《【高考领航】2017届高考物理二轮复习 第1部分 专题讲练突破一 力与运动 第1讲 物体的平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高考领航】2017届高考物理二轮复习 第1部分 专题讲练突破一 力与运动 第1讲 物体的平衡（105页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1专题一专题一 力与运动力与运动第 1 讲 物体的平衡微网构建核心再现知识规律(1)受力分析三关键选对象：选定研究对象，将其从系统中隔离出来定顺序：先分析场力，后分析接触力明规律：只分析性质力，不分析效果力(2)物体受力平衡两要点平衡状态：物体静止或匀速直线运动平衡条件：F合0 或Fx0，Fy0.思想方法(1)物理思想：等效思想、分解思想(2)物理方法：假设法、矢量三角形法、整体法和隔离法、正交分解法、合成法、转换研究对象法等.高频考点一 受力分析 物体的静态平衡知能必备1.常见三种性质力的特点2.弹力、摩擦力有无及方向的判断方法3.合成法、分解法及正交分解法的应用4.整体法、隔离法的选取原则
2、.题组冲关1如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则( )A物体一定受 3 个力的作用B物体可能受 3 个力的作用C物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力的作用2D物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用解析：选 B.以物体为研究对象受力分析如图，若Fcos Gsin 时，物体在水平推力、重力、斜面支持力三力作用下处于平衡状态，则物体受三个力作用；若Fcos Gsin (或Fcos Gsin )时，物体仍可以静止在斜面上，但物体将受到沿斜面向下(或沿斜面向上)的静摩擦力，综上所述 B 对2(名师改编)(多选)如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，小物体B置于斜面体C上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑
3、轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C均处于静止状态，定滑轮通过细杆固定在天花板上，则下列说法中正确的是( )A物体B可能不受静摩擦力作用B斜面体C与地面之间可能不存在静摩擦力作用C细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上D将细绳剪断，若物体B仍静止在斜面体C上，则此时斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用解析：选 AD.对物体B进行受力分析，由共点力的平衡条件可得，如果mAgmBgsin ，则物体B一定不受静摩擦力作用，反之，则一定会受到斜面体C对其作用的静摩擦力，选项 A 正确；将物体B和斜面体C看成一个整体，则该整体受到一个大小为mAg、方向沿斜面向上的细绳的拉力，该
4、拉力在水平向左方向上的分量为mAgcos ，故地面一定会给斜面体一个方向水平向右、大小为mAgcos 的静摩擦力，选项 B 错误；由于连接物体A和物体B的细绳对定滑轮的合力方向不是竖直向下，故细杆对定滑轮的作用力方向不是竖直向上，选项 C 错误；若将细绳剪断，将物体B和斜面体C看成一个整体，则该整体受竖直向下的重力和地面对其竖直向上的支持力，故斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用，选项 D 正确3一个人最多能提起质量m020 kg 的重物在倾角15的固定斜面上放置一物体(可视为质点)，物体与斜面间动摩擦因数.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求人333能够向上拖动该重物质量的最大值m.解析：设
5、F与斜面倾角为时，拖动的重物最大质量为m，由平衡条件可得Fcos mgsin 15FN0FNFsin mgcos 150由已知可得Fm0g联立解得mm0cos sin sin 15cos 15而33所以m20 kg2答案：20 kg21研究对象的选取方法：(1)整体法 (2)隔离法2受力分析的顺序一般按照“一重、二弹、三摩擦、四其他”的程序，结合整体法与隔离法分析物体的受力情况3处理静态平衡问题的基本思路高频考点二 物体的动态平衡问题知能必备1.动态平衡问题的特点及引起动态变化的常见形式2.处理动态平衡问题的常用方法.命题视角视角 1 “图解法”分析动态平衡问题4例 1 (名师改编)如图所示，
6、一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置绕O点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( )AF1先增大后减小，F2一直减小BF1先减小后增大，F2一直减小CF1和F2都一直在增大DF1和F2都一直在减小思路探究 (1)小球处于静止状态时受哪几个力的作用？(2)如何理解“缓慢”两字？(3)在转至水平位置的过程中所受各力的方向如何变化？尝试解答 _解析 小球初始时刻的受力情况如图甲所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力的大小方向均不
7、变、斜面对小球的支持力的方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球的弹力先减小后增大，由牛顿第三定律可知选项 B 正确答案 B视角 2 “解析法”分析动态平衡问题例 2 (2016河南开封二模)一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止则在这一过程中( )A水平拉力F变小5B细线的拉力不变C铁架台对地面的压力变大D铁架台所受地面的摩擦力变大思路探究 (1)试画出小球静止时的受力分析图，并写出各力的数学表达式(2)小球运动过程中表达式中各物理量如何变化？尝试解答 _解
8、析 对小球受力分析，受拉力、重力、F，根据平衡条件，有：Fmgtan ，逐渐增大则F逐渐增大，故 A 错误；由图可知，细线的拉力T，增大，T增大，故 B 错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得FfF，mg cos 则Ff逐渐增大FN(Mm)g，FN保持不变故 C 错误，D 正确答案 D视角 3 “相似三角形法”分析动态平衡问题例 3 (2017陕西宝鸡高三质检)如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻质小滑轮在A点正上方，杆的B端吊一重力为G的重物，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在杆达到竖直前(杆和绳均未断)，关于绳子的拉力F和杆受
9、到的弹力FN的变化，下列判断正确的是( )AF变大 BF变小CFN变大 DFN变小思路点拨 分析B端的受力情况将三力构成力矢量三角形力三角形与几何三角形相似找出相似中的数学关系判断力的变化情况尝试解答 _解析 在用拉力将B端缓慢上拉的过程中，B点受轻绳向下的拉力(其大小等于G)、沿OB方向的拉力F(FF)以及轻杆对B点的弹力FN(FNFN)的作用，由于B点处于动态6平衡状态，且F和FN的大小和方向均在发生变化，故可用力三角形与几何三角形相似的方法进行解决受力分析如图所示，由图可知，力三角形与几何三角形AOB相似，即，由于重力G和O、A两点间的距离以及AB的长度均不变，故弹力FN不G AOFN
10、ABF OB变，拉力F减小，FN不变，F减小答案 B1图解法：如果物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，并且还有另一个力的方向不变，此时可用图解法，画出不同状态下力的矢量图，判断各个力的变化情况2解析法：如果物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，根据自变量的变化确定因变量的变化3相似三角形法：此法是图解法的特例，一般研究对象受绳(杆)、或其它物体的约束，且物体受到三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化题组冲关1如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形
11、成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中( ) AN1始终减小，N2始终增大BN1始终减小，N2始终减小CN1先增大后减小，N2始终减小DN1先增大后减小，N2先减小后增大解析：选 B.对小球进行受力分析，如图所示，设板与墙夹角为，转到水平位置过程中逐渐增大，N1mgcot ，N2N2，N2，而在第一象限内 sin 为增函数，mg sin cot 为减函数，可知随着增大，N1和N2都减小，则只有 B 正确72(多选)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为 60的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一质量为m的圆球放在斜
12、面与挡板之间，挡板与水平面的夹角60，下列说法正确的是( )A若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60，则球对斜面的压力逐渐增大B若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60，则球对挡板的压力逐渐减小C若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为mgD若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零解析：选 CD.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60，根据图象可知，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故选项 A、B 错误；球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，FAFBm
13、g，故选项 C 正确；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故选项 D 正确3(名师原创)如图所示，半径为R的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小定滑轮，滑轮到球面B的距离为h，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止现缓慢拉绳，则在使小球从A运动到B的过程中，半球形物体对小球的支持力FN和轻绳对小球的拉力F的变化情况是( )AFN不变，F变小BFN不变，F先变大后变小CFN变小，F先变小后变大DFN变大，F变大8解析：选 A.对小球进行受力分析可知，小球受重力G、半球形物体
14、对其的支持力FN和轻绳对其的拉力F这三个力的作用，由题意可知，在小球从A点缓慢运动到B点的过程中，支持力FN和拉力F的方向均在发生变化，只有小球的重力大小和方向均不变，故用力三角形与几何三角形相似的方法进行求解小球的受力分析如图所示，设连接小球A和定滑轮之间的轻绳长为l，则由力三角形与几何三角形相似可得： ，故可得FN不变，F逐渐减小FN RG hRF l高频考点三 电磁学中的平衡问题知能必备1.电场、磁场的力学性质及对电流、电荷的作用力特点2.左、右手定则及安培定则的应用3.电场力、安培力、洛伦兹力方向的判断及大小的计算.命题视角视角 1 电场中的平衡问题例 4 (多选)如图所示，用两根长度
15、相同的绝缘细线把一个质量为 0.1 kg 的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q3.0106C 的正电荷两线夹角为 120，两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方 0.3 m 处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为 0.2 kg(重力加速度取g10 m/s2；静电力常量k9.0109 Nm2/C2，A、B球可视为点电荷)，则( )A支架对地面的压力大小为 2.0 NB两线上的拉力大小F1F21.9 NC将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F11.225 9N，F21.0 ND将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1F20.866 N思路探究 (1)两点电荷间的库仑力如何计算？(2)研究支架对地面和两绳上的作用力时，如何选研究对象较好？(3)B移动时，各力的方向如何变化？(4)“B移到无穷远处”库仑力如何变化？尝试解答 _解析 小球A、B间的库仑力为F库k9.0109QQ r2N0.9 N，3.0 106 3.0 106 0.32以B和绝缘支架整体为研究对象受力分析图如图甲所示，地面对支架支持力为FNmgF库1.1 N，A 错误；以A球为研究对象
