高三物理二輪復(fù)習(xí)-專題1-第1講受力分析與物體平衡

走向高考·物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索新課標(biāo)版·二輪專題復(fù)習(xí)第1頁(yè)相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題一第2頁(yè)第一講受力分析與物體平衡

專題一第3頁(yè)課后強(qiáng)化作業(yè)2考向透析1第4頁(yè)考向透析第5頁(yè) (·大連模擬)如圖所表示，一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向推力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下判斷正確是()摩擦力分析與計(jì)算第6頁(yè)A．天花板與木塊間彈力可能為零B．天花板對(duì)木塊摩擦力可能為零C．推力F逐步增大過(guò)程中，木塊受天花板摩擦力增大D．推力F逐步增大過(guò)程中，木塊受天花板摩擦力不變第7頁(yè)[解析]本題考查受力分析和共點(diǎn)力平衡，意在考查考生對(duì)共點(diǎn)力平衡問(wèn)題處理能力。假設(shè)天花板與木塊間彈力為零，則之間摩擦力也為零，受力如圖1所表示。與協(xié)力為零相矛盾，A項(xiàng)錯(cuò)；假設(shè)天花板與木塊間摩擦力為零，受力如圖2所表示。與協(xié)力為零相矛盾，B項(xiàng)錯(cuò)；對(duì)木塊分析，如圖3所表示，摩擦力等于木塊重力沿斜面方向分力，與F大小無(wú)關(guān)，C錯(cuò)D對(duì)。第8頁(yè)[答案]D第9頁(yè)拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．分類(1)靜摩擦力(大小0<F≤Fmax)。(2)滑動(dòng)摩擦力(大小F＝μFN)。2．方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，沿接觸面切線方向。第10頁(yè)3．產(chǎn)生條件(1)相互接觸且接觸面粗糙；(2)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；(3)接觸面間有彈力。第11頁(yè)二、方法技巧要用好1．物體間靜摩擦力有沒有及方向判斷方法(1)“假設(shè)法”和“反推法”。①假設(shè)法：先假設(shè)沒有摩擦力(即光滑)時(shí)，看相對(duì)靜止物體間能否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若能，則有靜摩擦力，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；若不能，則沒有靜摩擦力。②反推法：是從被研究物體表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)這個(gè)結(jié)果反推出它必須含有條件，分析組成條件相關(guān)原因中摩擦力所起作用，就輕易判斷摩擦力方向了。第12頁(yè)(2)利用牛頓第二定律判斷：先假設(shè)物體受摩擦力作用，并假設(shè)出方向，利用牛頓第二定律或平衡條件列式計(jì)算。若F靜≠0，則有靜摩擦力；F靜>0，說(shuō)明其方向與假設(shè)方向相同；F靜<0，說(shuō)明其方向與假設(shè)方向相反。(3)利用牛頓第三定律(即相互作用力關(guān)系)來(lái)判斷。此法關(guān)鍵是抓住“摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)”，先確定受力較少物體受到摩擦力方向，再確定另一物體受到摩擦力方向。第13頁(yè)2．摩擦力大小計(jì)算方法(1)滑動(dòng)摩擦力大小：與正壓力成正比，公式為F＝μFN，其中FN表示正壓力，而正壓力不一定等于重力G。(2)靜摩擦力大?。浩胀ㄓ墒芰ξ矬w所處運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，依據(jù)平衡條件或牛頓第二定律來(lái)計(jì)算，其取值范圍是0<F≤Fmax。(3)計(jì)算摩擦力大小時(shí)應(yīng)注意問(wèn)題：在確定摩擦力大小之前，必須先分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷物體所受是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。若是靜摩擦力，則不能用F＝μFN來(lái)計(jì)算，只能依據(jù)物體所處狀態(tài)(平衡或加速)，由平衡條件或牛頓第二定律求解。第14頁(yè)三、易錯(cuò)易混要明了(1)接觸面間有彈力存在時(shí)，不一定有摩擦力，但有摩擦力存在時(shí)，一定有彈力存在。(2)接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ一定時(shí)，滑動(dòng)摩擦力與彈力成正比，但靜摩擦力大小與彈力無(wú)關(guān)。第15頁(yè)(·廣東理綜)如圖所表示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力方向，以下說(shuō)法正確是()第16頁(yè)A．M處受到支持力豎直向上B．N處受到支持力豎直向上C．M處受到靜摩擦力沿MN方向D．N處受到靜摩擦力沿水平方向[答案]A[解析]本題考查彈力和摩擦力方向，解題關(guān)鍵要明確，彈力方向垂直于接觸面，摩擦力方向沿接觸面，M點(diǎn)受到支持力方向豎直向上，受到靜摩擦力方向沿水平面，A對(duì)C錯(cuò)。N點(diǎn)受到支持力方向垂直MN方向，靜摩擦力方向沿MN方向，B、D不正確。本題考查對(duì)基本概念了解能力。第17頁(yè) (·山東理綜)如圖，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千，某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變。木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受協(xié)力大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力大小，則維修后()A．F1不變，F(xiàn)2變大B．F1不變，F(xiàn)2變小C．F1變大，F(xiàn)2變大D．F1變小，F(xiàn)2變小共點(diǎn)力作用下物體平衡第18頁(yè)[解析]本題考查共點(diǎn)力作用下物體平衡。解題關(guān)鍵是正確分析木板受力。木板共受重力和兩根輕繩對(duì)它拉力作用，靜止時(shí)協(xié)力F1總為零，保持不變。兩輕繩剪去一小段后，它們夾角變大，協(xié)力等于重力，兩繩拉力F2將變大，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。注意題目中協(xié)力是指全部力協(xié)力，不要誤認(rèn)為只是兩繩協(xié)力。[答案]A第19頁(yè)拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．平衡狀態(tài)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2．動(dòng)態(tài)平衡物體在遲緩移動(dòng)過(guò)程中，可認(rèn)為其速度、加速度均為零，物體處于平衡狀態(tài)。第20頁(yè)第21頁(yè)第22頁(yè)2．求解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題慣用方法(1)力合成法：對(duì)研究對(duì)象受力分析后，應(yīng)用平行四邊形定則(或三角形定則)求協(xié)力方法。力合成法慣用于僅受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡時(shí)。(2)正交分解法：把物體受到各力都分解到相互垂直兩個(gè)方向上，然后分別列出兩個(gè)方向上協(xié)力為零方程求解。當(dāng)物體受四個(gè)及四個(gè)以上共點(diǎn)力作用而平衡時(shí)，普通采取正交分解法。第23頁(yè)(3)圖解法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，再依據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不一樣狀態(tài)下力矢量圖(畫在同一個(gè)圖中)，然后依據(jù)有向線段(表示力)長(zhǎng)度改變情況判斷各個(gè)力改變情況。三、易錯(cuò)易混要明了用圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)要在矢量三角形中確定不變量和改變量。第24頁(yè)(·課標(biāo)Ⅰ)如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐步增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性程度內(nèi))。與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球高度()A．一定升高B．一定降低C．保持不變D．升高或降低由橡皮筋勁度系數(shù)決定[答案]A第25頁(yè)[解析]本題主要考查力分解，解題關(guān)鍵要明確彈力在豎直方向上分力不變，所以對(duì)應(yīng)伸長(zhǎng)量在豎直方向上分量不變。因?yàn)樾∏蛟谪Q直方向處于平衡狀態(tài)，所以kx⊥＝mg，即豎直方向上伸長(zhǎng)量不變，但于由原來(lái)有原長(zhǎng)，原長(zhǎng)沿豎直方向分量減小，所以豎直方向總長(zhǎng)度減小。A正確。該題極具迷惑性，學(xué)生往往會(huì)從牛頓第二定律入手尋找關(guān)系，造成無(wú)法得出正確結(jié)論。第26頁(yè) (·石家莊模擬)如圖所表示，質(zhì)量不等盒子A和物體B用細(xì)繩相連，跨過(guò)光滑定滑輪，A置于傾角為θ斜面上，與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tanθ，B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)向A中遲緩加入沙子，以下說(shuō)法正確是()連接體平衡問(wèn)題第27頁(yè)A．繩子拉力逐步減小B．A對(duì)斜面壓力逐步增大C．A所受摩擦力一定逐步增大D．A可能沿斜面下滑[解析]本題考查共點(diǎn)力平衡條件及其應(yīng)用，力合成與分解應(yīng)用，意在考查考生了解和遷移能力。繩子拉力等于B重力，保持不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；A對(duì)斜面壓力等于B及沙子總重力沿垂直于斜面分力，伴隨沙子質(zhì)量增加，A對(duì)斜面壓力逐步增大，B項(xiàng)正確；

第28頁(yè)未加沙子時(shí)，A所受重力沿斜面向下分力為MAgsinθ，等于繩子拉力，A沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不受靜摩擦力。當(dāng)向A中遲緩加入沙子時(shí)，A有向下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，由平衡條件分析可知，A所受摩擦力等于沙子重力沿斜面向下分力，伴隨沙子質(zhì)量增加，A所受摩擦力逐步增大，C項(xiàng)正確；整個(gè)系統(tǒng)協(xié)力仍為零，仍靜止，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]BC第29頁(yè)拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．整體法當(dāng)只包括系統(tǒng)外力而不包括系統(tǒng)內(nèi)部物體之間內(nèi)力時(shí)，則能夠選整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，而無(wú)須對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部物體一一隔離分析。2．隔離法為了搞清系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體受力情況，普通采取隔離法。第30頁(yè)二、方法技巧要用好同一題目中，若采取隔離法，往往先用整體法，再用隔離法，用隔離法分析時(shí)，普通先從受力最少物體入手。三、易錯(cuò)易混要明了正確區(qū)分內(nèi)力和外力。對(duì)幾個(gè)物體組成整體進(jìn)行受力分析時(shí)，這幾個(gè)物體間作用力為內(nèi)力，不能在受力圖中出現(xiàn)；當(dāng)隔離某一物體分析時(shí)，原來(lái)內(nèi)力變成了外力，要畫在受力圖上。第31頁(yè)(·內(nèi)蒙古包頭測(cè)評(píng))如圖所表示，物體A置于水平地面上，力F豎直向下作用于物體B上，A、B保持靜止，則物本A受力個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．6[答案]B第32頁(yè)[解析]利用隔離法對(duì)A受力分析，如圖所表示A受到重力GA，地面給A支持力N地，B給A壓力NB→A，B給A摩擦力fB→A，則A、C、D錯(cuò)誤，B正確。第33頁(yè) 如圖所表示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由M向N電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。假如僅改變以下某一個(gè)條件，θ角對(duì)應(yīng)改變情況是()A．棒中電流變大，θ角變大B．兩懸線等長(zhǎng)變短，θ角變小C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D．磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變小復(fù)合場(chǎng)中帶電體平衡第34頁(yè)[解析]金屬棒MN受力分析及其側(cè)視圖如圖所表示，由平衡條件可知F安＝mgtanθ，而F安＝BIL，即BIL＝mgtanθ，則I↑?θ↑，m↑?θ↓，B↑?θ↑，故A正確，C、D錯(cuò)誤。θ角與懸線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤。[答案]A第35頁(yè)拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．電場(chǎng)力F＝Eq，方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同或相反。2．安培力F＝BIL(B⊥I)，方向用左手定則判定。3．洛倫茲力F＝qvB(B⊥v)，方向用左手定則判定。說(shuō)明：電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用，電流或電荷在磁場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力作用。第36頁(yè)二、方法技巧要用好帶電體在復(fù)合場(chǎng)中平衡問(wèn)題或?qū)w棒在磁場(chǎng)中平衡問(wèn)題，無(wú)非是多考慮帶電體所受電場(chǎng)力、洛倫茲力或?qū)w棒受安培力，分析方法與力學(xué)中平衡問(wèn)