2022年届高三物理二轮复习-专题1-第2讲-受力分析.docx

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1、精品学习资源二、受力分析要点归纳 一 常见的五种性质的力欢迎下载精品学习资源产生缘由或条件方向大小Mm欢迎下载精品学习资源总是竖直向下 铅直G重 mg G 2欢迎下载精品学习资源重由于地球的吸引而产生力弹接触弹性形变力滑动接触，接触面粗糙摩存在正压力摩擦与接触面有相对运动向下或垂直水平面对下 ，留意不肯定指向地心，不肯定垂直地面对下支持力的方向总是垂直于接触面而指向被支持的物体压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体绳的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向与接触面的相对运动方向相反R地球外表邻近一切物体都受重力作用，与物体是否处于超重或失重状态无关F kx弹力的大小往往利用平稳条件和牛顿其次定律

2、求解f FN力擦与产生相对运动趋静接触，接触面粗糙势的动力的大小相等力摩存在正压力与接触面相对运动的 存 在 最 大 静 摩 擦擦与接触面存在相对运动的趋势相反力，最大静摩擦力的力趋势大小由粗糙程度、正压力打算只与 、FN 有关，与接触面积、 相对速度、加速度均无关欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源续表产生缘由或条件电方向大小作用力的方向沿两点欢迎下载精品学习资源点电荷间的库仑力：真空中两场个点电荷之间的相互作用力电荷的连线，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引q1q2 F k r 2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源电场对处于其中的电荷的作用正电荷的受力方向与 该 处 场 强 的

3、方 向 一样，负电荷的受力方 向与该处场强的方向 相反F B， F I ，即安培力 F 垂直于电流I 和F BILF qE欢迎下载精品学习资源安培力： 磁场对通电导线的作用力磁场力洛伦兹力： 运动电荷在磁场中所受到的力磁感应强度B 所确定的平面安培力的方 向可用左手定就来判 断用左手定就判定洛伦兹力的方向特殊要留意四指应指向正电荷的运动方向；假设为负电荷，就四指指向运动的反方向安培力的实质是运动电荷受洛伦兹力作用的宏观表现带电粒子平行于磁场 方向运动时，不受洛 伦兹力的作用；带电 粒子垂直于磁场方向 运动时，所受洛伦兹 力最大，即f 洛 qvB欢迎下载精品学习资源 二 力的运算、物体的平稳1.

4、 力的合成与分解遵循力的平行四边形定就 或力的三角形定就 2. 平稳状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态，物体处于平稳状态的动力学条件是：F 合 0 或 Fx 0、Fy 0、Fz 0留意：静止状态是指速度和加速度都为零的状态，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，但加速度等于重力加速度，不为零，因此不是平稳状态3. 平稳条件的推论(1) 物体处于平稳状态时，它所受的任何一个力与它所受的其余力的合力等大、反向(2) 物体在同一平面上的三个不平行的力的作用下处于平稳状态时，这三个力必为共点力物体在三个共点力的作用下而处于平稳状态时，表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形，如图1 8

5、所示图 1 84. 共点力作用下物体的平稳分析欢迎下载精品学习资源热点、重点、难点 一 正交分解法、平行四边形法就的应用1正交分解法是分析平稳状态物体受力时最常用、最主要的方法即当F 合 0 时有： Fx 合 0， Fy 合 0， Fz 合 0 2平行四边形法有时可奇妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比例 3举重运发动在抓举竞赛中为了减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有2较大的距离 某运发动胜利抓举杠铃时， 测得两手臂间的夹角为120，运发动的质量为 75 kg， 举起的杠铃的质量为125 kg ，如图 1 9 甲所示求该运发动每只手臂对杠铃的作用力的大小 取 g 10 m

6、/s 图 1 9 甲【分析】 由手臂的肌肉、骨骼构造以及平常的用力习惯可知，伸直的手臂主要沿手臂方向发力取手腕、手掌为讨论对象，握杠的手掌对杠有竖直向上的弹力和沿杠向外的静摩擦力，其合力沿手臂方向，如图1 9 乙所示图 1 9 乙【解析】 手臂对杠铃的作用力的方向沿手臂的方向，设该作用力的大小为F，就杠铃的受力情形如图 1 9 丙所示图 1 9 丙由平稳条件得： 2Fcos 60 mg 解得： F 1250 N 答案1250 N例 4两个可视为质点的小球a 和 b，用质量可忽视的刚性细杆相连放置在一个光滑的欢迎下载精品学习资源半球面内， 如图 1 10 甲所示已知小球 a 和 b 的质量之比为

7、3，细杆长度是球面半径的2倍两球处于平稳状态时， 细杆与水平面的夹角 是2021 年高考四川延考区理综卷图 1 10 甲A45B30C22.5 D15【解析】 解法一设细杆对两球的弹力大小为T，小球 a、b 的受力情形如图110 乙所示图 1 10 乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有：2欢迎下载精品学习资源cos 2 R2R 2欢迎下载精品学习资源解得： 45故 FNa 的方向为向上偏右，即12 45 45 欢迎下载精品学习资源FNb 的方向为向上偏左，即22 45 45 欢迎下载精品学习资源两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O作竖直线交 ab 于 c 点，设球面的半径为

8、R，由几何关系可得：欢迎下载精品学习资源magOcmbgOcFNa RFNb R欢迎下载精品学习资源解得： FNa3FNb取 a、b 及细杆组成的整体为讨论对象，由平稳条件得：FNasin1 FNbsin2即3FNbsin45 FNbsin45 解得： 15解法二由几何关系及细杆的长度知，平稳时有：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源sin Oab22 R2R 2欢迎下载精品学习资源故 Oab Oba45再设两小球及细杆组成的整体重心位于c 点，由悬挂法的原理知c 点位于 O点的正下方，acmab且bc m3即 Rsin45 Rsin45 1 3解得： 15 答案D【点评】 利用平行四边形

9、 三角形 定就分析物体的受力情形在各类教辅中较常见把握好这种方法的关键在于深刻地懂得好“在力的图示中，有向线段替代了力的矢量”在理论上，此题也可用隔离法分析小球a、b 的受力情形，依据正交分解法分别列平稳方程进行求解，但是求解三角函数方程组时难度很大欢迎下载精品学习资源解法二较简便，但确定重心的公式 二 带电粒子在复合场中的平稳问题ac bcmamb 3超纲欢迎下载精品学习资源在高考试题中，也常显现带电粒子在复合场中受力平稳的物理情境，显现概率较大的是在正交的电场和磁场中的平稳问题及在电场和重力场中的平稳问题E在如图 1 11 所示的速度挑选器中，挑选的速度v B；在如图 1 12 所示的电磁

10、流量计欢迎下载精品学习资源中，流速 vu，流量 Q du欢迎下载精品学习资源Bd4B图 1 11图 1 12例 5在地面邻近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场的方向垂直纸面对里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成 角的直线 MN运动，如图113 所示由此可判定以下说法正确的选项是图 1 13 A假如油滴带正电，就油滴从M点运动到 N点B假如油滴带正电，就油滴从N点运动到 M点欢迎下载精品学习资源C假如电场方向水平向右，就油滴从N点运动到 M点D假如电场方向水平向左，就油滴从N点运动到 M点【解析】 油滴在运动过程中受到重力、电场力及洛伦兹力的作用，因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直

11、，大小随速度的转变而转变，而电场力与重力的合力是恒力，所以物体做匀速直线运动；又因电场力肯定在水平方向上，故洛伦兹力的方向是斜向上方的，因而当油滴带正电时，应当由M点向 N点运动，应选项 A 正确、 B 错误假设电场方向水平向右，就油滴需带负电，此时斜向右上方与MN垂直的洛伦兹力对应粒子从N点运动到 M点，即选项 C正确同理，电场方向水平向左时，油滴需带正电，油滴是从M点运动到 N 点的，应选项 D 错误 答案AC【点评】 对于带电粒子在复合场中做直线运动的问题要留意受力分析由于洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，而且与磁场的方向、带电粒子的电性都有关，分析时更要留意此题中重力和电场力均为恒力，要

12、保证油滴做直线运动，两力的合力必需与洛伦兹力平稳，粒子的运动就只能是匀速直线运动同类拓展 2如图 1 14 甲所示， 悬挂在 O点的一根不行伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A在两次试验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B当 B 到达悬点O的正下方并与A 在同一水平线上， A 处于受力平稳时，悬线偏离竖直方向的角度为假设q2欢迎下载精品学习资源两次试验中 B 的电荷量分别为 q1 和 q2， 分别为 30和 45，就综卷 图 1 14 甲A2B 3C 23D 33【解析】 对 A 球进行受力分析，如图114 乙所示，为 2007年高考重庆理q1欢迎下载精品学习资源图 1 14 乙由于

13、绳子的拉力和点电荷间的斥力的合力与A 球的重力平稳，故有：F 电 mgtan，又欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源F 电 kqQAr 2 设绳子的长度为L，就 A、B 两球之间的距离r Lsin，联立可得： q欢迎下载精品学习资源mL2gtansin 2kQA2，由此可见， q 与 tan sin 成正比，即q2tan 45 sinq1 tan 30 sin452230 23，欢迎下载精品学习资源应选项 C 正确 答案C互动辨析此题为带电体在重力场和电场中的平稳问题，解题的关键在于：先依据小球的受力情形画出平稳状态下的受力分析示意图；然后依据平稳条件和几何关系列式，得出电 荷量的通解表达式，进而分析求解此题表达了新课标在学问考查中重视方法渗透的思想欢迎下载