力与物体的平衡

单击此处编辑母版文本样式,真题与定位,考向与预测,方法与技巧,第1讲力与物体的平衡,1,(单选),(2011江苏卷，1),如,图111所示，石拱桥的正中央有一质量为,m,的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为,，重力加速度为,g,.若接触面间的摩擦力忽略不计，,则石块侧面所受弹力的大小为,(),图111,2(单选)(2012新课标全国卷，16),如,图112所示，一小球放置在木,板与竖直墙面之间设墙面对球的,压力大小为,N,1，球对木板的压力大,小为,N,2.以木板与墙连接点所形成的,水平直线为轴，将木板从图示位置,开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中 (),A,N,1始终减小，,N,2始终增大,B,N,1始终减小，,N,2始终减小,C,N,1先增大后减小，,N,2始终减小,D,N,1先增大后减小，,N,2先减小后增大,图112,3,(单选),(2013新课标全国卷,，15),如,图113，在固定斜面上的一物块受到一外力的作用，,F,平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，,F,的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为,F,1,和,F,2,(,F,2,0)由此可求出,(),A物块的质量,B斜面的倾角,C物块与斜面间的最大静摩擦力,D物块对斜面的正压力,图113,主要题型：选择题,热点聚焦,(1),对重力、弹力、摩擦力三种力的考查,(2)对受力分析的考查,(3)对力的合成与分解及共点力的平衡的考查,命题趋势,2012,年,和2013年本省高考对力的合成与分解及共点力的平衡均没有单独命题,预测2014年高考对本专题有可能单独命题，高考试题的考查形式主要是以生活中的静力学材料为背景，考查力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用，题型仍延续选择题的形式,考向一共点力作用下物体的平衡,【典例1】,(单选),如,图114所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量,m,1.0 kg的物体细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N关于物体受力的判断(取,g,9.8 m/s,2,)，下列说法正确的是,(),图114,A斜面对物体的摩擦力大小为零,B斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上,C斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向竖直向上,D斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上,审题流程,第一步：抓关键点,获取信息,第二步：找突破口构建思路,解析,选斜面上的物体为研究对象，设摩擦力的方向沿斜面向上，受力分析如图所示：,由平衡条件得：,F,F,f,mg,sin 300,F,N,mg,cos 300,代入数据由,得：,F,f,0，,F,N,4.9 N,支持力的方向垂直斜面向上,故选项A正确,答案,A,1受力分析的顺序,一,般按照“,一重、二弹、三摩擦，四其他,”的程序，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,【预测1】,(单选),如,图115所示，,将一劲度系数为,k,的轻弹簧,一端固定在内壁光滑的半球形容,器底部,O,处(,O,为球心)，弹簧,另一端与质量为,m,的小球相连，小球静止于容器壁的,P,点已知容器半径为,R,、与水平面间的动摩擦因数为,，,OP,与水平方向的夹角为,30.下列说法正确的是,(),图115,【预测2】,(单选),(2013盐城市模拟),气,象研究小组用,图示简易装置测定水平风速、在水平地面,上竖直固定一直杆，半径为,R,、质量为,m,的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端,O,，,当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速,v,0,3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角,30.则,(),图116,A,60时，风速,v,6 m/s,B若风速增大到某一值时，,可能等于90,C若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则,不变,D若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则,减小,考向二物体的动态平衡问题,图117,A,F,1,缓慢增大，,F,2,缓慢增大,B,F,1,缓慢增大，,F,2,不变,C,F,1,缓慢减小，,F,2,不变,D,F,1,缓慢减小，,F,2,缓慢增大,解析,方法一,(图解法)把甲、乙看做一个整体，竖直方向仅受重力和地面的支持力，在此过程中，两物体重力不变，支持力不变，由牛顿第三定律得，,甲对地面的压力,F,2,不变,选取乙为研究对象，乙物体受力如图，甲对乙的作用力,F,3,和挡板对乙的作用力,F,1,的合力,F,合,始终与乙的重力等大、反向，在将甲沿地面缓慢地向左移动时，甲对乙的作用力,F,3,逐渐减小，挡板对乙的弹力,F,1,逐渐减小，所以乙对挡板的压力,F,1,逐渐减小所以正确选项为C.,求解动态平衡问题的思想和方法,基本思想：,化,“动”为“静”，“静”中求“动”,基本方法：,(1)解析法：,对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定因变量的变化,(2)图解法,【预测3】,(单选),(2013无锡模拟),如,图118所示，,一光滑小球静止放置在光滑半球面的,底端，竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢,地推动小球，则在小球运动的过程中(该,过程小球未脱离球面)，挡板对小球的推力,F,、半球面对小球的支持力,F,N,的变化情况正确的是,(),A,F,增大，,F,N,减小B,F,增大，,F,N,增大,C,F,减小，,F,N,减小 D,F,减小，,F,N,增大,图118,解析,画出小球受力变化动态图，由图,可知，木板对小球的推力,F,增大，球面,对小球的支持力,F,N,增大，选项B正确,答案,B,【预测4】,(单选),如,图119所示，用,AO,、,BO,细绳吊一重物,P,静止，其中,AO,绳水平现用水平向右的,力,F,缓慢拉起重物,P,的过程中,(,O,点的位置不动)，绳,OB,所受的拉力变化为,(),A变大 B变小,C先变小再变大 D不变,图119,考向三电学中的平衡问题,图1110,处理电学中的平衡问题的方法：,与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化分析方法是：,图1111,图1112,技法一整体法、隔离法,整体法,是,把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体，或者是着眼于物体运动的全过程，而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法,隔离法,是把选定的研究对象从所在的多个物体组成的系统中抽取出来进行受力分析，或多个运动情境中抽取出一个运动过程加以研究分析的一种方法,运用整体法、隔离法求解实际问题的过程：,【典例】,(单选),(2013山东卷，15),如,图1113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30，弹簧,C,水平，则弹簧,A,、,C,的伸长量之比为,(),图1113,解析,这是典型的平衡模型，解题的要点是对两小球进行受力分析、列平衡方程，若取两小球作为一个整体来研究会更方便,解法一,(隔离法)分别对两小球受力分析，如图所示,【即学即练】,(单选),(2013北京卷，16),如,图1114所示，倾角为,、质量为,M,的斜面体静止在水平桌面上，质量为,m,的木块静止在斜面体上下列结论正确的是,(),图1114,