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,专题一 力与物体的平衡,-2-,-3-,-4-,知识脉络梳理,-5-,规律方法导引 1.知识规律 (1)受力分析四关键。 选对象:首先要选定研究对象,将其从系统中隔离出来。 定顺序:先分析场力,后分析接触力。 明规律:只分析性质力,不分析效果力。 找关系:两物体之间存在摩擦力,一定存在相互作用的弹力。 (2)物体受力平衡三要点。 平衡状态:物体静止或匀速直线运动。 平衡条件:F合=0或Fx=0,Fy=0。 平衡关系:物体受到的任一个力都和其余力的合力等大反向。,-6-,2.思想方法 (1)物理思想:等效思想、分解思想。 (2)物理方法:假设法、矢量三角形法、整体与隔离法、正交分解法、合成法、转换研究对象法。,-7-,命题一,命题二,命题三,物体的受力分析及静态平衡 常以选择题的形式考查整体与隔离法的应用,常考查涉及摩擦力的受力分析。,-8-,命题一,命题二,命题三,例1 (2015广东广州质量检测)如图所示,放在桌面上的A、B、C三个物块重均为100 N,小球P重20 N,作用在B的水平力F=20 N,整个系统静止,则( ) A.A和B之间的摩擦力是20 N B.B和C之间的摩擦力是20 N C.物块C受六个力作用 D.C与桌面间摩擦力为20 N,答案,解析,-9-,思维导引,命题一,命题二,命题三,-10-,规律方法1.两物体间有摩擦力,一定有弹力。静摩擦力总与接触面平行,且与相对运动趋势方向相反。 2.解题的关键是把研究对象从系统中隔离出来,注意整体与隔离法的运用,受力分析时要先分析场力后分析接触力。,命题一,命题二,命题三,-11-,拓展训练1,命题一,命题二,命题三,答案,解析,-12-,共点力作用下物体的动态平衡 常以选择题形式考查物体某几个力的大小变化情况。,命题一,命题二,命题三,-13-,例2如图所示,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FN1,球对木板的压力大小为FN2。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.FN1始终减小,FN2始终增大 B.FN1始终减小,FN2始终减小 C.FN1先增大后减小,FN2始终减小 D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大,命题一,命题二,命题三,答案,解析,-14-,思维导引,命题一,命题二,命题三,-15-,规律方法 动态平衡问题分析的三个常用方法 1.解析法:一般把力进行正交分解,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:能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征:一、物体一般受三个力作用;二、其中有一个大小、方向都不变的力;三、还有一个方向不变的力。 3.相似三角形法:物体一般受三个力作用而平衡,系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的三角形,这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷。,命题一,命题二,命题三,-16-,拓展训练2如图所示,一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中( ) A.树枝对小鸟的合作用力先减小后增大 B.树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大 C.树枝对小鸟的弹力先减小后增 D.树枝对小鸟的弹力保持不变,答案,解析,命题一,命题二,命题三,-17-,在电场力、磁场力作用下的平衡 常以选择题的形式考查导体棒受到的安培力,带电体受到的电场力、洛伦兹力。,命题一,命题二,命题三,-18-,例3(多选) (2015浙江理综)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.010-6 C 的正电荷。两线夹角为120,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2;静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,A、B球可视为点电荷),则( ) A.支架对地面的压力大小为2.0 N B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 N C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上, 此时两线上的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 N D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N,答案,解析,命题一,命题二,命题三,-19-,思维导引,命题一,命题二,命题三,-20-,命题一,命题二,命题三,答案,解析,-21-,思维导引,命题一,命题二,命题三,-22-,规律方法(1)电荷在电场中一定受到电场力作用,电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用。(2)分析电场力和洛伦兹力时,注意带电体的电性。(3)分析带电粒子受力时,要注意判断重力是否考虑。,命题一,命题二,命题三,-23-,拓展训练3 (2015全国理综)如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm。重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。,答案,解析,命题一,命题二,命题三,-24-,1.如图所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角 =60,绳的另一端水平连接物块3,三个物块所受重力均为 50 N,作用在物块2的水平力F=20 N,整个系统平衡,g取10 m/s2,则以下说法正确的是( ) A.1和2之间的摩擦力是20 N B.2和3之间的摩擦力是20 N C.3与桌面间摩擦力为20 N D.物块3受6个力作用,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-25-,2.(2015江西五校联考)如图所示,一根轻杆两端各固定一个质量均为m的相同小球,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,=30,=60,则轻杆对A球的作用力为( ),答案,解析,1,2,3,4,5,6,-26-,3.(多选)(2015江西南昌联考)如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( ) A.b对c的摩擦力一定减小 B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上 C.地面对c的摩擦力方向一定向右 D.地面对c的摩擦力一定减小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-27-,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-28-,5.(2015湖南五校联考)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是( ) A.F减小,FN不变 B.F不变,FN减小 C.F不变,FN增大 D.F增大,FN减小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-29-,6.(2015河南实验中学统考)如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球B向左推动少许,两个小球将重新达到平衡,电荷量不变,则两个小球的受力情况与原来相比( ) A.推力F将增大 B.竖直墙面对小球A的弹力变大 C.地面对小球B的弹力一定增大 D.两个小球之间的距离增大,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-30-,怎样得高分,共点力作用下的动态平衡问题,典例示范 如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,利用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F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是( ),A.F1增大、F2减小 B.F1增大、F2增大 C.F1减小、F2减小 D.F1减小、F2增大,答案,解析,-31-,思维流程,怎样得高分,-32-,以题说法 本题以“小球、缓慢移动的挡板”为背景,考查共点力作用下的动态平衡。分析动态平衡问题常用的方法: (1)图解法:确定物体动态受力情况,画出矢量图,明确不变的力,明确变化力的特点,画出动态矢量三角形图。例如典例示范的思维流程解法。 (2)解析法:对研究对象的任一状态进行受力分析,根据力的平衡条件,建立平衡方程,进行求解。例如典例示范解法如下: 对小球受力分析,受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力,如图 根据平衡条件解得,由于不断增加,故F1增大、F2增大,故选B。,怎样得高分,-33-,针对训练 如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( ) A.FN保持不变,FT不断增大 B.FN不断增大,FT不断减小 C.FN保持不变,FT先增大后减小 D.FN不断增大,FT先减小后增大,答案,解析,答案,解析,怎样得高分,
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