2024年高考物理大一輪復(fù)習(xí)：主題1 力與物體的平衡

~二輪有效銜接

主題一力與物體的平衡

知識體系建啊

重力:G=m*.方向豎直向下——

I力的合成

電場力:修不一和分解

場力

安培力:F=B/L—

洛倫茲力:F叫rB—

5LD

幾

接觸面:也宜種

一"二。

十接觸面一常2平衡狀態(tài)

見-勻速直級運(yùn)動｛］

繩:沿繩指向一方向一的

繩收縮的方向」——彈力一力

力與物體的

彈費(fèi):七權(quán)---大小一平衡

FT

方向:與相對運(yùn)動-接觸力/③平衡條件

「K

的趨勢方向相反"I

錚摩

大小:與彈力無關(guān)一擦力一一選合適的研究對象一［隔離法

（此大林摩擦力與」

整體法

正壓力成正比）皿田,

-摩擦力」4解決平街間先場力

題的一般步舞

后接觸力

方向:與相對運(yùn)動一對研究對象受力分析

的方向相反1z校驗(yàn)

_滑動

合成法

一摩擦力一求合外力］

大小:/」

正交分解法

D規(guī)律方法提煉

1.處理平衡問題的基本思路

確定平衡狀態(tài)（加速度為零）一巧選研究對象（整體法或隔離法）一受力分析~建立

平衡方程一求解或討論。

2.常用的方法

（1）在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定它們的方向時(shí)常用假設(shè)法。

⑵求解平衡問題時(shí)常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形

法、圖解法等。

3.帶電體的平衡問題仍然滿足平衡條件，只是要注意準(zhǔn)確分析場力——電場力、

安培力或洛倫茲力。

4.如果帶電粒子在重力場、電場和磁場三者組成的復(fù)合場中做直線運(yùn)動，則一定

是勻速直線運(yùn)動，因?yàn)槭?/p>

5.整體法、隔離法的應(yīng)用技巧

(1)不涉及系統(tǒng)內(nèi)力時(shí)，優(yōu)先考慮應(yīng)用整體法，即“能整體，不隔離”。

(2)應(yīng)用隔離法，一般隔離“簡單”的物體，如待求量少或受力少或處于邊緣的

物體。

⑶將整體法與隔離法有機(jī)結(jié)合、靈活運(yùn)用。

(4)各“隔離體”間的關(guān)聯(lián)力，表現(xiàn)為作用力和反作用力，對于整體系統(tǒng)則是

內(nèi)力。

I典型好題演練I

1.如圖1所示，粗糙水平面上有一長木板，一個(gè)人在木板上用水平力”向右推著

箱子在木板上勻速運(yùn)動，人的質(zhì)量大于箱子質(zhì)量，若鞋與長木板、箱子與長木板

間動摩擦因數(shù)相同，則下列說法正確的是()

圖1

A.人受到的滑動摩擦力方向水平向右

B.箱子受到的滑動摩擦力方向水平向左

C.木板受到的地面的摩擦力方向水平向右

D.木板受到的地面的摩擦力方向水平向左

解析人用力F向右推箱子，對箱子受力分析，受推力、重力、支持力和滑動

摩擦力，根據(jù)平衡條件，箱子受到的滑動摩擦力方向水平向左，與推力平衡，人

用力F向右推箱子，對箱子的作用力向右，根據(jù)牛頓第三定律可知，箱子對人

的作用力的方向向左，人若要平衡，則受到的木板的摩擦力的方向向右，但人的

腳在與木板接觸時(shí)相對木板是靜止的，故人受到的是靜摩擦力，故A錯(cuò)誤，B

正確；對人、箱子和木板的整體受力分析，受重刀和支持力，不受摩擦力，否則

不平衡，故地面對木板沒有摩擦力，故C、D錯(cuò)誤。

答案B

2.如圖2所示是人們短途出行、購物的簡便雙輪小車，若小車在勻速行駛的過程

中支架與水平方向的夾角保持不變，不計(jì)貨物與小車間的摩擦力，則貨物對桿A、

B的壓力大小之比為A:凡為()

一"),S^(愈~~

圖2

A.1:V3B.^3：1C.2：1D.l：2

解析以貨物為研究對象進(jìn)行受力分析，如圖所示，利用力的合一-1'、

f

成法可得tan30。=獸，根據(jù)牛頓第三定律可知，F(xiàn)B=FB',FA=FAf

>Ay

解得用：以=#：1,選項(xiàng)B正確。

答案B0

3.天空一直是人類的夢想，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，個(gè)人飛行器的出現(xiàn)已指日可待

了。圖3中的PersonalMartinJetpack是一款可以垂直起降的飛行器,它由兩側(cè)

的發(fā)動機(jī)驅(qū)動兩臺管道風(fēng)扇產(chǎn)生動力。該飛行器在100()m的高度可以74km/h

的速度飛行超過30min。下列有,關(guān)該烝飛行器的1描述中正確的是()

圖3

A.飛行器懸浮在空中時(shí)受到的重力大于空氣對它的作用力

B.飛行器懸浮在空中時(shí)受到的重力與空氣對它的作用力大小相等

C.飛行器從地面勻速垂直升起時(shí)機(jī)械能守恒

D.月球上的重力加速度小，該飛行器在月球上同樣能飛行，并能飛行更長時(shí)間

解析飛行器懸浮在空中時(shí)所受重力和空氣對它的作用力平衡，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)

正確；飛行器勻速上升時(shí)動能不變，重力勢能增大，機(jī)械能增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；飛

行器風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)對管道內(nèi)的空氣產(chǎn)生推力，空氣對風(fēng)扇的反作用力驅(qū)動其運(yùn)

動，月球上沒有空氣，所以無法產(chǎn)生動力，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案B

4.如圖4所示，掛在天平底部的矩形線圈。區(qū)4的一部分懸在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)給

矩形線圈通入如圖所示的電流/時(shí)，調(diào)節(jié)兩盤中的破碼，使天平平衡。然后使電

流/反向，這時(shí)要在天平的左盤上加質(zhì)量為2X1(T2kg的捺碼，才能使天平重新

的支持力尺2,如圖甲所示:

根據(jù)平衡條件得尸NICOS9=FN2,FNisin0=nig,聯(lián)立解得：根2=:?有,再對A、

Idil(7

8整體受力分析，整體受重力、左側(cè)墻壁對整體的支持力和地面對整體的支持力

及摩擦力，如圖乙所示，根據(jù)平衡條件得

乙

6=尺2=設(shè)需,故選項(xiàng)B正確。

答案B

6.如圖6所示，4、B、C三根平行通電直導(dǎo)線質(zhì)量均為〃z,通入的電流大小均相

等，其中C中的電流方向與4、B中的電流方向相反，A、8放置在粗糙的水平

面上，C靜止在空中，三根導(dǎo)線的截面處于一個(gè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，且三根

導(dǎo)線均保持靜止，重力加速度為g，則A導(dǎo)線受到B導(dǎo)線的作用力大小和方向?yàn)?/p>

()

圖6

A.坐〃?g,方向由A指向8

B.手〃?g,方向由8指向4

C.小mg,方向由A指向BD幣mg,方向由8指向A

解析導(dǎo)線。受重力，A、5對C的作用力，如圖所示，由題意可/卜、

知，F(xiàn)AC=FBC。F,mx,/鼠

由幾何關(guān)系得，2&ccos30。=〃吆，解得尸AC=q'mg,由于三根通

電導(dǎo)線電流相等，距離相等，所以各導(dǎo)線間安培力相等，所以E45貝

=F?$ng,同向電流相吸，異向電流相斥，可判斷A導(dǎo)線受到8導(dǎo)線的作

用力方向由A指向出故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

答案A

7.2018年1()月11日，西藏江達(dá)縣與四川白玉縣交界處發(fā)生的山體滑坡造成金沙

江斷流并形成堰塞湖。由于連日暴雨影響，多地發(fā)生山體滑坡的分析可以簡化為

如圖7所示的模型，石塊A靜止在傾角為8的斜坡B上，關(guān)于石塊下滑，下列

分析正確的是()

A.降雨使石塊A與斜坡B間的動摩擦因數(shù)減小是石塊下滑的主要原因

B.降雨使石塊A的質(zhì)量增加是石塊下滑的主要原因

C.若傾角增大到儀他＞例時(shí)石塊剛好勻速下滑，則石塊和斜坡間的動摩擦因數(shù)

為cosa

D.若減小斜坡8的傾角，石塊A所受斜坡的支持力增大，靜摩擦力增大

解析降雨使石塊A與斜坡8間的動摩擦因數(shù)〃減小，若*mgcos夕V〃zgsin仇

石塊將下滑，選項(xiàng)AE確；靜止時(shí)對石塊，有S/=〃zgsinaAi=〃zgcos0,降

雨使石塊4的質(zhì)量增加，所需要的靜摩擦力增大，但最大靜摩擦力也會隨著增

大，不會影響石塊的受力平衡，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)傾角增

大到a時(shí)，石塊剛好勻速下滑，由二力平衡可知/7=〃zgsina,B/="?gcosa,由

用=訴，得〃