件,在沿斜面方向有F=mgsin30+pmgcos30,F=1500N时，物块的质量最大，解得m=150kg，A项正确.【拓展训练3】（2019广东深圳市4月第二次调研）如图4所示，用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d.全过程钢件受到水的阻力大小不变，方向与运动方向相反，所受浮力恒定.则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段，132D.FFF132D.FFF321A.FFF123C.FFF213答案A解析钢件从a到