2015高考二轮专题复习1-1-1力与物体的平衡.ppt

第 1部分 专题知识攻略 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 专题一 力与运动 第 1讲 力与物体的平衡 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 1 受力分析的基本步骤 (1)明确研究对象 即确定分析受力的物体 ， 研究对象可以是单个 物体 ， 也可以是多个物体组成的系统 (2)隔离物体分析 将研究对象从周围的物体中隔离出来 ， 进而分 析周围物体有哪些对它施加了力的作用 (3)画受力示意图 边分析边将力一一画在受力物体上 ， 准确标出 力的方向 ， 标明各力的符号 (4)检查画出的每一个力能否找出它的施力物体 ， 检查分析结果能 否使研究对象处于题目所给的运动状态 ， 防止出现漏力 、 添力或错力 现象 热点 1 共点力作用下的平衡问题 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 2 受力分析时应注意以下几点 (1)只分析研究对象受的力 (即研究对象以外的物体给研究对象的 力 )， 而不分析研究对象给其他物体的作用力 (2)只分析性质力 ， 如重力 、 弹力 、 摩擦力 、 电场力 、 磁场力等 ， 不分析效果力 ， 如向心力等 (3)考虑了分力就不能再同时考虑合力 ， 反之亦然 (4)物体的受力情况与运动情况相对应 3 共点力平衡条件的推论 (1)若物体受 n个共点力的作用而处于平衡状态 ， 则其中任意一个 力与其余 (n 1)个力的合力大小相等 、 方向相反 (2)若三个共点力的合力为零 ， 则表示这三个力的有向线段能首尾 相接组成一个封闭三角形 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 例 1 (多选 )倾角 37 的斜面与水平面保持静止 ， 斜面上有一 重为 G的物体 A， 物体 A与斜面间的动摩擦因数 0.5.现给 A施以一水 平力 F， 如图所示 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 ， 如果物体 A能 在斜面上静止 ， 水平推力 F与 G的比值可能是 (sin 37 0.6， cos 37 0.8)( ) A 3 B 2 C 5 D 0.5 审题指导 (1)物体 A可能受静摩擦力的作用 ， 也可能不受静摩 擦力的作用 ， 静摩擦力的方向可能沿斜面向上 ， 也可能沿斜面向下 (2)求出物体 A恰好不上滑或恰好不下滑时的水平推力是解题的关 键 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 答案 BD 解析 设物体刚好不下滑时 F F 1 ，则 F 1 co s F N G s i n ， F N F 1 s i n G c o s . 得 F 1 G s i n 3 7 0 . 5 c o s 3 7 co s 3 7 0 . 5 s i n 3 7 0 . 2 1 . 1 2 11 ； 设物体刚好不上滑时 F F 2 ，则 F 2 co s F N G s i n ， F N F 2 s i n G c o s ， 得 F 2 G s i n 3 7 0 . 5 c o s 3 7 co s 3 7 0 . 5 s i n 3 7 1 0 . 5 2. 所以 2 11 F G 2 ， 故选 B 、 D. 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【 借题发挥 】 1 受力分析的顺序 一般按照 “ 一重 、 二弹 、 三摩擦 、 四其他 ” 的顺序 ， 结合整体法 与隔离法分析物体的受力情况 2 处理平衡问题的基本思路 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【 针对训练 1】 (2014年苏北四市二次调考 )如图所示 ， 吊床用绳 子拴在两棵树上的等高位置 某人先坐在吊床上 ， 后躺在吊床上 ， 均 处于静止状态 设吊床两端系绳的拉力为 F1、 吊床对该人的作用力为 F2， 则 ( ) A 坐着比躺着时 F1大 B 躺着比坐着时 F1大 C 坐着比躺着时 F2大 D 躺着比坐着时 F2大 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 答案： A 解析： 设绳子与水平方向的夹角为 ，在竖直方向上由平衡条件有 G 2 F 1 s i n ，所以 F 1 G 2 s i n ，因坐着比躺着的夹角 小一些，所以拉力大些，故选项 A 正确，选项 B 错误；吊床对该人的作用力大小为人的重力，所以选 项 C 、 D 错误 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 1 利用整体 、 隔离思维法对物体受力分析 热点 2 多个物体的平衡问题 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 2 注意问题 (1)在实际问题中 ， 通常需要交叉应用隔离 、 整体思维法 (2)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时 ， 一般先采 用整体思维法后用隔离思维法 ， 即 “ 先整体 ， 后隔离 ” 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 例 2 (多选 )如图所示 ， 两相同轻质硬杆 OO1、 OO2可绕其两端垂 直纸面的水平轴 O、 O1、 O2转动 在 O点悬挂一重物 M， 将两相同木块 m紧压在竖直挡板上 ， 此时整个系统保持静止 Ff表示木块与挡板间 摩擦力的大小 ， FN表示木块与挡板间正压力的大小 若挡板间的距离 稍许增大后 ， 系统仍静止且 O1、 O2始终等高 ， 则 ( ) A Ff变小 B Ff不变 C FN变小 D FN变大 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 审题指导 (1)以整个系统为研究对象 ， 由竖直方向的平衡条件 ， 结合系统对称的特点 ， 得出 Ff的大小变化规律 (2)分析 O点受力 ， 根据两硬杆夹角的变化得出杆对 m弹力的变化 特点 (3)以 m为研究对象 ， 用隔离法对 m进行受力分析 ， 得出 FN的变化 规律 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 解析 选重物 M 及两个木块 m 组成的系统为研究对象，系统受力 情况如图甲所示，根据平衡条件有 2 F f ( M 2 m ) g ，即 F f M 2 m g 2 ， 与两挡板间距离无关，故挡板间距离稍许增大后， F f 不变，所以选项 A 错误，选项 B 正确将绳的张力 F 沿 OO 1 、 OO 2 两个方向分解为 F 1 、 F 2 ，如图乙所示，则 F 1 F 2 F 2 co s ，当挡板间距离稍许增大后， F 不 变， 变大， c o s 变小，故 F 1 变大；选左边木块 m 为研究对象，其受 力情况如图丙所示，根据平衡条件得 F N F 1 s i n ，当挡板间距离稍许增 大后， F 1 变大， 变大， s i n 变大，因此 F N 变大，故选项 C 错误，选 项 D 正确 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 答案 BD 【 借题发挥 】 (1)通常情况下 ， 要研究系统内某个物体的受力 ， 一般采用隔离 法 (2)不需要研究系统的内力 ， 只需要研究系统所受的外力时 ， 常常 使用整体法 (3)整体法与隔离法是相辅相成的 ， 在解题时应灵活运用 在复杂 的问题中 ， 一般先用整体法 ， 后用隔离法 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【针对训练 2 】 如图所示，用完全相同的轻弹簧 A 、 B 、 C 将两个 相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧 A 与竖 直方向的夹角 为 3 0 ，弹簧 C 水平，则弹簧 A 、 C 的伸长量之比为 ( ) A. 3 4 B 4 3 C 1 2 D 2 1 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 解析： 设小球质量为 m， 弹簧 A、 C的弹力大小分别为 FTA、 FTC， 伸长量分别为 xA、 xC， 弹性范围内劲度系数为 k.由于不需要求解两 个小球间的相互作用力 ， 故可将两小球及弹簧 B视为一个整体 ， 其受 力如图所示 在水平方向上 ， 由平衡条件得 FTAsin 30 FTC， 由胡克 定律得 FTA kxA， FTC kxC， 联立得 xA xC 2 1， D正确 答案： D 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 1 动态平衡： 是指通过控制某些物理量 ， 使物体的状态发生缓 慢变化 ， 而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态 2 分析动态平衡问题的三个常用方法 (1)解析法：一般把力进行正交分解 ， 在两个方向上列平衡方程 ， 写出所要分析的力与变化角度的关系 ， 然后判断各力的变化趋势 (2)图解法：对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分 析 ， 依据某一参量的变化 (一般为某一角 )， 在同一图中作出物体在若 干状态下的平衡力图 (力的平行四边形或三角形 )， 再由动态的力的平 行四边形或三角形的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的 变化情况 (3)相似三角形法：物体一般受三个力的作用而平衡 ， 系统内一定 总存在一个与矢量三角形相似的结构三角形 ， 这种情况下采用相似三 角形法解决问题简单快捷 热点 3 共点力作用下的动态平衡问题 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 例 3 (多选 )如图所示 ， OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳 ， 其一 端固定于天花板上的 O点 ， 另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地 面上的滑块 A相连 当绳处于竖直位置时 ， 滑块 A对地面有压力作 用 B为紧挨绳的一光滑水平小钉 ， 它到天花板的距离 BO等于弹性绳 的自然长度 现用一水平力 F作用于 A， 使之向右缓慢地做直线运动 ， 则在运动过程中 (弹性轻绳始终在弹性范围内 )( ) A 地面对 A的支持力 FN逐渐增大 B 地面对 A的摩擦力 Ff保持不变 C 地面对 A的支持力 FN逐渐减小 D 水平拉力 F逐渐增大 审题指导 用水平力 F将物体 A缓慢拉开一小角度的过程中 ， A 物体处于动态平衡状态 ， 其所受合力为零 ， 可用平衡条件分析其受力 的变化 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 答案 BD 解析 设开始时 A 、 B 间的长度为 x ，即弹性轻绳开始时的伸长量 为 x ，设绳的劲度系数为 k ，滑块 A 的质量为 m ，当绳处于竖直位置时， 地面对滑块 A 的支持力 F N mg kx ，滑块 A 向右缓慢运动到 C 时，设 BC 与水平方向的夹角为 ，受力如图所示， F N 、 F f 分别为地面对滑块 A 的支持力、摩擦力，则弹性轻绳的伸长量 x x s i n ，根据滑块在竖 直方向上受力平衡，得 F N mg kx s i n mg kx F N ，所以地面对 A 的支持力不变，地面对 A 的滑动摩擦力 F f 保持不变， A 、 C 错误， B 正确；根据滑块在水平方向 上受力平衡，水平拉力 F F f kx c o s ，因 x 和 c o s 均增大，所以水平拉力 F 逐渐增大， D 正确 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【 借题发挥 】 解答动态平衡问题的基本思想是：化 “ 动 ” 为 “ 静 ” ， “ 静 ” 中 求 “ 动 ” 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【 针对训练 3】 (2014年陕西师大附中模拟 )如图所示 ， 一小球在斜 面上处于静止状态 ， 不考虑一切摩擦 ， 如果把竖直挡板由竖直位置缓 慢绕 O点转至水平位置 ， 则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的 压力 F2的变化情况是 ( ) A F1先增大后减小 ， F2一直减小 B F1先减小后增大 ， F2一直减小 C F1和 F2都一直减小 D F1和 F2都一直增大 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 解析： 小球受力如图甲所示 ， 因挡板是缓慢移动 ， 所以小球处于 动态平衡状态 ， 在移动过程中 ， 此三力 (重力 、 斜面的支持力 FN、 挡板 的弹力 F)组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示 (重力大小 、 方向 均不变 ， 斜面对其支持力方向始终不变 )， 由图可知此过程中斜面对小 球的支持力不断减小 ， 挡板对小球的弹力先减小后增大 ， 再由牛顿第 三定律知 B正确 甲 乙 答案： B 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 巧解电磁学中的共点力平衡问题 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【 审题 】 抓住信息 ， 准确推断 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【解题】 规范步骤，水到渠成 (1 ) 当金属杆匀速下滑时，设通过电阻 R 的电流为 I， 此时金属杆受力如图所示 由平衡条件得 mg s i n BI L 0 ， (3 分 ) 电阻 R 的电功率 P I 2 R ， (2 分 ) 解得 B mg s i n L R P . (2 分 ) R 中电流的方向为从 a 到 b ，由右手定则可以判断 B 的方向为垂直 于斜面向上 (2 分 ) (2 ) 由闭合电路欧姆定律得感应电动势 E IR ， (2 分 ) 由法拉第电磁感应定律得 E BL v ， (2 分 ) 解得 v P mg s i n . ( 2 分 ) 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 【 点题 】 突破瓶颈 ， 稳拿满分 (1)常见的思维障碍 判断磁场方向时 ， 不能正确的判断安培力的方向 ， 左 、 右手定则 混淆 ， 导致错误的结论 (2)导致失分的原因 在列平衡方程时 ， 没有画出受力分析图 ， 错误的判断安培力的 方向导致失分 解答过程不规范 ， 不能把思路正确 、 规范的呈现出来 . 【答案】 ( 1 ) mg s i n L RP 方向为垂直于斜面向上 ( 2 ) Pmg s i n 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 明考情 网 控 全 局 菜 单 研热点 融 汇 贯 通 隐 藏 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司 高考专题复习 物理 析典例 规 范 答 题 悟高考 素 能 提 升 本小节结束 请按 ESC键返回