2011届高考物理(二轮)专题复习学案:第1讲-力与物体的平衡(新课标)(共18页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上专题一 相互作用与牛顿运动定律【备考策略】根据近三年高考命题特点和规律,复习本专题时,要注意以下几个方面:1、 共点力的平衡问题是课改区高考的热点,期中力的动态变化分析、力的合成与分解 仍是今后高考的热点,建议复习是要注意加强受力分析的训练,使学生掌握受力分析的常用方法,如三角形法、正交分解法等。2、 牛顿运动定律及其应用一直是各省各区高考的重点,特别是牛顿运动定律与运动学定律、能量、电磁场等内容相结合更是高考的热点,甚至有可能会出现在高考压轴题中。【考纲点击】重要考纲要求力的合成与分解共点力的平衡牛顿运动定律、牛顿定律的应用【网络互联】第1讲 力与物体的平衡【核心要
2、点突破】知识链接一、常见的几种力1.重力产生:重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的,但两者不等价,因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力,而另一个分力即重力,如右图所示。大小:随地理位置的变化而变化。ww在两极:G=F万在赤道:G= F万-F向一般情况下,在地表附近G=mg方向:竖直向下,并不指向地心。ww2.弹力产生条件:接触挤压形变大小:弹簧弹力F=kx,其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。ww方向:压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体,若接触面是球面,则弹力的作用线一定过球心,绳的作用力一定沿绳,杆的作用力不一定沿杆。3.摩擦力ww产生条件:
3、接触且挤压接触面粗糙有相对运动或者相对运动趋势大小:滑动摩擦力,与接触面的面积无关,静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件ww求解。ww方向:沿接触面的切线方向,并且与相对运动或相对运动趋势方向相反 4.电场力电场力的方向:正电荷受电场力的方向与场强方向一致,负电荷受电场力的方向与场强方向相反。电场力的大小:,若为匀强电场,电场力则为恒力,若为非匀强电场,电场力将与位置有关。5.安培力方向:用左手定则判定,F一定垂直于I、B,但I、B不一定垂直,I、B有任一量反向,F ww也反向。大小: ww此公式只适用于B和I互相垂直的情况,且L是导线的有效长度。当导线电流I与 B平行时,。6.洛伦兹力洛伦兹力
4、的方向洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向垂直,又与磁场方向垂直,所以洛伦兹力方向总是垂ww直于运动电荷的速度方向和磁场方向所确定的平面。洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向,当电荷运动方向改变时,洛伦兹力的方向也发生改变。由于洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向垂直,所以洛伦兹力对电荷永不做功。ww洛伦兹力的大小:当,此时电荷受到的洛伦兹力最大当,即电荷的运动方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力的作用。当,说明磁场只对运动电荷产生力的作用。深化整合一、摩擦力与弹力的分析与判断1. 摩擦力与弹力的关系: (1)产生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上,增加了接触面不光滑和物体间有相对运动或相对运动趋势。因此
5、,若两物体间有弹力产生,不一定产生摩 擦力,但若两物体间有摩擦力产生,必有弹力产生。 (2)在同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向相互垂直。 (3)滑动摩擦力大小与同一接触面上的弹力(压力)大小成正比:fN,而静摩擦力(除最大静摩擦力外)大小与压力无关。2. 摩擦力方向的判断(1)假设法:即先假定没有摩擦力(即光滑)时,看相对静止的物体间能否发生相对运动,若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相 反;若没有,则没有静摩擦力。换句话说,静摩擦力的存在是为了使两物体相对静止,若没有它,两物体也相对静止,就没有静摩擦力。(2)根据物体的运动状态,用牛顿第二定律来判断。此法关键是先判明物体的运动状态(
6、即加速度方向),再利用牛顿第二定律(Fma)确定合力的方向,然 后受力分析决定静摩擦力的方向。(3)利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力反向)来判断。此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定另一物 体受到的摩擦力方向。【典题训练1】(2009天津高考)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )【解析】选D.因四种情况下物块均静止,因此物块均受静摩擦力,由平衡条件可得:FfA=FfB=mgsin,物块受
7、的静摩擦力不变,故A、B错误;分析C图可得:FfC=mgsin-Fsin,则物块所受静摩擦力减小,故C错误;FfD=mgsin+Fsin,故D图中物块所受的静摩擦力一定增大,故选D.二、物体受力分析的常用方法及注意的问题1、 常用方法(1)整体法;当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力时,则可以选整个系统为研究对象,而不必对系统内部物体一一隔离分析(2)隔离法:为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况,一般采用隔离法2、 注意问题(1)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力),不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。(2)要区分外力和内力,对几个物体组成的系统进行受力分析时,这
8、几个物体的内力不能在受力图中出现。当隔离某一物体分析时,原来的内力变为外力,要画在受力图上。【典例训练2】(2009山东高考)如图1-1-6所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心.一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为.下列关系式正确的是( )【解析】选A.对滑块受力分析如图所示,由平衡条件得:FNsin=mg,FNcos=F,可得出:FN=,F= ,故B、C、D均错误,A正确.三、求解平衡问题常用的方法1、 有不少三力平衡问题,既可从平衡的观点(根据平衡条件建立方程)求解平衡法,也可从力的分解的观点(将某力按其 作用效果分解)求
9、解分解法两种方法可视具体问题灵活选用。但平衡法是求解平衡问题的基本方法,特别对三个以上力的平衡问题,分解法失效,平衡法照样 适用;2、 相似三角形法:通过力三角形与几何三角形相似求未知力对解斜三角形的情况更显优越性;3、 力三角形图解法:当物体所受的力变化时,通过对几个特殊 状态画出力图(在同一图上)对比分析,使动态问题静态化,抽象问题形象化,问题将变得易于分析处理。【典例训练3】我国国家大剧院外部呈椭球型,假设国家大剧院的屋顶为半球型,一警卫员为执行特殊任务,必须冒险在半球型屋顶上向上缓慢爬行(如图1所示),他在向上爬的过程中( )A.屋顶对他的支持力变大B.屋顶对他的支持力变小C.屋顶对他
10、的摩擦力变大D.屋顶对他的摩擦力变小【解析】选A、D.分析警卫员的受力情况,由平衡条件得:支持力FN=mgcos,摩擦力Ff=mgsin,随着的减小,FN增大,Ff变小,故B、C错误,A、D正确.【高考真题探究】1.(2010浙江理综T14)如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力【命题立意】本题以竖直上抛运动为背景,主要考查受力分析、牛顿运动定律。【规范
11、解答】选A,因为A、B一起运动,可以A、B整体为研究对象,在上升和下降过程中,A、B的加速度都为重力加速度,隔离B,假设A对B的压力为F,则由牛顿第二定律得:,故A正确,B、C、D错误。2.(2010安徽理综T19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为A 3 B4 C5 D6【命题立意】本题以斜面体为背景,结合连接体的匀速运动情景,主要考查整体法与隔离法的应用、受力分析、共点力的平衡条件、牛顿第三定律等知识点。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:用共点
12、力的平衡条件和牛三律解题受力分析选取研究对象:学.科.网【规范解答】选C.先把P、Q看成一个整体进行分析,受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力作用下处于平衡状态。隔离Q进行分析,受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用下处于平衡状态。由牛顿第三定律可知Q对P有一个压力,弹簧对P有一个弹力(沿斜面向下),所以P共受到5个力的作用,C正确。3.(2010广东理综T13)图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA ,FB灯笼受到的重力为 G下列表述正确的是AFA一定小于G BFA与FB大小相等CFA与FB是一对平衡力 DFA与FB
13、大小之和等于G【命题立意】本题主要考查力的平衡条件及推论、力的平行四边形法则、正交分解法。【规范解答】选B,由A、B两点等高,AO、BO等长可知,AO绳与BO绳两力对称,B选项正确;若两绳间的夹角=1200时,;当1200时:,故A选项错误;这两个力的矢量和与重力是平衡力,C选项错误;这两个力不是大小之和而是矢量之和,D选项错误。4.(2010江苏物理卷T3)如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为(A)(B)(C)(D)【命题立意】本题借助生活实例照相机放在三角架上问题,来考查共点力的平衡或力的合成的问
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- 2011 高考 物理 二轮 专题 复习 物体 平衡 新课 18
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