高中物理二轮专题复习第1讲力与物体的平衡

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1、第1讲 力与物体的平衡,1(2013新课标全国卷，15)如图111 所示，在固定斜面上的一物块受到一外 力的作用，F平行于斜面向上若要物块 在斜面上保持静止，F的取值应有一定范 围，已知其最大值和最小值分别为F1和 图111 F2(F20)由此可求出 ( ) A物块的质量 B斜面的倾角 C物块与斜面间的最大静摩擦力 D物块对斜面的正压力,答案 C,2. (2013新课标全国卷，18)如图112所 示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小 球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的 三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q， 图112 c带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k.若三个小球

2、均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为 ( ),答案 B,主要题型：选择题 知识热点 (1)单独命题 受力分析 力的合成与分解 共点力平衡 (2)交汇命题点：带电体(或粒子)在电场、磁场或复合场中的平衡问题 物理方法 (1)整体法和隔离法 (2)假设法 (3)合成法 (4)正交分解法 (5)矢量三角形法(图解法) (6)等效思想等,命题趋势 近三年对本专题内容福建卷没有单独命题.2015年高考对本专题内容单独命题的几率很大，且以力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用为主，题型为选择题.,热点一 受力分析、物体的平衡,1(2014山东卷，14)如图113所示，用 两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩

3、上等 高的两点，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 图113 悬挂点不变木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( ) AF1不变，F2变大 BF1不变，F2变小 CF1变大，F2变大 DF1变小，F2变小 解析 木板静止，所受合力为零，将两轻绳各剪去一小段，木板再次静止，所受合力仍为零，所以F1不变，两绳之间的夹角变大，木板重力沿绳方向的分力变大，故F2变大，正确选项为A. 答案 A,2如图114所示，倾角为的斜面体c 置于水平地面上，小物块b置于斜面上， 通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连 接，连接b的一段细绳与斜面平行

4、在a 中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c 图114 都处于静止状态，则 ( ) Ab对c的摩擦力一定减小 Bb对c的摩擦力方向可能平行斜面向上 C地面对c的摩擦力方向一定向右 D地面对c的摩擦力一定增大,解析 在a中的沙子缓慢流出的过程中，细绳中拉力Tmag减小，若初始时c对b的摩擦力方向平行斜面向上，则fcbmbgsin T增大，由牛顿第三定律知，b对c的摩擦力平行斜面向下，且其大小增大，故A选项错误；若初始时c对b的摩擦力方向平行斜面向下，则b对c的摩擦力方向平行斜面向上，故B选项正确；把b和c看做整体，分析受力，由平衡条件知，地面对c的摩擦力方向一定向左且地面对c的摩擦力f地cTcos

5、 一定减小，选项C、D错误 答案 B,图115,答案 B,4.质量为1 kg的小球套在与水平面成37角 的固定硬杆上，现用与杆和重力同平面 且垂直于杆向上的力F拉小球，如图 116所示，当力F20 N时小球处 图116 于静止状态，设小球与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2.则 ( ),A小球与杆间的动摩擦因数不小于0.5 C当力F增大时，小球受到的摩擦力增大 D当力F减小时，小球受到的摩擦力一定减小,答案 A,1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

6、法与隔离法分析物体的受力情况 3处理平衡问题的基本思路,热点二 物体的动态平衡问题,5(2014广东佛山一模)如图117所示， 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缓慢 绕O点转至水平位置，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 图117 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都一直减小 DF1和F2都一直增大,解析 小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢移动，所以小球处于动态平衡状态，在移动过程中，此三力(重力G、斜面的支持力F2、挡板的弹力F1)组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示(重

7、力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知B对 答案 B,6(2014浙江省宁波市二模)如图118所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中O为轻绳之间的连接点，图乙中光滑的滑轮跨在轻绳上悬挂着钩码，两装置均处于静止状态，现将图甲中的B滑轮和图乙中的端点B沿虚线方向稍稍上移一些，则下列关于角的变化情况，说法正确的是 ( ) 图118,A图甲、图乙中角均变大 B图甲、图乙中角均不变 C图甲中角变大、图乙中角不变化 D图甲中角不变、图乙中角变大 解析 题图甲中B滑轮沿虚线稍稍上移一些，O点两侧细线中拉力

8、大小不变，这两个拉力的合力不变，从而导致题图甲中角不变题图乙中的端点B沿虚线稍稍上移一些，由于A、B之间的细线长度不变，题图乙中角不变化所以选项B正确 答案 B,7(2014贵州六校联盟联考) 光滑竖直墙壁和 粗糙水平地面上分别静止着A、B两个可认 为是质点的小球，两小球质量、电荷量均 相同，现缓慢地把小球B稍向右移(两小球 图119 电荷量不变)，系统仍处于静止状态，则下列说法正确的是 ( ) AB球受地面的摩擦力方向向左，大小增大 B两小球之间的库仑力是排斥力，大小减小 CB小球可能只受三个力作用 D小球A对墙壁的弹力减小,解析 A、B受力如图所示：B右移后， A再次平衡，受到的NA和F都

9、增大， 对整体分析：fNA，NBmAgmBg， A正确，B、D错误；B小球一共受四 个力作用，C项错误 答案 A,8. 如图1110所示为某单位为庆祝建国 64周年用氢气球悬挂红色条幅的示意图， 由于水平风力作用，悬挂条幅的绳AC 和拉着气球的绳子AB与竖直方向的夹角 分别为、，绳长不变，不考虑风对氢 气球的作用，则 ( ) A 图1110 BAB绳与AC绳的拉力大小相等 C风力增大，AB绳的张力增大 D风力增大，角大小不变,解析 由于不考虑氢气球所受的风力，整体研究，根据图解法可知，风力增大，绳AB的拉力增大，角也增大，C项正确；对条幅研究，用图解法可知，当风力增大，绳AC的拉力增大，角也增

10、大，D项错误；对整体研究，FABsin F风，对条幅研究，F风G条幅tan ，FACsin F风，由此可知，、是否相等，与条幅的重力有关，因而AB绳与AC绳的拉力大小是否相等也取决于条幅的重力，A、B项错误 答案 C,求解动态平衡问题的思想和方法 1基本思想：化“动”为“静”，“静”中求“动” 2基本方法： (1)解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定因变量的变化 (2)图解法,热点三 电学中的平衡问题,9(2014江西南昌调研) 水平面上有 U形导轨NMPQ，它们之间的宽度 为L，M和P之间接入电源，现垂 直于导轨搁一

11、根质量为m的金属棒 ab，棒与导轨的动摩擦因数为(滑 图1111 动摩擦力略小于最大静摩擦力)，通过棒的电流强度为I，现加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于金属棒ab，与垂直导轨平面的方向夹角为，如图1111所示，金属棒处于静止状态，重力加速度为g，则金属棒所受的摩擦力大小为 ( ),ABILsin BBILcos C(mgBILsin ) D(mgBILcos ) 解析 金属棒处于静止状态，其合力 为零，对其进行受力分析，如图所示， 在水平方向有BILcos f0，f BILcos ，选项B正确，选项A、C、 D错误 答案 B,图1112,解析 当B竖直向上时，对导体受

12、力分析如图所示，由平衡条件得： BI1Lmgtan 当B垂直斜面向上时，对导体受 力分析如图所示， 由平衡条件得： BI2Lmgsin 答案 B,11如图1113所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上，则 ( ) 图1113,答案 C,12如图1114所示，在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，

13、导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计则 ( ),图1114 A物块c的质量是2msin Bb棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加 的动能 Cb棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗 的电能,答案 A,处理电学中的平衡问题的方法： 与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化分析

14、方法是：,高考命题热点 1.力与共点力的平衡,(1)物体的受力分析一定要全面，本着先重力，后弹力、摩擦力以及其他外力的顺序进行分析，根据各种力的产生条件，分析清楚各个接触面处的接触情况 (2)弹力、摩擦力等力大小的计算要根据物体所处的状态列式求解，一定不要“想当然”下结论 (3)找准解决问题的突破口,【典例】 (2014海南卷，5)(3分)如图 1115，一不可伸长的光滑轻绳，其左 端固定于O点，右端跨过位于O点的固定 光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO段水 平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的 图1115 轻环现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L.则钩码的质量为 ( ),审题流程 第一步：

15、抓关键点获取信息,第二步：找突破口构建思路,解析 选物体M为研究对象 由平衡条件得：FTMg0 假设平衡后轻环位置为P，平衡后，物体上 升L，说明此时POO恰好构成一个边长为 L的正三角形，绳中张力处处相等，选钩 码m为研究对象，受力分析如图所示，由 平衡条件得： 2FTcos 30mg0 所以选项D正确 答案 D,(2014泉州二模)(6分)如图1116所示， 有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A 自由转动，用绳在O点悬挂一个重为G 的物体，另一根绳一端系在O点，另一 端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的 C点，当点C由图示位置逐渐向上沿圆 图1116 弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是 ( ) A逐渐减小 B逐渐增大 C先减小后增大 D先增大后减小,解析 据题意，对悬点O受力分析有：悬 挂物对O点的拉力T1G，AO杆对O点的 支持力N和CO绳对O点的拉力T2，作出 受力分析图，如图所示，据力的三角形 定则