高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一階段 專(zhuān)題一 第1講 力與物體的平衡課件.ppt

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專(zhuān)題一 專(zhuān)題看點(diǎn) 第1講 考點(diǎn)謀略 專(zhuān)題特輯 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 課堂 針對(duì)考點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練 課下 針對(duì)高考押題訓(xùn)練 A 斜面對(duì)物體的摩擦力大小為零B 斜面對(duì)物體的摩擦力大小為4 9N 方向沿斜面向上C 斜面對(duì)物體的支持力大小為4 9N 方向豎直向上D 斜面對(duì)物體的支持力大小為4 9N 方向垂直斜面向上 思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 定滑輪不計(jì)摩擦 彈簧秤的示數(shù)等于繩子拉力大小 2 物體靜止在斜面上 物體合力一定為零 答案 A 一 基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1 分類(lèi) 1 靜摩擦力 大小0 F Fmax 2 滑動(dòng)摩擦力 大小F FN 2 方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反 沿接觸面的切線(xiàn)方向 3 產(chǎn)生條件 1 相互接觸且接觸面粗糙 2 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 3 接觸面間有彈力 二 方法技巧要用好1 物體間靜摩擦力的有無(wú)及方向判斷方法 1 假設(shè)法 和 反推法 假設(shè)法 先假設(shè)沒(méi)有摩擦力 即光滑 時(shí) 看相對(duì)靜止的物體間能否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng) 若能 則有靜摩擦力 方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 若不能 則沒(méi)有靜摩擦力 反推法 是從被研究物體表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)這個(gè)結(jié)果反推出它必須具有的條件 分析組成條件的相關(guān)因素中摩擦力所起的作用 就容易判斷摩擦力的方向了 2 利用牛頓第二定律判斷 先假設(shè)物體受摩擦力作用 并假設(shè)出方向 利用牛頓第二定律或平衡條件列式計(jì)算 若F靜 0 則有靜摩擦力 F靜 0 說(shuō)明其方向與假設(shè)方向相同 F靜 0 說(shuō)明其方向與假設(shè)方向相反 3 利用牛頓第三定律 即相互作用力的關(guān)系 來(lái)判斷 此法關(guān)鍵是抓住 摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的 先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向 再確定另一物體受到的摩擦力方向 2 摩擦力大小的計(jì)算方法 1 滑動(dòng)摩擦力大小 與正壓力成正比 公式為F FN 其中FN表示正壓力 而正壓力不一定等于重力G 2 靜摩擦力大小 一般由受力物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律來(lái)計(jì)算 其取值范圍是0 F Fmax 3 計(jì)算摩擦力大小時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 在確定摩擦力大小之前 必須先分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 判斷物體所受的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力 若是靜摩擦力 則不能用F FN來(lái)計(jì)算 只能根據(jù)物體所處的狀態(tài) 平衡或加速 由平衡條件或牛頓第二定律求解 三 易錯(cuò)易混要明了 1 接觸面間有彈力存在時(shí) 不一定有摩擦力 但有摩擦力存在時(shí) 一定有彈力存在 2 接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 一定時(shí) 滑動(dòng)摩擦力與彈力成正比 但靜摩擦力的大小與彈力無(wú)關(guān) A FN1始終減小 FN2始終增大B FN1始終減小 FN2始終減小C FN1先增大后減小 FN2始終減小D FN1先增大后減小 FN2先減小后增大 思路點(diǎn)撥 1 木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中 球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài) 2 墻面對(duì)球的壓力FN1方向不變 球?qū)δ景宓膲毫N2方向改變 3 可用圖解法分析FN1 FN2大小的變化情況 解析 對(duì)小球受力分析 如圖所示 根據(jù)物體的平衡條件 可將三個(gè)力構(gòu)建成矢量三角形 隨著木板順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置 木板對(duì)球的彈力FN2 減小 球?qū)δ景宓膲毫Υ笮N2逐漸減小 墻面對(duì)球的壓力大小FN1逐漸減小 故B對(duì) 答案 B 4 共點(diǎn)力平衡的幾個(gè)重要推論 1 三個(gè)或三個(gè)以上的共點(diǎn)力平衡 某一個(gè)力 或其中某幾個(gè)力的合力 與其余力的合力等大反向 2 同一平面上的三個(gè)不平行的力平衡 這三個(gè)力必為共點(diǎn)力 且表示這三個(gè)力的有向線(xiàn)段可以組成一個(gè)封閉的矢量三角形 2 求解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題常用的方法 1 力的合成法 對(duì)研究對(duì)象受力分析后 應(yīng)用平行四邊形定則 或三角形定則 求合力的方法 力的合成法常用于僅受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡時(shí) 2 正交分解法 把物體受到的各力都分解到互相垂直的兩個(gè)方向上 然后分別列出兩個(gè)方向上合力為零的方程求解 當(dāng)物體受四個(gè)及四個(gè)以上共點(diǎn)力作用而平衡時(shí) 一般采用正交分解法 3 圖解法 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫(huà)出不同狀態(tài)下力的矢量圖 畫(huà)在同一個(gè)圖中 然后根據(jù)有向線(xiàn)段 表示力 的長(zhǎng)度變化情況判斷各個(gè)力的變化情況 三 易錯(cuò)易混要明了用圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)要在矢量三角形中確定不變的量和改變的量 例3 2012 山東高考 如圖1 1 3所示 兩相同輕質(zhì)硬桿OO1 OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O O1 O2轉(zhuǎn)動(dòng) 在O點(diǎn)懸掛一重物M 將兩相同木塊m緊壓在豎直圖1 1 3擋板上 此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止 Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小 FN表示木塊與擋板間正壓力的大小 若擋板間的距離稍許增大后 系統(tǒng)仍靜止且O1 O2始終等高 則 A Ff變小B Ff不變C FN變小D FN變大 思路點(diǎn)撥 1 由系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)性可知 裝置兩側(cè)木塊與擋板間的摩擦力 壓力大小均相等 2 Ff為靜摩擦力 與FN的大小無(wú)正比關(guān)系 答案 BD 一 基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1 整體法 當(dāng)只涉及系統(tǒng)外力而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的內(nèi)力時(shí) 則可以選整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象 而不必對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部物體一一隔離分析 2 隔離法 為了弄清系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體的受力情況 一般采用隔離法 二 方法技巧要用好同一題目中 若采用隔離法 往往先用整體法 再用隔離法 用隔離法分析時(shí) 一般先從受力最少的物體入手 三 易錯(cuò)易混要明了正確區(qū)分內(nèi)力和外力 對(duì)幾個(gè)物體組成的整體進(jìn)行受力分析時(shí) 這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力 不能在受力圖中出現(xiàn) 當(dāng)隔離某一物體分析時(shí) 原來(lái)的內(nèi)力變成了外力 要畫(huà)在受力圖上 破題關(guān)鍵點(diǎn) 1 框架能啟動(dòng)的動(dòng)力是什么力 框架剛要啟動(dòng)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系 2 導(dǎo)體棒ab受哪幾個(gè)力作用 當(dāng)框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí) 導(dǎo)體棒ab處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 答案 6m s 一 基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1 電場(chǎng)力F Eq 方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同或相反 2 安培力F BIl B I 方向用左手定則判定 3 洛倫茲力F qvB B v 方向用左手定則判定 說(shuō)明 電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用 電流或電荷在磁場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力作用 二 方法技巧要用好帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的平衡問(wèn)題或?qū)w棒在磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題 無(wú)非是多考慮帶電體所受的電場(chǎng)力 洛倫茲力或?qū)w棒受的安培力 分析方法與力學(xué)中的平衡問(wèn)題完全相同 三 易錯(cuò)易混要明了 1 分析電場(chǎng)力或洛倫茲力時(shí) 注意帶電體的電性 2 分析帶電粒子受力時(shí) 要注意判斷重力是否考慮 課堂 針對(duì)考點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練 B 2 2012 重慶名校聯(lián)考 如圖1 1 6所示 凹槽半徑R 30cm 質(zhì)量m 1kg的小物塊在沿半徑方向的輕彈簧擠壓下處于靜止?fàn)顟B(tài) 已知彈簧的勁度系數(shù)k 50N m 自由長(zhǎng)度L 40cm 一端固定在圓心O處 彈簧與豎直方向的夾角為37 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 則 圖1 1 6 A 物塊對(duì)槽的壓力大小是15NB 物塊對(duì)槽的壓力大小是13NC 槽對(duì)物塊的摩擦力大小是6ND 槽對(duì)物塊的摩擦力大小是8N解析 選對(duì)物塊受力分析 由平衡條件可得 物塊對(duì)槽的壓力FN mgcos37 k x mgcos37 k L R 13N 槽對(duì)物塊的摩擦力Ff mgsin37 6N 故B C正確 BC 3 如圖1 1 7所示 繩OA OB懸掛重物于O點(diǎn) 開(kāi)始時(shí)OA水平 現(xiàn)緩慢提起A端而O點(diǎn)的位置保持不變 則 A 繩OB的張力逐漸減小B 繩OB的張力逐漸增大C 繩OA的張力先變大 后變小D 繩OA的張力先變小 后變大 圖1 1 7 解析 選如圖甲 乙所示 對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析后將FT1 FT2 mg平移到一個(gè)矢量三角形中 緩慢提起A端而O點(diǎn)的位置保持不變 意味著O點(diǎn)受三個(gè)力的作用一直保持平衡 FT1 FT2 mg始終能構(gòu)成封閉的矢量三角形 如圖乙所示 由于mg的大小 方向都不變 FT2的方向不變 故FT1的一端只能在FT2的作用線(xiàn)上滑動(dòng) 從而隨著OA方向 即FT1方向 變化構(gòu)成一系列的封閉的矢量三角形 顯然 當(dāng)FT1與FT2垂直時(shí) FT1有最小值 因此繩OA的張力先變小 后變大 繩OB的張力一直變小 A D正確 B C錯(cuò)誤 AD 4 2012 天津高考 如圖1 1 8所示 金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)水平懸掛 處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 棒中通以由M向N的電流 平衡時(shí)兩懸線(xiàn)與豎直方向夾角均為 如果僅改變下列某一個(gè)條件 角的相應(yīng)變化情況是 A 棒中的電流變大 角變大B 兩懸線(xiàn)等長(zhǎng)變短 角變小C 金屬棒質(zhì)量變大 角變大D 磁感應(yīng)強(qiáng)度變大 角變小 圖1 1 8 A 5 一小孩在廣場(chǎng)玩耍時(shí) 將一充有氫氣的氣球用細(xì)繩系在一小石塊上 并將其置于水平地面上 如圖1 1 9所示 設(shè)石塊受到地面對(duì)它的支持力為FN 摩擦力為Ff 若水平風(fēng)力逐漸增大而石塊始終未動(dòng) 則 A FN逐漸減小B FN逐漸增大C Ff逐漸減小D Ff逐漸增大 圖1 1 9 解析 選將氣球和石塊作為一個(gè)整體分析 受力如圖所示 由平衡條件可得 F浮 FN mg Ff F風(fēng) 可見(jiàn) 水平風(fēng)力F風(fēng)增大 FN不變 Ff增大 D正確 D 6 2012 萊州模擬 用輕繩將光滑小球P懸掛于豎直墻壁上 在墻壁和小球P之間夾著矩形物塊Q 如圖1 1 10所示 P Q均處于靜止?fàn)顟B(tài) 則下列說(shuō)法正確的是 A 物塊Q受到3個(gè)力B 小球P受4個(gè)力C 若繩子變長(zhǎng) 則繩子的拉力將變小D 若繩子變短 則Q受到墻壁的靜摩擦力將增大 圖1 1 10 解析 選小球P受繩的拉力 重力 Q對(duì)P的彈力三個(gè)力作用 B錯(cuò)誤 物塊Q受重力 P對(duì)Q的彈力 墻對(duì)Q的彈力 墻對(duì)Q的靜摩擦力四個(gè)力作用 A錯(cuò)誤 由平衡條件可知 墻對(duì)Q的靜摩擦力與Q的重力等大反向 與繩子長(zhǎng)度無(wú)關(guān) D錯(cuò)誤 繩子變長(zhǎng)時(shí) 繩子與豎直方向的夾角 變小 由F繩 cos mPg可知 F繩變小 C正確 C 課下 針對(duì)高考押題訓(xùn)練 點(diǎn)此進(jìn)入 課下 針對(duì)高考押題訓(xùn)練