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專題一力與物體的平衡 2 3 4 知識脈絡(luò)梳理 5 規(guī)律方法導引1 知識規(guī)律 1 受力分析四關(guān)鍵 選對象 首先要選定研究對象 將其從系統(tǒng)中隔離出來 定順序 先分析場力 后分析接觸力 明規(guī)律 只分析性質(zhì)力 不分析效果力 找關(guān)系 兩物體之間存在摩擦力 一定存在相互作用的彈力 2 物體受力平衡三要點 平衡狀態(tài) 物體靜止或勻速直線運動 平衡條件 F合 0或Fx 0 Fy 0 平衡關(guān)系 物體受到的任一個力都和其余力的合力等大反向 6 2 思想方法 1 物理思想 等效思想 分解思想 2 物理方法 假設(shè)法 矢量三角形法 整體與隔離法 正交分解法 合成法 轉(zhuǎn)換研究對象法 7 命題一 命題二 命題三 物體的受力分析及靜態(tài)平衡常以選擇題的形式考查整體與隔離法的應(yīng)用 ?？疾樯婕澳Σ亮Φ氖芰Ψ治?8 命題一 命題二 命題三 例1 2015 廣東廣州質(zhì)量檢測 如圖所示 放在桌面上的A B C三個物塊重均為100N 小球P重20N 作用在B的水平力F 20N 整個系統(tǒng)靜止 則 A A和B之間的摩擦力是20NB B和C之間的摩擦力是20NC 物塊C受六個力作用D C與桌面間摩擦力為20N 答案 解析 9 思維導引 命題一 命題二 命題三 10 規(guī)律方法1 兩物體間有摩擦力 一定有彈力 靜摩擦力總與接觸面平行 且與相對運動趨勢方向相反 2 解題的關(guān)鍵是把研究對象從系統(tǒng)中隔離出來 注意整體與隔離法的運用 受力分析時要先分析場力后分析接觸力 命題一 命題二 命題三 11 拓展訓練1 命題一 命題二 命題三 答案 解析 12 共點力作用下物體的動態(tài)平衡常以選擇題形式考查物體某幾個力的大小變化情況 命題一 命題二 命題三 13 例2如圖所示 一小球放置在木板與豎直墻面之間 設(shè)墻面對球的壓力大小為FN1 球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2 以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸 將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置 不計摩擦 在此過程中 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 命題一 命題二 命題三 答案 解析 14 思維導引 命題一 命題二 命題三 15 規(guī)律方法動態(tài)平衡問題分析的三個常用方法1 解析法 一般把力進行正交分解 兩個方向上列平衡方程 寫出所要分析的力與變化角度的關(guān)系 然后判斷各力的變化趨勢 2 圖解法 能用圖解法分析動態(tài)變化的問題有三個顯著特征 一 物體一般受三個力作用 二 其中有一個大小 方向都不變的力 三 還有一個方向不變的力 3 相似三角形法 物體一般受三個力作用而平衡 系統(tǒng)內(nèi)一定總存在一個與矢量三角形相似的三角形 這種情況下采用相似三角形法解決問題簡單快捷 命題一 命題二 命題三 16 拓展訓練2如圖所示 一只小鳥沿著較粗的均勻樹枝從右向左緩慢爬行 在小鳥從A運動到B的過程中 A 樹枝對小鳥的合作用力先減小后增大B 樹枝對小鳥的摩擦力先減小后增大C 樹枝對小鳥的彈力先減小后增D 樹枝對小鳥的彈力保持不變 答案 解析 命題一 命題二 命題三 17 在電場力 磁場力作用下的平衡常以選擇題的形式考查導體棒受到的安培力 帶電體受到的電場力 洛倫茲力 命題一 命題二 命題三 18 例3 多選 2015 浙江理綜 如圖所示 用兩根長度相同的絕緣細線把一個質(zhì)量為0 1kg的小球A懸掛到水平板的M N兩點 A上帶有Q 3 0 10 6C的正電荷 兩線夾角為120 兩線上的拉力大小分別為F1和F2 A的正下方0 3m處放有一帶等量異種電荷的小球B B與絕緣支架的總質(zhì)量為0 2kg 重力加速度g取10m s2 靜電力常量k 9 0 109N m2 C2 A B球可視為點電荷 則 A 支架對地面的壓力大小為2 0NB 兩線上的拉力大小F1 F2 1 9NC 將B水平右移 使M A B在同一直線上 此時兩線上的拉力大小F1 1 225N F2 1 0ND 將B移到無窮遠處 兩線上的拉力大小F1 F2 0 866N 答案 解析 命題一 命題二 命題三 19 思維導引 命題一 命題二 命題三 20 命題一 命題二 命題三 答案 解析 21 思維導引 命題一 命題二 命題三 22 規(guī)律方法 1 電荷在電場中一定受到電場力作用 電流或電荷在磁場中不一定受磁場力作用 2 分析電場力和洛倫茲力時 注意帶電體的電性 3 分析帶電粒子受力時 要注意判斷重力是否考慮 命題一 命題二 命題三 23 拓展訓練3 2015 全國理綜 如圖 一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中 磁場的磁感應(yīng)強度大小為0 1T 方向垂直于紙面向里 彈簧上端固定 下端與金屬棒絕緣 金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連 電路總電阻為2 已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0 5cm 閉合開關(guān) 系統(tǒng)重新平衡后 兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0 3cm 重力加速度大小取10m s2 判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向 并求出金屬棒的質(zhì)量 答案 解析 命題一 命題二 命題三 24 1 如圖所示 固定在水平地面上的物體P 左側(cè)是光滑圓弧面 一根輕繩跨過物體P頂點上的小滑輪 一端系有質(zhì)量為m 4kg的小球 小球與圓心連線跟水平方向的夾角 60 繩的另一端水平連接物塊3 三個物塊所受重力均為50N 作用在物塊2的水平力F 20N 整個系統(tǒng)平衡 g取10m s2 則以下說法正確的是 A 1和2之間的摩擦力是20NB 2和3之間的摩擦力是20NC 3與桌面間摩擦力為20ND 物塊3受6個力作用 答案 解析 1 2 3 4 5 6 25 2 2015 江西五校聯(lián)考 如圖所示 一根輕桿兩端各固定一個質(zhì)量均為m的相同小球 用兩根細繩懸掛在天花板上 虛線為豎直線 30 60 則輕桿對A球的作用力為 答案 解析 1 2 3 4 5 6 26 3 多選 2015 江西南昌聯(lián)考 如圖所示 傾角為 的斜面體c置于水平地面上 小物塊b置于斜面上 通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接 連接b的一段細繩與斜面平行 在a中的沙子緩慢流出的過程中 a b c都處于靜止狀態(tài) 則 A b對c的摩擦力一定減小B b對c的摩擦力方向可能平行斜面向上C 地面對c的摩擦力方向一定向右D 地面對c的摩擦力一定減小 答案 解析 1 2 3 4 5 6 27 答案 解析 1 2 3 4 5 6 28 5 2015 湖南五校聯(lián)考 如圖所示 固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔 質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上 一根細線的下端系著小球 上端穿過小孔用手拉住 現(xiàn)拉動細線 使小球沿圓環(huán)緩慢上移 在移動過程中手對線的拉力F和環(huán)對小球的彈力FN的大小變化情況是 A F減小 FN不變B F不變 FN減小C F不變 FN增大D F增大 FN減小 答案 解析 1 2 3 4 5 6 29 6 2015 河南實驗中學統(tǒng)考 如圖所示 豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣 兩個帶有同種電荷的小球A B分別處于豎直墻面和水平地面 且處于同一豎直平面內(nèi) 若用圖示方向的水平推力F作用于小球B 則兩球靜止于圖示位置 如果將小球B向左推動少許 兩個小球?qū)⒅匦逻_到平衡 電荷量不變 則兩個小球的受力情況與原來相比 A 推力F將增大B 豎直墻面對小球A的彈力變大C 地面對小球B的彈力一定增大D 兩個小球之間的距離增大 答案 解析 1 2 3 4 5 6 30 怎樣得高分 共點力作用下的動態(tài)平衡問題 典例示范如圖所示 一光滑小球靜止放置在光滑半球面的底端 利用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動小球 則在小球運動的過程中 該過程小球未脫離球面 擋板對小球的推力F1 半球面對小球的支持力F2的變化情況正確的是 A F1增大 F2減小B F1增大 F2增大C F1減小 F2減小D F1減小 F2增大 答案 解析 31 思維流程 怎樣得高分 32 以題說法本題以 小球 緩慢移動的擋板 為背景 考查共點力作用下的動態(tài)平衡 分析動態(tài)平衡問題常用的方法 1 圖解法 確定物體動態(tài)受力情況 畫出矢量圖 明確不變的力 明確變化力的特點 畫出動態(tài)矢量三角形圖 例如典例示范的思維流程解法 2 解析法 對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析 根據(jù)力的平衡條件 建立平衡方程 進行求解 例如典例示范解法如下 對小球受力分析 受重力 擋板向右的支持力和半球面的支持力 如圖根據(jù)平衡條件解得 由于 不斷增加 故F1增大 F2增大 故選B 怎樣得高分 33 針對訓練如圖所示 小球用細繩系住 繩的另一端固定于O點 現(xiàn)用水平力F緩慢推動斜面體 小球在斜面上無摩擦地滑動 細繩始終處于直線狀態(tài) 當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平 此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是 A FN保持不變 FT不斷增大B FN不斷增大 FT不斷減小C FN保持不變 FT先增大后減小D FN不斷增大 FT先減小后增大 答案 解析 答案 解析 怎樣得高分