高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題一力與運(yùn)動(dòng)1力與物體的平衡課件

專題一力與運(yùn)動(dòng)專題一力與運(yùn)動(dòng)考情分析·備考定向

考情分析·備考定向-2-高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題一力與運(yùn)動(dòng)1力與物體的平衡課件-3-高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題一力與運(yùn)動(dòng)1力與物體的平衡課件-4-高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題一力與運(yùn)動(dòng)1力與物體的平衡課件-5-第1講力與物體的平衡第1講力與物體的平衡-7-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引1.知識(shí)規(guī)律(1)受力分析四關(guān)鍵。①選對(duì)象:首先要選定研究對(duì)象,將其從系統(tǒng)中隔離出來。②定順序:先分析場(chǎng)力,后分析接觸力。③明規(guī)律:只分析性質(zhì)力,不分析效果力。④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(diǎn)。①平衡狀態(tài):物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。②平衡條件:F合=0或Fx=0,Fy=0。③平衡關(guān)系:物體受到的任一個(gè)力都和其余力的合力等大反向。-7-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引1.知識(shí)規(guī)律-8-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引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(duì)象法。-8-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引2.思想方法-9-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)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治觥＠?如圖所示,放在桌面上的A、B、C三個(gè)物塊重均為100N,小球P重20N,作用于B的水平力F=20N,整個(gè)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(gè)力作用D.C與桌面間摩擦力為20NB-9-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三物體的受力分析及靜態(tài)平衡-10-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

結(jié)點(diǎn)受P的拉力及兩繩子的拉力,如圖所示,由幾何關(guān)系可知,繩子對(duì)C的拉力F1=GP=20

N。對(duì)A、B、C整體受力分析,整體受重力和支持力以及兩大小相等、方向相反的拉力,兩拉力的合力為0,整體在水平方向沒有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故C與桌面間的摩擦力為0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)A用隔離法受力分析,根據(jù)平衡條件知水平方向不受外力,即A、B之間沒有摩擦力,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)B用隔離法進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件,B受C對(duì)它的摩擦力Ff=F=20

N,根據(jù)牛頓第三定律知B對(duì)C的摩擦力也等于20

N,所以B項(xiàng)正確。對(duì)C用隔離法受力分析,受重力、桌面的支持力、B對(duì)它的壓力、B對(duì)它的摩擦力、繩子拉力共五個(gè)力的作用,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。-10-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析結(jié)點(diǎn)受P的拉力及-11-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三思維導(dǎo)引

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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。2.解題的關(guān)鍵是把研究對(duì)象從系統(tǒng)中隔離出來,注意整體與隔離法的運(yùn)用,受力分析時(shí)要先分析場(chǎng)力后分析接觸力。

-11-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三思維導(dǎo)引規(guī)律方法1.-12-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練1如圖所示,重物A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛,小滑輪P被一根細(xì)線系于天花板上的O點(diǎn)。B放在粗糙的水平桌面上,O'是三根線的結(jié)點(diǎn),bO'水平拉著B物體,aO'、bO'與cO'夾角如圖所示。細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若懸掛小滑輪的細(xì)線OP的張力是20N,則下列說法錯(cuò)誤的是(g取10m/s2)(

)

A.重物A的質(zhì)量為2kgB.桌面對(duì)B物體的摩擦力為10NC.重物C的質(zhì)量為1kgD.OP與豎直方向的夾角為60°D-12-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練1如圖所示,重-13-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡常以選擇題形式考查物體所受某幾個(gè)力的大小變化情況。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(duì)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(diǎn)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(jì)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B-13-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)-14-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

對(duì)小球進(jìn)行受力分析(圖甲),重力大小方向始終不變,FN1方向不變,始終垂直墻面過小球球心向外;FN2'則垂直木板過小球球心斜向上(此FN2'指木板對(duì)小球的支持力,與題中的FN2為一對(duì)相互作用力,大小相等,方向相反)。由于在任意時(shí)刻,小球都可以看作受力平衡,則滿足矢量三角形原則(圖乙),mg大小、方向不變,FN1方向不變,角A在逐漸變小,則FN1逐漸變小直至為0,FN2'也在變小,直至木板水平時(shí),FN2'減小為mg。本題也可以利用力的合成求出FN1=mgtan

θ,

,其中θ為FN2'與豎直方向的夾角,木板緩慢下放的過程中,θ逐漸減小,可知FN1、FN2'都減小。-14-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析對(duì)小球進(jìn)行受力分-15-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法分析動(dòng)態(tài)平衡問題的三個(gè)常用方法1.解析法:一般把力進(jìn)行正交分解,兩個(gè)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(shì)。2.圖解法:能用圖解法分析動(dòng)態(tài)變化的問題有三個(gè)顯著特征:一、物體一般受三個(gè)力作用;二、其中有一個(gè)大小、方向都不變的力;三、還有一個(gè)方向不變的力。3.相似三角形法:物體一般受三個(gè)力作用而平衡,系統(tǒng)內(nèi)一定總存在一個(gè)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(jiǎn)單快捷。-15-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法分析動(dòng)態(tài)平衡問-16-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練2(多選)(2017·全國(guó)Ⅰ卷)如圖所示,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點(diǎn)M拴一重物,用手拉住繩的另一端N,初始時(shí),OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角為α(α>)?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起,并保持夾角α不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中(

)A.MN上的張力逐漸增大B.MN上的張力先增大后減小C.OM上的張力逐漸增大D.OM上的張力先增大后減小AD-16-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練2AD-17-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三在電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力作用下的平衡常以選擇題的形式考查導(dǎo)體棒受到的安培力,帶電體受到的電場(chǎng)力、洛倫茲力。-17-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三在電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力作用下-18-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例3(多選)如圖所示,用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn),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(diǎn)電荷),則(

)A.支架對(duì)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(shí)兩線上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.將B移到無窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=0.866NBC-18-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例3(多選)如圖所示,-19-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-19-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-20-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例4(多選)如圖所示,在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,相距為l,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b,先將a棒垂直導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接,連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放c,此后某時(shí)刻,將b也垂直導(dǎo)軌放置,a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng),b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上。a棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。則(

)A.物塊c的質(zhì)量是2msinθB.回路中電流方向俯視為順時(shí)針C.b棒放上后,a棒受到的安培力為2mgsinθD.b棒放上后,a棒中電流大小是AD-20-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例4(多選)如圖所示,-21-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

由右手定則可知回路中電流方向俯視為逆時(shí)針,B錯(cuò)誤。因?yàn)閍、b、c都處于平衡狀態(tài),分別列三個(gè)平衡方程FT=mgsin

θ+F安a,F安b=mgsin

θ,FT=mcg,而且a、b中電流相等,所以F安a=F安b=BIl,聯(lián)立解以上四個(gè)方程,可得F安a=F安b=mgsin

θ,mc=2msin

θ,電流大小為

,所以A、D正確,C錯(cuò)誤。-21-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析由右手定則可知回-22-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法

(1)電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用,電流或電荷在磁場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力作用。(2)分析電場(chǎng)力和洛倫茲力時(shí),注意帶電體的電性。(3)分析帶電粒子受力時(shí),要注意判斷重力是否考慮。-22-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法(1)電荷在-23-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練3如圖,一長(zhǎng)為10cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中;磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(dòng)勢(shì)為12V的電池相連,電路總電阻為2Ω。已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5cm;閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開關(guān)斷開時(shí)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

開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力方向豎直向下

金屬棒質(zhì)量為0.01kg-23-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練3如圖,一長(zhǎng)為-24-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

依題意,開關(guān)閉合后,電流方向從b到a,由左手定則可知,金屬棒所受的安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時(shí),兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)為Δl1=0.5

cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kΔl1=mg①式中,m為金屬棒的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),g是重力加速度的大小。開關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為F=IBl②式中,I是回路電流,l是金屬棒的長(zhǎng)度。兩彈簧各自再伸長(zhǎng)了Δl2=0.3

cm,由胡克定律和力的平衡條件得2k(Δl1+Δl2)=mg+F③由歐姆定律有E=IR④式中,E是電池的電動(dòng)勢(shì),R是電路總電阻。聯(lián)立①②③④式,并代入題給數(shù)據(jù)得m=0.01

kg。⑤-24-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析依題意,開關(guān)閉合-25-1234561.(多選)(2016·全國(guó)Ⅰ卷)如圖所示,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則(

)A.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化BD-25-1234561.(多選)(2016·全國(guó)Ⅰ卷)如圖所-26-1234562.(2016·全國(guó)Ⅲ卷)如圖所示,兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;一細(xì)線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。平衡時(shí),a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為(

)C-26-1234562.(2016·全國(guó)Ⅲ卷)如圖所示,兩個(gè)-27-1234563.(2017·河北保定模擬)如圖所示,用大小不變的力F將物體壓在粗糙豎直面上,當(dāng)F從實(shí)線位置繞O點(diǎn)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)至虛線位置時(shí),物體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則在這個(gè)過程中,物體所受摩擦力Ff和墻壁對(duì)物體彈力FN的變化情況是(

)A.Ff方向可能一直豎直向上B.Ff先變小后變大C.FN先變小后變大D.FN先變小后變大再變小A-27-1234563.(2017·河北保定模擬)如圖所示,-28-1234564.(2017·全國(guó)Ⅲ卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點(diǎn)上,彈性繩的原長(zhǎng)也為80cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn),平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn),則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))(

)A.86cm B.92cm C.98cm D.104cmB-28-1234564.(2017·全國(guó)Ⅲ卷)一根輕質(zhì)彈性繩-29-1234565.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住。現(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移。在移動(dòng)過程中手對(duì)線的拉力F和環(huán)對(duì)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A-29-1234565.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)-30-1234566.如圖所示,豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣,兩個(gè)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(dòng)少許,兩個(gè)小球?qū)⒅匦逻_(dá)到平衡,電荷量不變,則兩個(gè)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(duì)小球A的彈力變大C.地面對(duì)小球B的彈力一定增大D.兩個(gè)小球之間的距離增大D-30-1234566.如圖所示,豎直墻面與水平地面均光滑且-31-共點(diǎn)力作用下的動(dòng)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(dòng)小球,則在小球運(yùn)動(dòng)的過程中(該過程小球未脫離球面),擋板對(duì)小球的推力F1、半球面對(duì)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-31-共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問題-32-分析推理:2.小球處于“動(dòng)態(tài)”平衡狀態(tài)。3.受力示意圖如圖所示。小球重力大小、方向均不變;擋板對(duì)小球水平向右的推力F1方向不變;半球面對(duì)小球的支持力F2大小、方向均變化。選擇圖解法最簡(jiǎn)單。-32-分析推理:2.小球處于“動(dòng)態(tài)”平衡狀態(tài)。-33-思維流程

-33-思維流程-34-以題說法本題以“小球”“緩慢移動(dòng)的擋板”為背景,考查共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡。分析動(dòng)態(tài)平衡問題常用的方法:(1)圖解法:確定物體動(dòng)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(diǎn),畫出動(dòng)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(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析,根據(jù)力的平衡條件,建立平衡方程,進(jìn)行求解。例如典例示范解法如下:對(duì)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,如圖所示。

根據(jù)平衡條件解得F1=mgtan

θ,F2=由于θ不斷增加,故F1增大、F2增大,故選B。-34-以題說法本題以“小球”“緩慢移動(dòng)的擋板”為背景,考查-35-針對(duì)訓(xùn)練(2016·全國(guó)Ⅱ卷)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O,如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小,在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中(

)A.F逐漸變大,FT逐漸變大B.F逐漸變大,FT逐漸變小C.F逐漸變小,FT逐漸變大D.F逐漸變小,FT逐漸變小A-35-針對(duì)訓(xùn)練A-36-解析

由于是緩慢移動(dòng),O點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)平衡,設(shè)任意時(shí)刻繩子與豎直方向的夾角為θ,移動(dòng)過程中θ增大,如圖所示。將拉力F與重力合成后,合力與繩子拉力等大反向。根據(jù)幾何關(guān)系,可知F=Gtan

θ,FT=F合=,隨θ增大,F和FT都增大。-36-解析由于是緩慢移動(dòng),O點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)平衡,設(shè)任意時(shí)刻繩專題一力與運(yùn)動(dòng)專題一力與運(yùn)動(dòng)考情分析·備考定向

考情分析·備考定向-38-高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題一力與運(yùn)動(dòng)1力與物體的平衡課件-39-高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題一力與運(yùn)動(dòng)1力與物體的平衡課件-40-高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題一力與運(yùn)動(dòng)1力與物體的平衡課件-41-第1講力與物體的平衡第1講力與物體的平衡-43-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引1.知識(shí)規(guī)律(1)受力分析四關(guān)鍵。①選對(duì)象:首先要選定研究對(duì)象,將其從系統(tǒng)中隔離出來。②定順序:先分析場(chǎng)力,后分析接觸力。③明規(guī)律:只分析性質(zhì)力,不分析效果力。④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(diǎn)。①平衡狀態(tài):物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。②平衡條件:F合=0或Fx=0,Fy=0。③平衡關(guān)系:物體受到的任一個(gè)力都和其余力的合力等大反向。-7-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引1.知識(shí)規(guī)律-44-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引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(duì)象法。-8-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引2.思想方法-45-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)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?。例1如圖所示,放在桌面上的A、B、C三個(gè)物塊重均為100N,小球P重20N,作用于B的水平力F=20N,整個(gè)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(gè)力作用D.C與桌面間摩擦力為20NB-9-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三物體的受力分析及靜態(tài)平衡-46-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

結(jié)點(diǎn)受P的拉力及兩繩子的拉力,如圖所示,由幾何關(guān)系可知,繩子對(duì)C的拉力F1=GP=20

N。對(duì)A、B、C整體受力分析,整體受重力和支持力以及兩大小相等、方向相反的拉力,兩拉力的合力為0,整體在水平方向沒有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故C與桌面間的摩擦力為0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)A用隔離法受力分析,根據(jù)平衡條件知水平方向不受外力,即A、B之間沒有摩擦力,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)B用隔離法進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件,B受C對(duì)它的摩擦力Ff=F=20

N,根據(jù)牛頓第三定律知B對(duì)C的摩擦力也等于20

N,所以B項(xiàng)正確。對(duì)C用隔離法受力分析,受重力、桌面的支持力、B對(duì)它的壓力、B對(duì)它的摩擦力、繩子拉力共五個(gè)力的作用,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。-10-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析結(jié)點(diǎn)受P的拉力及-47-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三思維導(dǎo)引

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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。2.解題的關(guān)鍵是把研究對(duì)象從系統(tǒng)中隔離出來,注意整體與隔離法的運(yùn)用,受力分析時(shí)要先分析場(chǎng)力后分析接觸力。

-11-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三思維導(dǎo)引規(guī)律方法1.-48-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練1如圖所示,重物A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛,小滑輪P被一根細(xì)線系于天花板上的O點(diǎn)。B放在粗糙的水平桌面上,O'是三根線的結(jié)點(diǎn),bO'水平拉著B物體,aO'、bO'與cO'夾角如圖所示。細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若懸掛小滑輪的細(xì)線OP的張力是20N,則下列說法錯(cuò)誤的是(g取10m/s2)(

)

A.重物A的質(zhì)量為2kgB.桌面對(duì)B物體的摩擦力為10NC.重物C的質(zhì)量為1kgD.OP與豎直方向的夾角為60°D-12-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練1如圖所示,重-49-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡常以選擇題形式考查物體所受某幾個(gè)力的大小變化情況。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(duì)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(diǎn)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(jì)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B-13-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)-50-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

對(duì)小球進(jìn)行受力分析(圖甲),重力大小方向始終不變,FN1方向不變,始終垂直墻面過小球球心向外;FN2'則垂直木板過小球球心斜向上(此FN2'指木板對(duì)小球的支持力,與題中的FN2為一對(duì)相互作用力,大小相等,方向相反)。由于在任意時(shí)刻,小球都可以看作受力平衡,則滿足矢量三角形原則(圖乙),mg大小、方向不變,FN1方向不變,角A在逐漸變小,則FN1逐漸變小直至為0,FN2'也在變小,直至木板水平時(shí),FN2'減小為mg。本題也可以利用力的合成求出FN1=mgtan

θ,

,其中θ為FN2'與豎直方向的夾角,木板緩慢下放的過程中,θ逐漸減小,可知FN1、FN2'都減小。-14-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析對(duì)小球進(jìn)行受力分-51-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法分析動(dòng)態(tài)平衡問題的三個(gè)常用方法1.解析法:一般把力進(jìn)行正交分解,兩個(gè)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(shì)。2.圖解法:能用圖解法分析動(dòng)態(tài)變化的問題有三個(gè)顯著特征:一、物體一般受三個(gè)力作用;二、其中有一個(gè)大小、方向都不變的力;三、還有一個(gè)方向不變的力。3.相似三角形法:物體一般受三個(gè)力作用而平衡,系統(tǒng)內(nèi)一定總存在一個(gè)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(jiǎn)單快捷。-15-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法分析動(dòng)態(tài)平衡問-52-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練2(多選)(2017·全國(guó)Ⅰ卷)如圖所示,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點(diǎn)M拴一重物,用手拉住繩的另一端N,初始時(shí),OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角為α(α>)?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起,并保持夾角α不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中(

)A.MN上的張力逐漸增大B.MN上的張力先增大后減小C.OM上的張力逐漸增大D.OM上的張力先增大后減小AD-16-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練2AD-53-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三在電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力作用下的平衡常以選擇題的形式考查導(dǎo)體棒受到的安培力,帶電體受到的電場(chǎng)力、洛倫茲力。-17-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三在電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力作用下-54-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例3(多選)如圖所示,用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn),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(diǎn)電荷),則(

)A.支架對(duì)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(shí)兩線上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.將B移到無窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=0.866NBC-18-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例3(多選)如圖所示,-55-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-19-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-56-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例4(多選)如圖所示,在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,相距為l,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b,先將a棒垂直導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接,連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放c,此后某時(shí)刻,將b也垂直導(dǎo)軌放置,a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng),b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上。a棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。則(

)A.物塊c的質(zhì)量是2msinθB.回路中電流方向俯視為順時(shí)針C.b棒放上后,a棒受到的安培力為2mgsinθD.b棒放上后,a棒中電流大小是AD-20-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例4(多選)如圖所示,-57-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

由右手定則可知回路中電流方向俯視為逆時(shí)針,B錯(cuò)誤。因?yàn)閍、b、c都處于平衡狀態(tài),分別列三個(gè)平衡方程FT=mgsin

θ+F安a,F安b=mgsin

θ,FT=mcg,而且a、b中電流相等,所以F安a=F安b=BIl,聯(lián)立解以上四個(gè)方程,可得F安a=F安b=mgsin

θ,mc=2msin

θ,電流大小為

,所以A、D正確,C錯(cuò)誤。-21-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析由右手定則可知回-58-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法

(1)電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用,電流或電荷在磁場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力作用。(2)分析電場(chǎng)力和洛倫茲力時(shí),注意帶電體的電性。(3)分析帶電粒子受力時(shí),要注意判斷重力是否考慮。-22-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法(1)電荷在-59-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練3如圖,一長(zhǎng)為10cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中;磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(dòng)勢(shì)為12V的電池相連,電路總電阻為2Ω。已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5cm;閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開關(guān)斷開時(shí)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

開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力方向豎直向下

金屬棒質(zhì)量為0.01kg-23-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練3如圖,一長(zhǎng)為-60-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析

依題意,開關(guān)閉合后,電流方向從b到a,由左手定則可知,金屬棒所受的安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時(shí),兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)為Δl1=0.5

cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kΔl1=mg①式中,m為金屬棒的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),g是重力加速度的大小。開關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為F=IBl②式中,I是回路電流,l是金屬棒的長(zhǎng)度。兩彈簧各自再伸長(zhǎng)了Δl2=0.3

cm,由胡克定律和力的平衡條件得2k(Δl1+Δl2)=mg+F③由歐姆定律有E=IR④式中,E是電池的電動(dòng)勢(shì),R是電路總電阻。聯(lián)立①②③④式,并代入題給數(shù)據(jù)得m=0.01

kg。⑤-24-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析依題意,開關(guān)閉合-61-1234561.(多選)(2016·全國(guó)Ⅰ卷)如圖所示,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則(

)A.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化BD-25-1234561.(多選)(2016·全國(guó)Ⅰ卷)如圖所-62-1234562.(2016·全國(guó)Ⅲ卷)如圖所示,兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;一細(xì)線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。平衡時(shí),a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為(

)C-26-1234562.(2016·全國(guó)Ⅲ卷)如圖所示,兩個(gè)-63-1234563.(2017·河北保定模擬)如圖所示,用大小不變的力F將物體壓在粗糙豎直面上,當(dāng)F從實(shí)線位置繞O點(diǎn)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)至虛線位置時(shí),物體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則在這個(gè)過程中,物體所受摩擦力Ff和墻壁對(duì)物體彈力FN的變化情況是(

)A.Ff方向可能一直豎直向上B.Ff先變小后變大C.FN先變小后變大D.FN先變小后變大再變小A-27-1234563.(2017·河北保定模擬)如圖所示,-64-1234564.(2017·全國(guó)Ⅲ卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點(diǎn)上,彈性繩的原長(zhǎng)也為80cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn),平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn),則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))(

)A.86cm B.92cm C.98cm D.104cmB-28-1234564.(2017·全國(guó)Ⅲ卷)一根輕質(zhì)彈性繩-65-1234565.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔。質(zhì)量為m的