高考物理三輪復習力與物體的平衡復習課件公開課一等獎課件省賽課獲獎課件

專項一

力與物體平衡第一部分

專項復習第1頁高考命題軌跡高考命題點命題軌跡情境圖受力分析整體法和隔離法應用

靜態(tài)平衡問題20233卷17

19(3)16題20232卷16,3卷1720232卷16,3卷1616(3)17題

17(2)16題第2頁動態(tài)平衡問題20231卷19,2卷14

20231卷2120231卷19平衡中臨界與極值問題

16(1)19題16(2)14題17(1)21題19(1)19題第3頁電學中平衡問題20231卷24

20231卷2420231卷1515(1)24題16(1)24題19(1)15題第4頁1.處理平衡問題基本思緒確定平衡狀態(tài)(加速度為

)→巧選研究對象(整體法或隔離法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論.2.常用辦法(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定它們方向時常用

法.(2)求解平衡問題時常用二力平衡法、矢量

法、正交分解法、相同三角形法、

法等.3.帶電體平衡問題仍然滿足

條件，只是要注意精確分析電場力、安培力或洛倫茲力.4.假如帶電粒子在重力場、電場和磁場三者組成復合場中做直線運動，則一定是

；假如是勻速圓周運動，則電場力與重力協(xié)力為0.規(guī)律辦法提煉零假設(shè)三角形圖解平衡勻速直線運動第5頁受力分析整體法與隔離法應用題型：選擇題：5年0考高考題型1第6頁1.基本思緒在分析兩個或兩個以上物體間互相作用時，一般采取整體法與隔離法進行分析.2.兩點注意(1)采取整體法進行受力分析時，要注意系統(tǒng)內(nèi)各個物體狀態(tài)應當相同.(2)當直接分析一種物體受力不方便時，可轉(zhuǎn)移研究對象，先分析另一種物體受力，再根據(jù)牛頓第三定律分析該物體受力，此法叫“轉(zhuǎn)移研究對象法”.第7頁例1

(2023·云南保山市統(tǒng)一檢測)如圖1所示，A、B、C三個物體處于平衡狀態(tài)，則有關(guān)A、B、C三個物體受力個數(shù)，下列說法正確是

A.A物體受到4個力作用B.B物體受到3個力作用C.C物體受到3個力作用D.C物體受到4個力作用√解析物體C受重力、B支持力和摩擦力3個力作用，選項C正確，D錯誤；物體B受重力、A支持力、C壓力和摩擦力4個力作用，選項B錯誤；物體A受重力、地面支持力以及B壓力3個力作用，選項A錯誤.圖1第8頁拓展訓練1

如圖3所示，一固定斜面上兩個質(zhì)量均為m小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B接觸面光滑.已知A與斜面之間動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)2倍，斜面傾角為α，重力加速度為g.B與斜面之間動摩擦因數(shù)μ與A、B間彈力FN大小分別是

圖3√第9頁解析以A、B整體為研究對象，根據(jù)平衡條件得：2mgsinα＝2μmgcosα＋μmgcosα，以B為研究對象，則mgsinα＝μmgcosα＋FN故選項A正確，選項B、C、D錯誤.第10頁靜態(tài)平衡問題題型：選擇題：5年3考高考題型2第11頁1.基本思緒：根據(jù)物體所處狀態(tài)(靜止或者勻速直線運動)，受力分析，結(jié)合平衡條件列式.2.主要辦法：力合成法和正交分解法.第12頁例2

(2023·全國卷Ⅱ·16)物塊在輕繩拉動下沿傾角為30°固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜面平行.已知物塊與斜面之間動摩擦因數(shù)為

，重力加速度取10m/s2.若輕繩能承受最大張力為1500N，則物塊質(zhì)量最大為

解析設(shè)物塊質(zhì)量最大為m，將物塊重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡條件，在沿斜面方向有F＝mgsin30°＋μmgcos30°，F(xiàn)＝1500N時，物塊質(zhì)量最大，解得m＝150kg，A項正確.√第13頁A.10N B.8NC.6N D.5N拓展訓練(2023·重慶市部分區(qū)縣第一次診斷)如圖5所示，水平直桿OP右端固定于豎直墻上O點，長為L＝2m輕繩一端固定于直桿P點，另一端固定于墻上O點正下方Q點，OP長為d＝1.2m，重為8N鉤碼用光滑掛鉤掛在輕繩上處于靜止狀態(tài)，則輕繩彈力大小為

圖5√第14頁解析設(shè)掛鉤所在處為N點，延長PN交墻于M點，如圖所示：同一條繩子拉力相等，根據(jù)對稱性可知兩邊繩子與豎直方向夾角相等，設(shè)為α，則根據(jù)幾何關(guān)系可知NQ＝MN，即PM等于繩長；根據(jù)平衡條件可得：2FTcosα＝G，解得：FT＝5N，故D正確.第15頁動態(tài)平衡問題題型：選擇題：5年3考高考題型3第16頁1.解析法常用于能夠較簡捷列出平衡條件方程情況或者正交分解情況.(1)先受力分析，得出物體受哪幾個力而處于平衡狀態(tài).(2)建立直角坐標系，正交分解力，列平衡條件方程，或在力三角形中結(jié)合三角形知識列平衡條件方程.(3)分析方程中變量有哪些，分析題目信息得到這些物理量是如何變化.(4)把分析得到變化物理量代入方程，得到平衡條件下受力動態(tài)變化情況.第17頁2.圖解法(1)先受力分析，得出物體受幾個力而處于平衡狀態(tài).(2)分析題目給出信息，判斷物體受力變化方式.(3)把受力對應到幾何圖形中結(jié)合幾何知識分析.說明：此法一般應用于物體受3個共點力或者能夠等效為3個共點力情況，并且常用于定性分析.3相同三角形法

4拉密定理法第18頁例3

(多項選擇)(2023·全國卷Ⅰ·19)如圖6，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪.一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用水平向左拉力遲緩拉動N，直至懸掛N細繩與豎直方向成45°.已知M始終保持靜止，則在此過程中

A.水平拉力大小也許保持不變B.M所受細繩拉力大小一定始終增加C.M所受斜面摩擦力大小一定始終增加D.M所受斜面摩擦力大小也許先減小后增加√圖6√第19頁解析對N進行受力分析如圖所示，由于N重力與水平拉力F協(xié)力和細繩拉力FT是一對平衡力，從圖中能夠看出水平拉力大小逐漸增大，細繩拉力也始終增大，選項A錯誤，B正確；M質(zhì)量與N質(zhì)量大小關(guān)系不確定，設(shè)斜面傾角為θ，若mNg≥mMgsinθ，則M所受斜面摩擦力大小會始終增大，若mNg<mMgsinθ，則M所受斜面摩擦力大小也許先減小后反向增大，選項C錯誤，D正確.第20頁拓展訓練

(多項選擇)(2023·山東濰坊市下學期高考模擬)如圖8所示，一傾角為30°斜面固定在水平地面上，一輕彈簧左端拴接在質(zhì)量為m物體P上，右端連接一輕質(zhì)細繩，細繩跨過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m物體Q，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).對Q施加始終與右側(cè)懸繩垂直拉力F，使Q遲緩移動直至懸繩水平，彈簧始終在彈性程度內(nèi).則A.拉力F先變大后變小

B.彈簧長度先增加后減小C.P所受摩擦力方向先向下后向上

D.斜面向P作用力先變小后變大圖8√√第21頁解析對Q進行受力分析，如圖甲所示：可知，當Q遲緩向上運動時，細繩拉力FT逐漸減小，而拉力F逐漸增大，當懸繩水平時，拉力F＝mg，F(xiàn)T＝0，又彈簧彈力等于繩拉力，故選項A、B錯誤；第22頁對P進行受力分析如圖乙

開始當Q未動時，彈簧彈力為F彈＝mg，則此時摩擦力Ff＝F彈－mgsin30°，沿斜面向下，伴隨彈簧彈力減小，則摩擦力減小，當F彈<mgsin30°時，F(xiàn)f＝mgsin30°－F彈，方向沿斜面向上，即P所受摩擦力先向下減小，后向上增大，故選項C正確；斜面對P作用力即為P受到摩擦力和支持力協(xié)力，與P受到重力mg和彈簧彈力F彈協(xié)力大小相等、方向相反，伴隨彈簧彈力F彈減小，則重力mg和彈簧彈力F彈協(xié)力也減小(不大于重力mg)，當彈簧彈力減小到0，二者協(xié)力大小等于重力mg，即斜面向P作用力先變小后變大，故選項D正確.第23頁平衡中臨界與極值問題題型：選擇或者計算題：5年0考高考題型4第24頁1.臨界狀態(tài)平衡中臨界狀態(tài)是指物體所處平衡狀態(tài)將要被破壞而尚未被破壞狀態(tài)，可理解成“正好出現(xiàn)”或“正好不出現(xiàn)”，在問題描述中常用“剛好”“恰能”“正好”等語言論述，處理臨界問題基本辦法是假設(shè)推理法.2.解題思緒處理此類問題重在形成清楚物理圖景，分析清楚物理過程，從而找出臨界條件或達成極值條件.要尤其注意也許出現(xiàn)多種情況.第25頁例4

(2023·山東濱州市上學期期末)如圖9所示，傾角為α＝37°斜面體固定在水平面上，斜面上有一重為10N物體，物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)給物體施加一沿斜面向上力F，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，假如物體能在斜面上靜止，推力F大小不也許是

A.2N

B.10NC.5N

D.12N圖9√第26頁解析(1)物體正好不下滑時，受重力、支持力、推力、平行斜面向上靜摩擦力，垂直斜面方向：FN－Gcosα＝0平行斜面方向：Fmin＋Ff＝Gsinα其中：Ff＝μFN聯(lián)立解得：Fmin＝Gsinα－μGcosα＝10×0.6N－0.5×10×0.8N＝2N；(2)物體正好不上滑時，受重力、支持力、推力、平行斜面向下靜摩擦力，垂直斜面方向：FN－Gcosα＝0平行斜面方向：Fmax＝Ff＋Gsinα其中：Ff＝μFN聯(lián)立解得：Fmax＝Gsinα＋μGcosα＝10×0.6N＋0.5×10×0.8N＝10N推力F大小范圍為2N≤F≤10N因此不也許是12N.第27頁電學中平衡問題題型：選擇或者計算題：5年3考高考題型5第28頁1.基本思緒

要堅持“電學問題、力學辦法”基本思緒，結(jié)合電學基本規(guī)律和力學中受力分析及平衡條件處理問題.2.幾點注意(1)點電荷間作用力大小要用庫侖定律.(2)安培力方向判斷要先判斷磁場方向、電流方向，再用左手定則，同步注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖.(3)電場力或安培力出現(xiàn)，也許會對彈力或摩擦力產(chǎn)生影響.(4)包括電路問題時，要注意閉合電路歐姆定律應用.第29頁例5

(2023·全國卷Ⅰ·15)如圖11，空間存在一方向水平向右勻強電場，兩個帶電小球