《高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡课件.ppt（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲力与物体的平衡1.(2016江江苏苏单单科科，1)一一轻质弹簧簧原原长为8 cm，在在4 N的的拉拉力力作作用用下下伸伸长了了2 cm，弹簧簧未未超超出出弹性性限限度度，则该弹簧簧的的劲度度系系数数为()A.40 m/N B.40 N/m C.200 m/N D.200 N/m答案答案D2.(2015江江苏苏单单科科，4)如如图1所所示示，用用天天平平测量量匀匀强强磁磁场的的磁磁感感应强强度度。下下列列各各选项所所示示的的载流流线圈圈匝匝数数相相同同，边长MN相相等等，将将它它们分分别挂挂在在天天平平的的右右臂臂下下方方。线圈圈中中通通有有大大小小相相同同的的电流流，天天平平处于于平平衡
2、衡状状态。若若磁磁场发生生微微小小变化化，天天平平最最容容易易失失去去平平衡的是衡的是()图图1解解析析天天平平处处于于平平衡衡状状态态，说说明明线线圈圈受受到到的的重重力力和和安安培培力力的的合合力力等等于于两两侧侧砝砝码码重重力力差差，根根据据安安培培力力公公式式FBIL知知处处于于磁磁场场中中的的导导体体受受安安培培力力作作用用的的有有效效长长度度越越长长，所所受受安安培培力力越越大大，磁磁场场发发生生微微小小变变化化，安安培培力力变变化化越越大大，天天平平越越容容易易失失去去平平衡衡，由由图图知选项知选项A中导体的有效长度最大，所以中导体的有效长度最大，所以A正确。正确。答案答案A3.
3、(2014江江苏苏单单科科，13)如如图2所所示示，在在匀匀强强磁磁场中中有有一一倾斜斜的的平平行行金金属属导轨，导轨间距距为L，长为3d，导轨平平面面与与水水平平面面的的夹角角为，在在导轨的的中中部部刷刷有有一一段段长为d的的薄薄绝缘涂涂层。匀匀强强磁磁场的的磁磁感感应强强度度大大小小为B，方方向向与与导轨平平面面垂垂直直。质量量为m的的导体体棒棒从从导轨的的顶端端由由静静止止释放放，在在滑滑上上涂涂层之之前前已已经做做匀匀速速运运动，并并一一直直匀匀速速滑滑到到导轨底底端端。导体体棒棒始始终与与导轨垂垂直直，且且仅与与涂涂层间有有摩摩擦擦，接接在在两两导轨间的的电阻阻为R，其其他他部部分分
4、的的电阻阻均均不不计，重力加速度，重力加速度为g。求：。求：(1)导体棒与涂体棒与涂层间的的动摩擦因数摩擦因数；(2)导体棒匀速运体棒匀速运动的速度大小的速度大小v；(3)整个运整个运动过程中，程中，电阻阻产生的焦耳生的焦耳热Q。图图2考考 情情 分分 析析201420152016力与平衡问题T13：受力平衡，法拉第电磁感应定律，能量守恒定律T4：安培力作用下的平衡问题T14(1)：力的平衡T1：胡克定律力力的的合合成成与与分分解解、共共点点力力的的平平衡衡是是高高考考中中的的热点点，主主要要考考查对共共点点力力作作用用下下物物体体的的受受力力分分析析以以及及平平衡衡条条件件的的应用用。以以选
5、择题形形式式呈呈现，难度度相相对较低低，命命题突突出出受受力力分分析析、力力的的合合成成与与分分解解方方法法的的考考查，也也常常将将受受力力分分析析与与牛牛顿运运动定定律律、功功能能关关系系进行行综合合，题型型为计算算题。单个物体的平衡单个物体的平衡规 律律 方方 法法1.静静态态平平衡衡问问题题：应先先分分析析物物体体的的受受力力情情况况，再再根根据据平平衡衡条条件件列列出相出相应方程，解方程并方程，解方程并对结果果进行行讨论。2.动态平衡问题动态平衡问题3.求解共点力平衡问题常用的方法求解共点力平衡问题常用的方法(1)力力的的合合成成法法：对研研究究对象象受受力力分分析析后后，应用用平平行
6、行四四边形形定定则(或或三三角角形形定定则)求求合合力力的的方方法法。力力的的合合成成法法常常用用于于仅受受三三个个共共点点力作用且保持平衡。力作用且保持平衡。(2)正正交交分分解解法法：把把物物体体受受到到的的各各力力都都分分解解到到互互相相垂垂直直的的两两个个方方向向上上,然然后后分分别列列出出两两个个方方向向上上合合力力为零零的的方方程程并并求求解解。当当物物体体受四个及四个以上共点力作用而平衡受四个及四个以上共点力作用而平衡时，一般采用正交分解法。，一般采用正交分解法。(3)图图解解法法：对研研究究对象象进行行受受力力分分析析，再再根根据据平平行行四四边形形定定则或或三三角角形形定定则
7、画画出出不不同同状状态下下力力的的矢矢量量图(画画在在同同一一个个图中中)，然然后根据有向后根据有向线段段(表示力表示力)的的长度度变化情况判断各个力的化情况判断各个力的变化情况。化情况。用用图解法分析解法分析动态平衡平衡问题时要在矢量三角形中确定不要在矢量三角形中确定不变的量的量和改和改变的量。的量。1.(2016全全国国卷卷，14)质量量为m的的物物体体用用轻绳AB悬挂挂于于天天花花板板上上。用用水水平平向向左左的的力力F缓慢慢拉拉动绳的的中中点点O，如如图3所所示示。用用T表表示示绳OA段段拉拉力的大小，在力的大小，在O点向左移点向左移动的的过程中程中()精精 典典 题 组图图3A.F逐
8、逐渐变大，大，T逐逐渐变大大B.F逐逐渐变大，大，T逐逐渐变小小C.F逐逐渐变小，小，T逐逐渐变大大D.F逐逐渐变小，小，T逐逐渐变小小解解析析对对O点点受受力力分分析析如如图图所所示示，F与与T的的变变化化情情况况如如图图，由由图图可可知知在在O点点向向左左移移动动的的过过程程中中，F逐逐渐渐变变大大，T逐逐渐渐变变大大，故故选选项项A正确。正确。答案答案A2.(2016扬扬州州二二模模)如如图4所所示示，位位于于固固定定的的倾角角为45的的粗粗糙糙斜斜面面上上的的小小物物块P，受受到到一一沿沿斜斜面面向向上上的的拉拉力力F，沿沿斜斜面面匀匀速速上上滑滑。现把把力力F的的方方向向变为竖直直向
9、向上上而而大大小小不不变，仍仍能能使使物物块P沿沿斜斜面面保保持持原原来来的的速速度度匀匀速速运运动，则物物块与与斜斜面面间的的动摩摩擦擦因因数数为()图图4答案答案C3.(2016沭沭阳阳中中学学)将将一一光光滑滑轻杆杆固固定定在在地地面面上上，杆杆与与地地面面间夹角角为，一一光光滑滑轻环套套在在杆杆上上。一一个个大大小小和和质量量都都不不计的的滑滑轮用用轻绳OP悬挂挂在在天天花花板板上上，用用另另一一轻绳通通过滑滑轮系系在在轻环上上，用用手手拉拉住住轻绳另另一一端端并并使使OP恰恰好好在在竖直直方方向向，如如图5所所示示。现水水平平向向右右拉拉绳，当当轻环重重新新静静止止不不动时，OP绳与
10、与天天花花板板之之间的的夹角角为()图图5答案答案D多个物体的平衡多个物体的平衡规 律律 方方 法法1.受力分析受力分析时的的“两点注意两点注意”(1)在在分分析析两两个个或或两两个个以以上上物物体体间的的相相互互作作用用时，一一般般采采用用整整体体法与隔离法法与隔离法进行分析。行分析。(2)当当直直接接分分析析一一个个物物体体的的受受力力不不方方便便时，可可转移移研研究究对象象，先先分分析析另另一一个个物物体体的的受受力力，再再根根据据牛牛顿第第三三定定律律分分析析该物物体体的的受受力，此法叫力，此法叫“转移研究移研究对象法象法”。2.处理平衡理平衡问题的基本思路的基本思路1.(多多选选)如
11、如图6所所示示，甲甲、乙乙两两物物体体用用压缩的的轻质弹簧簧连接接静静置置于于倾角角为的的粗粗糙糙斜斜面面体体上上，斜斜面面体体始始终保保持持静静止止，则下下列列判判断断正确的是正确的是()精精 典典 题 组图图6A.物体甲一定受到物体甲一定受到4个力的作用个力的作用B.物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C.物体乙所受的摩擦力不可能物体乙所受的摩擦力不可能为零零D.水平面水平面对斜面体无摩擦力作用斜面体无摩擦力作用解解析析若若弹弹簧簧对对甲甲向向上上的的弹弹力力大大小小恰恰好好等等于于m甲甲gsin ，则则甲甲只只受受三三个个力力作作用用，A、B错错误误；
12、因因弹弹簧簧对对乙乙有有沿沿斜斜面面向向下下的的弹弹力力，乙乙的的重重力力也也有有沿沿斜斜面面向向下下的的分分力力，故故乙乙一一定定具具有有向向下下运运动动的的趋趋势势，乙乙一一定定受受沿沿斜斜面面向向上上的的摩摩擦擦力力作作用用，C正正确确；对对甲甲、乙乙和和斜斜面面整整体体受受力力分分析析，由由水水平平方方向向合合力力为为零零可可得得，水水平平面面对对斜斜面面体体无无摩摩擦擦力作用，力作用，D正确。正确。答案答案CD2.将将一一横横截截面面为扇扇形形的的物物体体B放放在在水水平平面面上上，一一小小滑滑块A放放在在物物体体B上上，如如图7所所示示，除除了了物物体体B与与水水平平面面间的的摩摩
13、擦擦力力之之外外，其其余余接接触触面面的的摩摩擦擦力力均均可可忽忽略略不不计，已已知知物物体体B的的质量量为M，滑滑块A的的质量量为m，当当整整个个装装置置静静止止时，滑滑块A与与物物体体B接接触触的的一一面面与与竖直直挡板板之之间的的夹角角为。已已知知重重力力加加速速度度为g，则下下列列选项正正确的是确的是()图图7答案答案C3. (多多选选)如如图8所所示示，用用一一段段绳子子把把轻质滑滑轮吊吊装装在在A点点，一一根根轻绳跨跨过滑滑轮，绳的的一一端端拴拴在在井井中中的的水水桶桶上上，人人用用力力拉拉绳的的另另一一端端，滑滑轮中中心心为O点点，人人所所拉拉绳子子与与OA的的夹角角为，拉拉水水
14、桶桶的的绳子子与与OA的的夹角角为。人人拉拉绳沿沿水水平平面面向向左左运运动，把把井井中中质量量为m的的水水桶桶匀匀速速提提上上来来，人人的的质量量为M，重重力力加加速速度度为g，在在此此过程中，以下程中，以下说法正确的是法正确的是()图图8A.始始终等于等于B.吊装滑吊装滑轮的的绳子上的拉力逐子上的拉力逐渐变大大C.地面地面对人的摩擦力逐人的摩擦力逐渐变大大D.地面地面对人的支持力逐人的支持力逐渐变大大解解析析水水桶桶匀匀速速上上升升，拉拉水水桶桶的的轻轻绳绳中中的的拉拉力力T始始终终等等于于mg，对滑轮受力分析如图甲所示，对滑轮受力分析如图甲所示，垂垂直直于于OA方方向向有有Tsin Ts
15、in ，所所以以，沿沿OA方方向向有有FTcos Tcos 2Tcos ，人人向向左左运运动动的的过过程程中中变变大大，所所以以和和均均变变大大，吊吊装装滑滑轮轮的的绳绳子子上上的的拉拉力力F变变小小，选选项项A正正确确，B错错误误；对对人人受受力力分分析析如如图图乙乙所所示示，逐逐渐渐变变大大，水水平平方方向向有有fTsin ，地地面面对对人人的的摩摩擦擦力力逐逐渐渐变变大大，竖竖直直方方向向有有FNTcos Mg，地面对人的支持力地面对人的支持力FNMgTcos 逐渐变大，选项逐渐变大，选项C、D正确。正确。答案答案ACD电磁场中的平衡问题电磁场中的平衡问题规 律律 方方 法法1.带电体体
16、的的平平衡衡问题仍仍然然满足足平平衡衡条条件件，只只是是要要注注意意准准确确分分析析场力力电场力、安培力或洛力、安培力或洛伦兹力。力。(1)2.处理理电学中平衡学中平衡问题的方法：的方法：与与纯力学力学问题的分析方法一的分析方法一样，学会把，学会把电学学问题力学化。力学化。1.(2016南南京京二二模模)均均匀匀带正正电的的薄薄圆盘的的右右侧，用用绝缘细线A、B悬挂挂一一根根水水平平通通电直直导线ab，电流流方方向向由由a到到b，导线平平行行于于圆盘平平面面。现圆盘绕过圆心心的的水水平平轴沿沿如如图9所所示示方方向向匀匀速速转动，细线仍然仍然竖直，与直，与圆盘静止静止时相比，下列相比，下列说法
17、正确的是法正确的是()精精 典典 题 组图图9A.细线所受所受弹力力变小小B.细线所受所受弹力不力不变C.细线所受所受弹力力变大大D.若改若改变圆盘转动方向，方向，细线所受所受弹力力变大大解解析析圆圆盘盘静静止止时时，通通电电直直导导线线受受到到竖竖直直向向上上的的弹弹力力和和竖竖直直向向下下的的重重力力，两两者者等等大大反反向向，合合力力为为零零。当当圆圆盘盘匀匀速速转转动动时时，根根据据右右手手螺螺旋旋定定则则，圆圆盘盘产产生生水水平平向向右右的的磁磁场场，根根据据左左手手定定则则，通通电电直直导导线线受受到到方方向向向向下下的的安安培培力力，故故细细线线所所受受的的弹弹力力变变大大，选选
18、项项A、B错错误误，C正正确确；若若改改变变圆圆盘盘转转动动方方向向，通通电电直直导导线线受受到到的的安安培培力力方向向上，细线所受的弹力变小，选项方向向上，细线所受的弹力变小，选项D错误。错误。答案答案C2.(多多选选) (2016盐盐城城三三模模)某某老老师用用图10所所示示装装置置探探究究库仑力力与与电荷荷量量的的关关系系。A、B是是可可视为点点电荷荷的的两两带电小小球球，用用绝缘细线将将A悬挂挂，实验中中在在改改变电荷荷量量时，移移动B并并保保持持A、B连线与与细线垂垂直直。用用Q和和q表表示示A、B的的电荷荷量量，d表表示示A、B间的的距距离离，(不不是是很很小小)表表示示细线与与竖
19、直直方方向向的的夹角角，x表表示示A偏偏离离O点点的水平距离，的水平距离，实验中中()图图10A.d应保持不保持不变B.B的位置在同一的位置在同一圆弧上弧上C.x与与电荷量乘荷量乘积Qq成正比成正比D.tan 与与A、B间库仑力成正比力成正比答案答案ABC3.如如图11所所示示,将将长为50 cm、质量量为10 g的的均均匀匀金金属属棒棒ab的的两两端端用用两两只只相相同同的的弹簧簧悬挂挂成成水水平平状状态，位位于于垂垂直直于于纸面面向向里里的的匀匀强强磁磁场中中。当当金金属属棒棒中中通通以以0.4 A的的电流流时，弹簧恰好不伸簧恰好不伸长。g10 m/s2。图图11(1)求匀求匀强强磁磁场的
20、磁感的磁感应强强度的大小；度的大小；(2)当当金金属属棒棒中中通通过大大小小为0.2 A、方方向向由由a到到b的的电流流时，弹簧簧伸伸长1 cm。如如果果电流流方方向向由由b到到a，而而电流流大大小小不不变，则弹簧伸簧伸长又是多少？又是多少？答案答案(1)0.5 T(2)3 cm高频考点一整体法与隔离法的综合应用高频考点一整体法与隔离法的综合应用解解题题方方略略解解题题中中的的“一一题题多多变变”是是通通过过转转化化题题目目中中的的条条件件和和所所求求问问题题，生生成成多多道道不不同同的的、新新的的题题目目。此此项项练练习习能能使使同同学学们们触触类类旁旁通通，更更加加熟熟练练地地掌掌握握解解
21、题题方方法法，培培养养灵灵活活解解题题的的能能力力，同同时时训训练练同同学学们们思思维维的的变变通通性性和和逻逻辑辑性性，能能开开拓拓思思维维的的广广度度和和深深度度，提升同学们的解题推理能力。提升同学们的解题推理能力。【典典例例】 如如图12所所示示，两两段段等等长细线串串接接着着两两个个质量量相相等等的的小小球球a、b，并并悬挂挂于于O点点。现在在两两个个小小球球上上分分别加加上上水水平平方方向向的的外外力力，其其中中作作用用在在b球球上上的的力力为F、作作用用在在a球球上上的的力力为2F，则此此装装置置平平衡衡时的的位置可能是下列位置可能是下列图中的中的()图图12答案答案C变式变式1改
22、变物体的受力情况改变物体的受力情况如如图13所所示示，两两段段等等长绝缘细线将将质量量分分别为2m、m的的小小球球A、B悬挂挂在在O点点，小小球球A、B分分别带有有4q和和q的的电荷荷量量，不不考考虑A、B两两小小球球之之间的的作作用用力力，当当系系统处于于水水平平向向右右的的匀匀强强电场中中并并静静止止时，可能出，可能出现的状的状态应是是()图图13答案答案D变式变式2改变物体的运动状态改变物体的运动状态如如图所所示示，车厢里里悬挂挂着着两两个个质量量分分别为m1、m2的的小小球球(下下面面球球的的质量量为m1)，当当车厢向向右右做做匀匀加加速速运运动(空空气气阻阻力力不不计)，达到，达到稳
23、定状定状态时，下列各，下列各图中正确的是中正确的是()答案答案B变式变式3改变物体所处的情境改变物体所处的情境如如图14所所示示，有有三三根根长度度皆皆为l1.0 m的的不不可可伸伸长的的绝缘轻线，其其中中两两根根的的一一端端固固定定在在天天花花板板上上的的O点点，另另一一端端分分别挂挂有有质量量均均为m1.0102 kg的的带电小小球球A和和B，它它们的的电荷荷量量分分别为q和和q，q1.0107 C。A、B之之间用用第第三三根根线连接接起起来来。空空间存存在在大大小小为E1.0106 N/C的的匀匀强强电场，场强强方方向向水水平平向向右右。平平衡衡时A、B两两球球的的位位置置如如图所所示示
24、。现将将O、B之之间的的线烧断断，由由于于空空气气阻阻力力，A、B球球最最后后会会达达到到新新的的平平衡衡位位置置。则最最后后两两球球的的机机械械能能与与电势能能的的总和和与与烧断断前相比改前相比改变了了(不不计两两带电小球小球间相互作用的静相互作用的静电力力)()图图14A.减小减小6.8102 J B.增加增加6.8102 JC.减小减小9.8102 J D.增加增加9.8102 J解解析析由由上上面面的的分分析析可可知知，将将O、B之之间间的的线线烧烧断断后后，A、B球球最最后后达达到到的的平平衡衡位位置置如如图图甲甲所所示示，对对B球球受受力力分分析析，受受力力图图如如图图乙乙所示。所示。答案答案A
