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1、（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！） 2015-2016年全国高三物理第一轮复习精品教学案专题二 各种性质的力和物体的平衡【考纲要求】内 容要求说 明7、力的合成和分解 力的平行四边形定则（实验、探究）力的合成和分解的计算，只限于用作图法或直角三角形知识解决8、重力 形变和弹力 胡克定律弹簧组劲度系数问题的讨论不作要求9、静摩擦 滑动摩擦 摩擦力 动摩擦因数不引入静摩擦因数10、共点力作用下物体的平衡解决复杂连接体的平衡问题不作要求31、库仑定律33、电场强度 点电荷的场强电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形50、安培力 安培力的方向51、匀强磁场中的安培力计算限于直导线跟B平
2、行或垂直的两种情况，通电线圈磁力矩的计算不作要求52、洛伦兹力 洛伦兹力的方向53、洛伦兹力公式【重点知识梳理】一各种性质的力：1重力：重力与万有引力、重力的方向、重力的大小G = mg (g随高度、纬度、地质结构而变化)、重心（悬吊法，支持法）；2弹力：产生条件（假设法、反推法）、方向（切向力，杆、绳、弹簧等弹力方向）、大小F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关) ；3摩擦力：产生条件（假设法、反推法）、方向（法向力，总是与相对运动或相对运动趋势方向相反）、大小（滑动摩擦力：f= mN ；静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解）；4万有引力：
3、F=G （注意适用条件）； 5库仑力：F=K (注意适用条件) ； 6电场力：F=qE (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反)；7安培力 ： 磁场对电流的作用力。 公式：F= BIL （BI） 方向一左手定则；8洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。公式：f=BqV (BV) 方向一左手定则； 9核力：短程强引力。二平衡状态：1平衡思想：力学中的平衡、电磁学中的平衡（电桥平衡、静电平衡、电磁流量计、磁流体发电机等）、热平衡问题等；静态平衡、动态平衡；2力的平衡：共点力作用下平衡状态：静止（V=0，a=0）或匀速直线运动（V0，a=0）；物体的平衡条件，所受合外力为零。F=0 或Fx=0 Fy
4、=0；推论：1非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。2几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向三、力学中物体平衡的分析方法：1力的合成与分解法（正交分解法）；2图解法；3相似三角形法；4整体与隔离法；【分类典型例题】一重力场中的物体平衡：题型一：常规力平衡问题解决这类问题需要注意：此类题型常用分解法也可以用合成法，关键是找清力及每个力的方向和大小表示！多为双方向各自平衡，建立各方向上的平衡方程后再联立求解。 例1一个质量m的物体放在水平地面上,物体与地面间的摩擦因数为,轻弹簧的一端系在物体上,如图所示.当用力F与水平方向成角拉弹簧时
5、,弹簧的长度伸长x，物体沿水平面做匀速直线运动.求弹簧的劲度系数.解析可将力F正交分解到水平与竖直方向，再从两个方向上寻求平衡关系！水平方向应该是力F的分力Fcos与摩擦力平衡，而竖直方向在考虑力的时候，不能只考虑重力和地面的支持力，不要忘记力F还有一个竖直方向的分力作用！水平： Fcos=FN 竖直：FN Fsin=mg F=kx 联立解出：k=变式训练1 如图，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，能使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次力之比F1/F2=?题型二：动态平衡与极值问题解决这类问题需要注意：（1）、
6、三力平衡问题中判断变力大小的变化趋势时，可利用平行四边形定则将其中大小和方向均不变的一个力，分别向两个已知方向分解，从而可从图中或用解析法判断出变力大小变化趋势，作图时应使三力作用点O的位置保持不变（2）、一个物体受到三个力而平衡，其中一个力的大小和方向是确定的，另一个力的方向始终不改变，而第三个力的大小和方向都可改变，问第三个力取什么方向这个力有最小值，当第三个力的方向与第二个力垂直时有最小值，这个规律掌握后，运用图解法或计算法就比较容易了例2 图2-5-3如图2-5-3所示，用细线AO、BO悬挂重力，BO是水平的，AO与竖直方向成角如果改变BO长度使角减小，而保持O点不动，角（ 900求绳
7、对小球的拉力和大球对小球的支持力的大小（小球可视为质点）图1.4-2(解)解析：小球为研究对象，其受力如图1.4.2(解)所示绳的拉力F、重力G、支持力FN三个力构成封闭三解形，它与几何三角形AOB相似，则根据相似比的关系得到：=，于是解得F = G，FN = G点评本题借助于题设条件中的长度关系与矢量在角形的特殊结构特点，运用相似三角形巧妙地回避了一些较为繁琐的计算过程变式训练6如图所示，一轻杆两端固结两个小球A、B，mA=4mB，跨过定滑轮连接A、B的轻绳长为L，求平衡时OA、OB分别为多长？ 变式训练7如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A，A点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B，
8、A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角.由于漏电A、B两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之前，关于悬线对悬点P的拉力F1大小和A、B间斥力F2在大小的变化情况，下列说法正确的是 （ ）图14AF1保持不变BF1先变大后变 CF2保持不变D.F2逐渐减小 二、复合场中的物体平衡：题型五：重力场与电场中的平衡问题解决这类问题需要注意：重力场与电场的共存性以及带电体受电场力的方向问题和带电体之间的相互作用。 例5在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态，
9、如图14所示，重力加速度为g，则细绳对悬点O的作用力大小为_两球间细线的张力为 .解析2mg+Eq mgEq2kq2/L2变式训练8已知如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长为L的丝线悬挂于O点。静止时A、B相距为d，为使平衡时A、B间距离减小为d/2，可采用的方法是（ ）A 将小球A、B的质量都增加到原来的两倍B 将小球B的质量增加为原来的8倍C 将小球A、B的电荷都减少为原来的一半D 将小球A、B的电荷都减少为原来的一半，同时将小球B的质量增加为原来的2倍题型六：重力场与磁场中的平衡问题解决这类问题需要注意：此类题型需注意安培力的方向及大小问题，能画出正确的受力分析平面图尤为重要。 例6 在倾角为的光滑斜面上，放置一通有电流I、长L、质量为m的导体棒，如图所示，试求:(1)使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B最小值和方向.(2)使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场磁感应强度B的最小值和方向.解析(1)，垂直斜面向下(2)，水平向左变式训练9质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可
