高三物理二轮复习-专题1-第1讲受力分析与物体平衡

走向高考·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索新课标版·二轮专题复习第1页相互作用与牛顿运动定律专题一第2页第一讲受力分析与物体平衡

专题一第3页课后强化作业2考向透析1第4页考向透析第5页 (·大连模拟)如图所表示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向推力F作用下处于静止状态，则以下判断正确是()摩擦力分析与计算第6页A．天花板与木块间弹力可能为零B．天花板对木块摩擦力可能为零C．推力F逐步增大过程中，木块受天花板摩擦力增大D．推力F逐步增大过程中，木块受天花板摩擦力不变第7页[解析]本题考查受力分析和共点力平衡，意在考查考生对共点力平衡问题处理能力。假设天花板与木块间弹力为零，则之间摩擦力也为零，受力如图1所表示。与协力为零相矛盾，A项错；假设天花板与木块间摩擦力为零，受力如图2所表示。与协力为零相矛盾，B项错；对木块分析，如图3所表示，摩擦力等于木块重力沿斜面方向分力，与F大小无关，C错D对。第8页[答案]D第9页拓展提升一、基础知识要记牢1．分类(1)静摩擦力(大小0<F≤Fmax)。(2)滑动摩擦力(大小F＝μFN)。2．方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，沿接触面切线方向。第10页3．产生条件(1)相互接触且接触面粗糙；(2)有相对运动或相对运动趋势；(3)接触面间有弹力。第11页二、方法技巧要用好1．物体间静摩擦力有没有及方向判断方法(1)“假设法”和“反推法”。①假设法：先假设没有摩擦力(即光滑)时，看相对静止物体间能否发生相对运动。若能，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力。②反推法：是从被研究物体表现出运动状态这个结果反推出它必须含有条件，分析组成条件相关原因中摩擦力所起作用，就轻易判断摩擦力方向了。第12页(2)利用牛顿第二定律判断：先假设物体受摩擦力作用，并假设出方向，利用牛顿第二定律或平衡条件列式计算。若F静≠0，则有静摩擦力；F静>0，说明其方向与假设方向相同；F静<0，说明其方向与假设方向相反。(3)利用牛顿第三定律(即相互作用力关系)来判断。此法关键是抓住“摩擦力是成对出现”，先确定受力较少物体受到摩擦力方向，再确定另一物体受到摩擦力方向。第13页2．摩擦力大小计算方法(1)滑动摩擦力大小：与正压力成正比，公式为F＝μFN，其中FN表示正压力，而正压力不一定等于重力G。(2)静摩擦力大小：普通由受力物体所处运动状态，依据平衡条件或牛顿第二定律来计算，其取值范围是0<F≤Fmax。(3)计算摩擦力大小时应注意问题：在确定摩擦力大小之前，必须先分析物体运动状态，判断物体所受是静摩擦力还是滑动摩擦力。若是静摩擦力，则不能用F＝μFN来计算，只能依据物体所处状态(平衡或加速)，由平衡条件或牛顿第二定律求解。第14页三、易错易混要明了(1)接触面间有弹力存在时，不一定有摩擦力，但有摩擦力存在时，一定有弹力存在。(2)接触面间动摩擦因数μ一定时，滑动摩擦力与弹力成正比，但静摩擦力大小与弹力无关。第15页(·广东理综)如图所表示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力方向，以下说法正确是()第16页A．M处受到支持力竖直向上B．N处受到支持力竖直向上C．M处受到静摩擦力沿MN方向D．N处受到静摩擦力沿水平方向[答案]A[解析]本题考查弹力和摩擦力方向，解题关键要明确，弹力方向垂直于接触面，摩擦力方向沿接触面，M点受到支持力方向竖直向上，受到静摩擦力方向沿水平面，A对C错。N点受到支持力方向垂直MN方向，静摩擦力方向沿MN方向，B、D不正确。本题考查对基本概念了解能力。第17页 (·山东理综)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受协力大小，F2表示单根轻绳对木板拉力大小，则维修后()A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小共点力作用下物体平衡第18页[解析]本题考查共点力作用下物体平衡。解题关键是正确分析木板受力。木板共受重力和两根轻绳对它拉力作用，静止时协力F1总为零，保持不变。两轻绳剪去一小段后，它们夹角变大，协力等于重力，两绳拉力F2将变大，故选项A正确，选项B、C、D错误。注意题目中协力是指全部力协力，不要误认为只是两绳协力。[答案]A第19页拓展提升一、基础知识要记牢1．平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态。2．动态平衡物体在迟缓移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态。第20页第21页第22页2．求解共点力平衡问题惯用方法(1)力合成法：对研究对象受力分析后，应用平行四边形定则(或三角形定则)求协力方法。力合成法惯用于仅受三个共点力作用而平衡时。(2)正交分解法：把物体受到各力都分解到相互垂直两个方向上，然后分别列出两个方向上协力为零方程求解。当物体受四个及四个以上共点力作用而平衡时，普通采取正交分解法。第23页(3)图解法：对研究对象进行受力分析，再依据平行四边形定则或三角形定则画出不一样状态下力矢量图(画在同一个图中)，然后依据有向线段(表示力)长度改变情况判断各个力改变情况。三、易错易混要明了用图解法分析动态平衡问题时要在矢量三角形中确定不变量和改变量。第24页(·课标Ⅰ)如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐步增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性程度内)。与稳定在竖直位置时相比，小球高度()A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋劲度系数决定[答案]A第25页[解析]本题主要考查力分解，解题关键要明确弹力在竖直方向上分力不变，所以对应伸长量在竖直方向上分量不变。因为小球在竖直方向处于平衡状态，所以kx⊥＝mg，即竖直方向上伸长量不变，但于由原来有原长，原长沿竖直方向分量减小，所以竖直方向总长度减小。A正确。该题极具迷惑性，学生往往会从牛顿第二定律入手寻找关系，造成无法得出正确结论。第26页 (·石家庄模拟)如图所表示，质量不等盒子A和物体B用细绳相连，跨过光滑定滑轮，A置于倾角为θ斜面上，与斜面间动摩擦因数μ＝tanθ，B悬于斜面之外而处于静止状态。现向A中迟缓加入沙子，以下说法正确是()连接体平衡问题第27页A．绳子拉力逐步减小B．A对斜面压力逐步增大C．A所受摩擦力一定逐步增大D．A可能沿斜面下滑[解析]本题考查共点力平衡条件及其应用，力合成与分解应用，意在考查考生了解和迁移能力。绳子拉力等于B重力，保持不变，A项错误；A对斜面压力等于B及沙子总重力沿垂直于斜面分力，伴随沙子质量增加，A对斜面压力逐步增大，B项正确；

第28页未加沙子时，A所受重力沿斜面向下分力为MAgsinθ，等于绳子拉力，A没有运动趋势，不受静摩擦力。当向A中迟缓加入沙子时，A有向下运动趋势，由平衡条件分析可知，A所受摩擦力等于沙子重力沿斜面向下分力，伴随沙子质量增加，A所受摩擦力逐步增大，C项正确；整个系统协力仍为零，仍静止，D项错误。[答案]BC第29页拓展提升一、基础知识要记牢1．整体法当只包括系统外力而不包括系统内部物体之间内力时，则能够选整个系统为研究对象，而无须对系统内部物体一一隔离分析。2．隔离法为了搞清系统内某个物体受力情况，普通采取隔离法。第30页二、方法技巧要用好同一题目中，若采取隔离法，往往先用整体法，再用隔离法，用隔离法分析时，普通先从受力最少物体入手。三、易错易混要明了正确区分内力和外力。对几个物体组成整体进行受力分析时，这几个物体间作用力为内力，不能在受力图中出现；当隔离某一物体分析时，原来内力变成了外力，要画在受力图上。第31页(·内蒙古包头测评)如图所表示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物本A受力个数为()A．3 B．4C．5 D．6[答案]B第32页[解析]利用隔离法对A受力分析，如图所表示A受到重力GA，地面给A支持力N地，B给A压力NB→A，B给A摩擦力fB→A，则A、C、D错误，B正确。第33页 如图所表示，金属棒MN两端由等长轻质细线水平悬挂，处于竖直向上匀强磁场中，棒中通以由M向N电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。假如仅改变以下某一个条件，θ角对应改变情况是()A．棒中电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小复合场中带电体平衡第34页[解析]金属棒MN受力分析及其侧视图如图所表示，由平衡条件可知F安＝mgtanθ，而F安＝BIL，即BIL＝mgtanθ，则I↑⇒θ↑，m↑⇒θ↓，B↑⇒θ↑，故A正确，C、D错误。θ角与悬线长度无关，B错误。[答案]A第35页拓展提升一、基础知识要记牢1．电场力F＝Eq，方向与场强方向相同或相反。2．安培力F＝BIL(B⊥I)，方向用左手定则判定。3．洛伦兹力F＝qvB(B⊥v)，方向用左手定则判定。说明：电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用。第36页二、方法技巧要用好带电体在复合场中平衡问题或导体棒在磁场中平衡问题，无非是多考虑带电体所受电场力、洛伦兹力或导体棒受安培力，分析方法与力学中平衡问