2011届高考物理二轮复习 第1单元-力与运动专题1 物体的平衡课件 新人教版.ppt

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1、第一单元第一单元力与力与运动运动知识网络构建第一单元第一单元 知识网络构建知识网络构建考情深度解析专题一专题一 考情深度解析考情深度解析 专题一专题一 考情深度解析考情深度解析 专题一专题一 考情深度解析考情深度解析 高考命题趋向第一单元第一单元 高考命题趋向高考命题趋向 运动与力是中学物理体系的一条重要主线，用动力学运动与力是中学物理体系的一条重要主线，用动力学观点分析物理问题是中学物理重要的思维方法，运用牛顿观点分析物理问题是中学物理重要的思维方法，运用牛顿运动定律与运动学公式不仅能解答相关的力学问题，而且运动定律与运动学公式不仅能解答相关的力学问题，而且能解答带电粒子在电场、磁场、复合场

2、中及通电导体在磁能解答带电粒子在电场、磁场、复合场中及通电导体在磁场中的动力学问题对运动和力的考查一直以来是高考的场中的动力学问题对运动和力的考查一直以来是高考的重点，其题型有选择题和计算题，在高考中所占的比重约重点，其题型有选择题和计算题，在高考中所占的比重约为为30%.30%.试题较注重知识的综合性与应用性，注重与生活、试题较注重知识的综合性与应用性，注重与生活、现代科技、社会热点的结合现代科技、社会热点的结合 第一单元第一单元 高考命题趋向高考命题趋向 有关运动和力的内容可分为三个部分：有关运动和力的内容可分为三个部分：(1)(1)力的基础力的基础知识，主要包括重力、弹力、摩擦力、万有引

3、力、分子力、知识，主要包括重力、弹力、摩擦力、万有引力、分子力、电场力、安培力、洛伦兹力、受力分析、力的合成和分解电场力、安培力、洛伦兹力、受力分析、力的合成和分解等内容；等内容；(2)(2)运动的基础知识，主要包括匀速运动、匀变运动的基础知识，主要包括匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速率圆周运动、简谐运动等内速直线运动、平抛运动、匀速率圆周运动、简谐运动等内容；容；(3)(3)运动与力的关系，主要介绍了牛顿第一定律、第运动与力的关系，主要介绍了牛顿第一定律、第二定律及其应用，研究了超重与失重、力的平衡、圆周运二定律及其应用，研究了超重与失重、力的平衡、圆周运动、天体运动、汽车启动过程、

4、简谐运动等应用性问题动、天体运动、汽车启动过程、简谐运动等应用性问题 第一单元第一单元 高考命题趋向高考命题趋向 高考对运动与力的考查重点内容有：高考对运动与力的考查重点内容有： 1 1物体的平衡问题物体的平衡问题( (包括用正交分解法、合成法、效包括用正交分解法、合成法、效果分解法、三角形法、整体法与隔离法等解答物体的平衡果分解法、三角形法、整体法与隔离法等解答物体的平衡问题问题) ) 2 2运动图象问题运动图象问题( (包括运动图象的意义、运用图象法包括运动图象的意义、运用图象法分析物体的运动、运动图象与牛顿第二定律的综合等分析物体的运动、运动图象与牛顿第二定律的综合等) ) 3 3物体的

5、运动问题物体的运动问题( (包括匀变速直线运动、相遇与追包括匀变速直线运动、相遇与追及、平抛与类平抛运动、匀速率圆周运动及、平抛与类平抛运动、匀速率圆周运动) )第一单元第一单元 高考命题趋向高考命题趋向 4 4运动与力的关系问题运动与力的关系问题( (包括运用正交分解法、整体包括运用正交分解法、整体法与隔离法解答动力学问题、牛顿第一定律及惯性、超重法与隔离法解答动力学问题、牛顿第一定律及惯性、超重与失重、牛顿第二定律与相对运动的综合、圆周运动和简与失重、牛顿第二定律与相对运动的综合、圆周运动和简谐运动的动力学问题、带电粒子在各种场中的动力学问题、谐运动的动力学问题、带电粒子在各种场中的动力学

6、问题、通电导体在磁场中的动力学问题等通电导体在磁场中的动力学问题等) ) 5 5天体运动问题天体运动问题( (包括天体运动的动力学规律、天体包括天体运动的动力学规律、天体运动模型、同步卫星与近地卫星、卫星变轨与回收等运动模型、同步卫星与近地卫星、卫星变轨与回收等) ) 专题一专题一 物体的平衡物体的平衡 主干知识整合专题一专题一 主干知识整合主干知识整合 一、在共点力作用下物体平衡的条件及其推论一、在共点力作用下物体平衡的条件及其推论 在共点力作用下的物体平衡的条件是作用在物体上的合外在共点力作用下的物体平衡的条件是作用在物体上的合外力力F F合合 ，它有如下推论：，它有如下推论： 1 1沿任

7、意方向的合分力为沿任意方向的合分力为. . 2 2若将物体的受力正交分解，则在相互垂直的两个方若将物体的受力正交分解，则在相互垂直的两个方向的合分力为向的合分力为 ，即，即 000专题一专题一 主干知识整合主干知识整合大小大小方向方向封闭式三角形封闭式三角形 N1 多边形多边形 共点共点 专题一专题一 主干知识整合主干知识整合00专题一专题一 主干知识整合主干知识整合外外内内专题一专题一 主干知识整合主干知识整合平衡平衡三角三角垂直垂直专题一专题一 主干知识整合主干知识整合快快收缩收缩接触面接触面半径方向半径方向专题一专题一 主干知识整合主干知识整合切切反反FN 正正反反要点热点探究专题一专题

8、一 要点热点探究要点热点探究 探究一三力平衡问题探究一三力平衡问题专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 例例1 1 如图如图1 11 11 1为节日里悬挂灯笼的一种方式，为节日里悬挂灯笼的一种方式，A A、B B点等高，点等高，O O为结点，轻绳为结点，轻绳AOAO、BOBO长度相等，拉力分别为长度相等，拉力分别为F FA A 、F FB B，灯笼受到，灯笼受到的重力为的重力为 G G下列表述正确的是下列表述正确的是 ( () ) A AF FA A一定小于一定小于G G B BF FA A与与F FB B大小相等大小相等 C CF FA A与与F FB B是一对平衡力是一对平衡力 D DF

9、 FA A与与F FB B矢量和大小等于矢量和大小等于G G 专题一专题一 要点热点探究要点热点探究【点拨】本题以结点【点拨】本题以结点O O为研究对象，属于简单三力平衡为研究对象，属于简单三力平衡问题问题 BDBD【解析】设【解析】设AOBAOB2 2，O O点受到点受到F FA A、F FB B、F F三力三力作用，其中作用，其中F FG G，根据平衡条件有，根据平衡条件有F FA AsinsinF FB Bsinsin0(0(式式) )，F FA AcoscosF FB BcoscosG G0(0(式式) )，两式联立解得，两式联立解得F FA AF FB B ( (式式) )由由式可知

10、：当式可知：当 6060时有时有F FA AF FB B G G；当；当 606060时有时有F FA AF FB BG G. .由此可知本题选项由此可知本题选项BDBD正确正确专题一专题一 要点热点探究要点热点探究【点评】【点评】(1)(1)三力平衡问题是要求考生重点掌握的平衡三力平衡问题是要求考生重点掌握的平衡问题，所以一定要把握好题型特点，理清分析思路；问题，所以一定要把握好题型特点，理清分析思路；(2)(2)要善要善于借助题中已有几何条件做好辅助线，这样有利于发现隐含条于借助题中已有几何条件做好辅助线，这样有利于发现隐含条件，迅速解题；件，迅速解题；(3)(3)三力平衡的问题有时也采用

11、正交分解法求三力平衡的问题有时也采用正交分解法求解，如本题解法中即渗透了正交分解的思想；解，如本题解法中即渗透了正交分解的思想；(4)(4)对于动态平对于动态平衡问题，解析法和图示法要灵活应用，如下面变式题采用的是衡问题，解析法和图示法要灵活应用，如下面变式题采用的是解析法解析法 专题一专题一 要点热点探究要点热点探究如图如图1 11 12 2所示，所示，M M、N N是平行板电容器的两个极板，是平行板电容器的两个极板，R R0 0为定值电阻，为定值电阻，R R1 1、R R2 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为为可调电阻，用绝缘细线将质量为m m、带、带正电的小球悬于电容器内部闭合开关正电的小

12、球悬于电容器内部闭合开关S S，小球静止时受到悬，小球静止时受到悬线的拉力为线的拉力为F F. .调节调节R R1 1、R R2 2，关于，关于F F的大小的判断正确的是的大小的判断正确的是 ( () )A A保持保持R R1 1不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R2 2时，时，F F将变大将变大B B保持保持R R1 1不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R2 2时，时，F F将变小将变小C C保持保持R R2 2不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R0 0时，时，F F将变大将变大D D保持保持R R2 2不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R0 0时，时，F F将变小将变小专题一专题一 要点热点探究要

13、点热点探究专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 探究点二多力平衡问题探究点二多力平衡问题 当物体受四个以上作用力时，通常采用正交分解法当物体受四个以上作用力时，通常采用正交分解法进行分析应用正交分解法时要注意：进行分析应用正交分解法时要注意：(1)准确选取正方准确选取正方向，一般以能使更多的力落在坐标轴上为原则，有时为向，一般以能使更多的力落在坐标轴上为原则，有时为了尽可能少地分解矢量，也对加速度进行正交分解；了尽可能少地分解矢量，也对加速度进行正交分解；(2)正交分解法是将多个矢量运算转化为两个互相垂直方向正交分解法是将多个矢量运算转化为两个互相垂直方向上代数运算的方法，要理解好其实质，有

14、助于对该方法上代数运算的方法，要理解好其实质，有助于对该方法的准确应用的准确应用专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 例例如图如图113所示，一物块置于水平地面上，当用与水所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成平方向成60角的力角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成用与水平方向成30角的力角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运推物块时，物块仍做匀速直线运动若动若F1和和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为 ()专题一专题一 要点热点探究要点热点探究【点拨】本题为多力平衡问题，应首先

15、考虑正交分解法【点拨】本题为多力平衡问题，应首先考虑正交分解法解题解题专题一专题一 要点热点探究要点热点探究专题一专题一 要点热点探究要点热点探究专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 如图如图1 11 14 4所示，电阻不计的平行金属导轨固定所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a a、b b垂直于导轨静止放垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力平行于导轨的恒力F F作用在作用在a a的中点，使其向上运动若的中点，使其向上运动若b b

16、始终始终保持静止，则此过程中它所受摩擦力保持静止，则此过程中它所受摩擦力 ( () )A A可能一直等于可能一直等于0 0B. B. 可能先减小后不变可能先减小后不变C C可能一直等于可能一直等于F FD D可能先减小再增大可能先减小再增大专题一专题一 要点热点探究要点热点探究专题一专题一 要点热点探究要点热点探究专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 探究点三物体组的平衡问题探究点三物体组的平衡问题 当涉及多个研究对象当涉及多个研究对象( (或物体组或物体组) )平衡问题时，适时采取整平衡问题时，适时采取整体法或隔离法是迅速解题的关键体法或隔离法是迅速解题的关键 1 1整体法与隔离法的选用原

17、则：当研究物体组内部物体整体法与隔离法的选用原则：当研究物体组内部物体间相互作用时，要采取隔离法；当研究物体组与外界的相互作间相互作用时，要采取隔离法；当研究物体组与外界的相互作用时，要采取整体法用时，要采取整体法 专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 2 2只有构成只有构成“物体组物体组”的每一个物体都处于平衡的每一个物体都处于平衡状态状态( (静止或匀速直线运动状态静止或匀速直线运动状态) )，才能说，才能说“物体组物体组”处处于平衡状态，才能把于平衡状态，才能把“物体组物体组”作为一个整体应用平衡作为一个整体应用平衡条件来求解整体与外界的作用力如一个物体在斜面上条件来求解整体与外界的作

18、用力如一个物体在斜面上匀速下滑，我们就可以说物体与斜面构成的匀速下滑，我们就可以说物体与斜面构成的“物体组物体组”处于平衡状态；如果物体加速或减速下滑，则处于平衡状态；如果物体加速或减速下滑，则“物体组物体组”不是平衡状态所以说，对物体组平衡状态的确定是准不是平衡状态所以说，对物体组平衡状态的确定是准确应用整体法的前提确应用整体法的前提专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 扑克牌是魔术师常用的表演道具之一，总共扑克牌是魔术师常用的表演道具之一，总共5 5张，张，在某次表演中魔术师用手指以竖直向下的力按压第一张牌，在某次表演中魔术师用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，

19、将第一张牌从牌摞中水平并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出移出( (牌与手指之间无滑动牌与手指之间无滑动) )假设最大静摩擦力等于滑动假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因摩擦力，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等，数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等，则则 ( () ) 例例3 3专题一专题一 要点热点探究要点热点探究A A第第1 1张牌受到手指的摩擦力方向与手张牌受到手指的摩擦力方向与手 指的运动方向相反指的运动方向相反 B B从第从第2 2张牌到第张牌到第5454张牌

20、之间的牌不可张牌之间的牌不可 能发生相对滑动能发生相对滑动C C从第从第2 2张牌到第张牌到第5454张牌之间的牌可能张牌之间的牌可能发生相对滑动发生相对滑动D D第第5454张牌受到桌面的摩擦力方向与手张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反指的运动方向相反专题一专题一 要点热点探究要点热点探究【点拨】本题为多体平衡问题，注意整体法和隔离法的【点拨】本题为多体平衡问题，注意整体法和隔离法的灵活应用灵活应用BDBD【解析】手指与牌之间的静摩擦力等于第【解析】手指与牌之间的静摩擦力等于第1 1张牌张牌与第与第2 2张牌之间的滑动摩擦力，第张牌之间的滑动摩擦力，第2 2张与第张与第3 3张之间

21、一直到张之间一直到第第5454张与桌面之间的压力一直增大，最大静摩擦力一直增张与桌面之间的压力一直增大，最大静摩擦力一直增大，且均大于大，且均大于1 1、2 2两张牌间的滑动摩擦力，选项两张牌间的滑动摩擦力，选项B B正确、正确、C C错误；对第错误；对第1 1张牌，手指给其摩擦力为动力，与手指的运张牌，手指给其摩擦力为动力，与手指的运动方向相同，选项动方向相同，选项A A错误；以第错误；以第2 2张牌到第张牌到第5454张牌整体为研张牌整体为研究对象，易知第究对象，易知第5454张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反，选项动方向相反，选项D D正确正确

22、专题一专题一 要点热点探究要点热点探究【点评】通过本题可以看到，构成物体组的每一个物体【点评】通过本题可以看到，构成物体组的每一个物体均处于平衡状态，则物体组可视为一个整体作为研究对象，这均处于平衡状态，则物体组可视为一个整体作为研究对象，这样研究整体和外界的相互作用时就会使问题化繁为简样研究整体和外界的相互作用时就会使问题化繁为简专题一专题一 要点热点探究要点热点探究专题一专题一 要点热点探究要点热点探究 教师备用题专题一专题一 教师备用题教师备用题专题一专题一 教师备用题教师备用题专题一专题一 教师备用题教师备用题2.2.如图所示，质量相等的木块如图所示，质量相等的木块A A、B B之间用

23、一个轻质接，斜面之间用一个轻质接，斜面固定不动，木块固定不动，木块A A、B B与斜面之间的动摩擦因数分别为与斜面之间的动摩擦因数分别为1 1 、2 2，当木块沿斜面加速下滑时，下列说法正确的是（当木块沿斜面加速下滑时，下列说法正确的是（ ）A A若若 1 1 2 2轻杆受到压力轻杆受到压力B B若若 1 1 2 2轻杆受到拉力轻杆受到拉力D D若若 1 1 2 2轻杆受到拉力轻杆受到拉力专题一专题一 教师备用题教师备用题专题一专题一 教师备用题教师备用题 3 3如图所示，如图所示，A A、B B是带有等量同种电荷的小球，它们是带有等量同种电荷的小球，它们的质量均为的质量均为m m，它们的悬线

24、长度是，它们的悬线长度是L L，悬线上端都固定在同一，悬线上端都固定在同一点点O O，B B球悬线竖直且被固定，球悬线竖直且被固定，A A球在库仑力的作用下，在偏球在库仑力的作用下，在偏离离B B球球x x的地方处于静止平衡状态，此时的地方处于静止平衡状态，此时A A球受到绳的拉力为球受到绳的拉力为T T，现在保持其他条件不变，用改变现在保持其他条件不变，用改变A A球质量的方法，使得球质量的方法，使得A A球在球在距距B B为为x x/2/2处平衡，则处平衡，则A A球质量变为球质量变为( () )A A2 2 m mB B4 4 m mC C6 6 m mD D8 8 m m专题一专题一

25、教师备用题教师备用题 D D【解析】以【解析】以A A球为研究对象，其受到重力球为研究对象，其受到重力G G、B B对对A A的库仑力的库仑力F F、绳的拉力、绳的拉力T T，如图所示因三力的方向不具有特，如图所示因三力的方向不具有特殊的几何关系，若用正交分解法，很难有结果，此时就改变殊的几何关系，若用正交分解法，很难有结果，此时就改变思路，变正交分解为力的合成，注意观察，不难发现图中悬思路，变正交分解为力的合成，注意观察，不难发现图中悬线形成的结构三角形和力的矢量三角形相似，由共点力平衡线形成的结构三角形和力的矢量三角形相似，由共点力平衡条件，得以及，解得条件，得以及，解得T Tmgmg、F Fmgmg，当，当A A球质量变为球质量变为m m并使它在距并使它在距B B球处于平衡时，同理可得球处于平衡时，同理可得T Tmgmg和和F Fm mg g，而由库仑定律容易得到而由库仑定律容易得到A A球前后所受库仑力之比为球前后所受库仑力之比为4 4，将，将F F、F F代入上式可得代入上式可得m m8 8 m m，选项，选项D D正确正确