高考物理二轮复习专题一力与物体的平衡课件.ppt

1、专题一力与物体的平衡专题一力与物体的平衡考情分析考情分析201520162017力与物体力与物体的平衡的平衡T4：磁流天平：磁流天平的平衡问题的平衡问题T14(1)：物体的：物体的平衡条件的应用平衡条件的应用T1：胡克定律应用：胡克定律应用T9：摩擦力分析：摩擦力分析T14(1)：斜面对物体的：斜面对物体的支持力大小的计算支持力大小的计算T14(1)(2)：叠加体的平叠加体的平衡、衡、摩擦力摩擦力命题解读命题解读本专题共本专题共4个考点，力的合成与分解为个考点，力的合成与分解为要求，其余皆为要求，其余皆为要求。要求。从三年命题情况看，命题特点为：从三年命题情况看，命题特点为：(1)注重基础知识

2、。如围绕胡克定律、摩擦力考查学生的理解能力；注重基础知识。如围绕胡克定律、摩擦力考查学生的理解能力；(2)注重过程方法。如围绕力、电现象中的平衡问题考查受力分析、注重过程方法。如围绕力、电现象中的平衡问题考查受力分析、正交分解、稳态速度、对称思想等，即便在计算题中也是在第正交分解、稳态速度、对称思想等，即便在计算题中也是在第(1)(2)问中出现，难度中等问中出现，难度中等。整体难度适中，命题指数整体难度适中，命题指数，复习目标是达，复习目标是达B B必会必会。1.(2016扬州一模扬州一模)某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘竖直某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小

3、磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是的相互作用力，下列说法正确的是()图图1A.小棋子共受三个力作用小棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小等于重力棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同质量不同的棋子所受的摩擦力不同解析解析小棋子受到重力、向上的摩擦力、棋盘的吸引力和棋盘的小棋子受到重力、向上的摩擦力、棋盘的吸引力和棋盘的支持力作用支持力作用，选项选项A错误；棋盘对棋子的摩擦力等于棋子的重力错误；棋盘对棋子的摩擦力等于棋子的重

4、力，故无论棋子的磁性多强，摩擦力是不变的，质量不同的棋子所故无论棋子的磁性多强，摩擦力是不变的，质量不同的棋子所受受的重力不同的重力不同，故摩擦力不同，选项，故摩擦力不同，选项B、C错误错误，D项正确。项正确。答案答案D2.(2016江苏清江中学高三第四次月考江苏清江中学高三第四次月考)在如图在如图2所示的四幅图中，所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，端都通过铰链与墙连接，两杆都在两杆都在B处由铰链连接，下列关于受力的说法正确的是处由铰链连接，下列关于受力的说法正确的是()图图2A.甲图中的甲图中的AB杆表现为拉力，杆表现为拉力，B

5、C杆表现为拉力杆表现为拉力B.乙图中的乙图中的AB杆表现为拉力，杆表现为拉力，BC杆表现为支持力杆表现为支持力C.丙图中的丙图中的AB、BC杆均表现为拉力杆均表现为拉力D.丁图中的丁图中的AB、BC杆均表现为支持力杆均表现为支持力解析解析在甲图中在甲图中，对对B分析分析，受到受到AB杆的拉力杆的拉力，BC杆的支持力杆的支持力，绳子的拉力三力平衡绳子的拉力三力平衡，A项错误；乙图中对项错误；乙图中对B受力分析受力分析，B受到绳受到绳子竖直向下的拉力子竖直向下的拉力，则则BC应为支持力应为支持力，由平衡条件可知由平衡条件可知AB应为应为支持力支持力，B项错误；丙图中对项错误；丙图中对B点分析可知点

6、分析可知，B受到绳子向下的拉受到绳子向下的拉力力，AB杆提供向上的拉力杆提供向上的拉力，BC杆应为向右的拉力杆应为向右的拉力，C项正确；项正确；丁图中对丁图中对B分析可知分析可知，B受到绳子向下的拉力受到绳子向下的拉力，AB杆提供拉力杆提供拉力，BC杆提供支持力杆提供支持力，D项错误。项错误。答案答案C3.(2016江苏如东高级中学测试江苏如东高级中学测试)如图如图3所示，轻杆所示，轻杆A端用光滑水端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，平铰链装在竖直墙面上，B端用水平绳结在墙端用水平绳结在墙C处并吊一重物处并吊一重物P，在水平向右的力缓缓拉起重物在水平向右的力缓缓拉起重物P的过程中杆的过程中杆AB所

7、受压力所受压力()图图3A.变大变大 B.变小变小C.先变小再变大先变小再变大 D.不变不变答案答案D4.(2017无锡期末无锡期末)如图如图4，物块静置于倾斜角为，物块静置于倾斜角为的斜面上，对的斜面上，对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力物块施加一个垂直于斜面向下的恒力F，斜面和物块均保持静，斜面和物块均保持静止，地面受到的摩擦力大小为止，地面受到的摩擦力大小为f。若将。若将F大小不变、方向改为沿大小不变、方向改为沿斜面向上，斜面和物块仍保持静止，则地面受到的摩擦力大小斜面向上，斜面和物块仍保持静止，则地面受到的摩擦力大小为为()图图4答案答案D1.受力分析的三个判断依据受力分析的三个判断依

8、据受力分析受力分析(1)从力的概念判断，寻找施力物体；从力的概念判断，寻找施力物体；(2)从力的性质判断，寻找产生原因；从力的性质判断，寻找产生原因；(3)从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态。从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态。2.受力分析是解决平衡问题的首要步骤受力分析是解决平衡问题的首要步骤，具体程序为具体程序为【例【例1】(2017启东中学期中启东中学期中)如图如图5所示，所示，a、b两个小球穿在一两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为球质量为m，杆与水平面成，杆与水平面

9、成角，不计所有摩擦，重力加速度角，不计所有摩擦，重力加速度为为g。当两球静止时，。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为段绳与杆的夹角也为，Ob段绳沿竖段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是直方向，则下列说法正确的是()图图5答案答案CA.a可能受到可能受到2个力的作用个力的作用B.b可能受到可能受到3个力的作用个力的作用C.绳子对绳子对a的拉力等于的拉力等于mgD.a的重力为的重力为mgtan【变式【变式1】(2016南通、扬州、泰州三模南通、扬州、泰州三模)如图如图6所示，木块所示，木块B静静止在水平地面上，木块止在水平地面上，木块A叠放在叠放在B上。上。A的左侧靠在光滑的竖直的左侧靠在光滑的竖

10、直墙面上。关于墙面上。关于A、B的受力情况，下列说法正确的是的受力情况，下列说法正确的是()图图6A.B对对A的作用力方向一定竖直向上的作用力方向一定竖直向上B.B对对A的作用力一定大于的作用力一定大于A的重力的重力C.地面对地面对B的摩擦力方向可能向右的摩擦力方向可能向右D.地面对地面对B的作用力大小可能等于的作用力大小可能等于A、B的总重力的总重力仅供学习交流！仅供学习交流！解析解析A的受力情况有三种：的受力情况有三种：(1)A受到重力、受到重力、B对对A的支持力、墙的支持力、墙壁对壁对A的弹力；的弹力；(2)A受到重力、受到重力、B对对A的支持力、的支持力、B对对A的摩擦力；的摩擦力；(

11、3)A受到重力、受到重力、B对对A的支持力、墙壁对的支持力、墙壁对A的弹力、的弹力、B对对A的摩擦力。的摩擦力。若为若为(1)或或(3)情况情况，B对对A的作用力方向斜向左上方的作用力方向斜向左上方，A项错误；项错误；若为若为(2)情况情况，B对对A的作用力与重力等值反向共线的作用力与重力等值反向共线，B项错误；利项错误；利用整体法分析用整体法分析A、B两物体两物体，若为若为(1)或或(3)情况情况，整体受到向下的整体受到向下的重力、向上的支持力、墙壁对重力、向上的支持力、墙壁对A、B向右的弹力、地面对向右的弹力、地面对A、B向向左的摩擦力左的摩擦力，若为若为(2)情况情况，整体受到向下的重力

12、、向上的支持力整体受到向下的重力、向上的支持力，C项错误项错误，D项正确。项正确。答案答案D1.共点力的平衡条件共点力的平衡条件共点力的平衡共点力的平衡2.两种平衡两种平衡(1)静态平衡问题：应先分析物体的受力情况，再根据平衡条件静态平衡问题：应先分析物体的受力情况，再根据平衡条件列出相应方程，解方程并对结果进行讨论。常用方法有合成法、列出相应方程，解方程并对结果进行讨论。常用方法有合成法、分解法分解法(包括正交分解法包括正交分解法)、力的三角形法。、力的三角形法。(2)动态平衡问题动态平衡问题【例【例2】(2017泰州中学高三上学期期中泰州中学高三上学期期中)在上海世博会最佳实在上海世博会最

13、佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图文特色。如图7所示，在竖直放置的穹形支架上，一根不可伸所示，在竖直放置的穹形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固，现将轻绳的一端固定于支架上的定于支架上的A点，另一端从点，另一端从B点沿支架缓慢地向点沿支架缓慢地向C点靠近点靠近(C点点与与A点等高点等高)，则在此过程中绳中拉力大小变化的情况是，则在此过程中绳中拉力大小变化的情况是()图图7A.先变小后变大先变小后变大 B.先变小后不变先变小后不变C.先

14、变大后不变先变大后不变 D.先变大后变小先变大后变小答案答案C图图8答案答案C1.带电体在电磁学中的平衡问题除了涉及重力、弹力和摩擦力，带电体在电磁学中的平衡问题除了涉及重力、弹力和摩擦力，还涉及电磁学中的静电力、安培力和洛伦兹力。带电体的平衡还涉及电磁学中的静电力、安培力和洛伦兹力。带电体的平衡问题既要遵从平衡条件，又要遵循电磁学规律，这是解决此类问题既要遵从平衡条件，又要遵循电磁学规律，这是解决此类问题的两条主线。处理电磁学中的平衡问题的方法：问题的两条主线。处理电磁学中的平衡问题的方法：电磁学中的平衡问题电磁学中的平衡问题2.几点提醒几点提醒(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷

15、在磁场中不一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。定受磁场力作用。(2)分析电场力或洛伦兹力时，一定要注意带电体是正电荷还是分析电场力或洛伦兹力时，一定要注意带电体是正电荷还是负电荷。负电荷。【例【例3】(多选多选)(2017盐城三模盐城三模)某老师用图某老师用图9所示装置探究库仑所示装置探究库仑力与电荷量的关系。力与电荷量的关系。A、B是可视为点电荷的两带电小球，用绝是可视为点电荷的两带电小球，用绝缘细线将缘细线将A悬挂，实验中在改变电荷量时，移动悬挂，实验中在改变电荷量时，移动B并保持并保持A、B连线与细线垂直。用连线与细线垂直。用Q和和q表示表示A、B的电荷

16、量，的电荷量，d表示表示A、B间间的距离，的距离，(不是很小不是很小)表示细线与竖直方向的夹角，表示细线与竖直方向的夹角，x表示表示A偏偏离离O点的水平距离。实验中点的水平距离。实验中()图图9A.d应保持不变应保持不变B.B的位置在同一圆弧上的位置在同一圆弧上C.x与电荷量乘积与电荷量乘积Qq成正比成正比D.tan 与与A、B间库仑力成正比间库仑力成正比答案答案ABC【变式【变式3】(2016南师大附中模拟南师大附中模拟)如图如图10所示，两根光滑金属所示，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导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为。质量为。质量为m、长为长为L的金属

17、杆的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的方向的匀强磁场中。当金属杆匀强磁场中。当金属杆ab中通有从中通有从a到到b的恒定电流的恒定电流I时，金属时，金属杆杆ab保持静止。则磁感应强度的方向和大小可能为保持静止。则磁感应强度的方向和大小可能为()图图10答案答案D解决物体系问题的两种方法解决物体系问题的两种方法整体法与隔离法在平衡问题中的应用整体法与隔离法在平衡问题中的应用【例【例4】(2017南京市盐城市二联南京市盐城市二联)如图如图11所示，在粗糙水平地面所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物

18、体A，A的左端紧靠竖的左端紧靠竖直墙，直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。，整个装置处于静止状态。若把若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态。则下列判断正向右移动少许后，它们仍处于静止状态。则下列判断正确的是确的是()图图11A.球球B对墙的压力增大对墙的压力增大B.球球B对柱状物体对柱状物体A的压力增大的压力增大C.地面对柱状物体地面对柱状物体A的摩擦力不变的摩擦力不变D.地面对柱状物体地面对柱状物体A的支持力不变的支持力不变解析解析以以B为研究对象为研究对象，受力分析如图甲所示受力分析如图甲所示，由图可知由图可知，把把A向右移动少许向右移动少

19、许，墙对球墙对球B的压力的压力F1减小减小，柱状物体柱状物体A对球对球B的支持的支持力力F2减小减小，由牛顿第三定律知由牛顿第三定律知，球球B对墙的压力减小对墙的压力减小，球球B对柱对柱状物体状物体A的压力减小的压力减小，选项选项A、B错误；把错误；把A、B作为一个整体作为一个整体，受力分析如图乙所示受力分析如图乙所示，由平衡条件得由平衡条件得，地面对柱状物体地面对柱状物体A的摩擦的摩擦力力FfF1，地面对柱状物体地面对柱状物体A的支持力的支持力FN(mAmB)g，由此可知由此可知，地面对柱状物体地面对柱状物体A的摩擦力减小的摩擦力减小，地面对柱状物体地面对柱状物体A的支持力不的支持力不变变，

20、选项选项C错误错误，D正确。正确。答案答案D【变式【变式4】(2017江苏省溧水高级中学测试江苏省溧水高级中学测试)a、b两个质量相同两个质量相同的球用线连接，的球用线连接，a球用线挂在天花板上，球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的系统保持静止，以下图示哪个是正确的()解析解析对对b球受力分析球受力分析，受重力、垂直斜面向上的支持力和细线受重力、垂直斜面向上的支持力和细线的拉力的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线等值、反向、共线，故细线拉力应向右上方故细线拉力应向右上方，故故A错误；再对错误；再对ab两个球整体受力分析两个球整体受力分析，受总重力、垂直斜面向上的支持力和上面受总重力、垂直斜面向上的支持力和上面细线的拉力细线的拉力，根据共点力平衡条件判断上面细线的拉力方向斜向根据共点力平衡条件判断上面细线的拉力方向斜向右上方右上方，故故C、D均错误均错误，B正确。正确。答案答案B