2017届高考物理二轮复习专题指导课件:1《力与平衡》(新课标).ppt
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1、专题一力与平衡真题模拟体验名师诠释高考12341.(2015山东理综,16)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为1,A与地面间的动摩擦因数为2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()解析:对滑块AB,F=2(mA+mB)g;对滑块B:mBg=1F,以上两式联立得,故B项正确.答案:B真题模拟体验名师诠释高考12342.(多选)(2014浙江理综,19)如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细
2、线与斜面平行.小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A静止在斜面上,则()真题模拟体验名师诠释高考12343.(2013课标全国,15)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20).由此可求出()A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力真题模拟体验名师诠释高考1234真题模拟体验名师诠释高考12344.(2013天津理综
3、,5)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先减小后增大真题模拟体验名师诠释高考1234解析:以小球为研究对象,受力分析如图所示,在变化过程中,表示支持力FN的线段长度增大,即支持力FN增大,表示拉力FT的线段长度先减小后增大,即拉力FT先减小后增大,选项D正确.答案:D真题模拟体验名师诠释
4、高考在本专题中,高考命题主要有以下特点:1.围绕共点力的平衡条件及其推论的基本应用,以单个或多个物体的平衡、动态平衡为情景单独命题,难度较小,主要考查掌握解决平衡问题的基本方法,如受力分析法、合成法和正交分解法、隔离法和整体法、图解法等.2.结合其他知识综合命题,如涉及电磁力的平衡问题,主要考查能否掌握迁移运用解决平衡问题的基本方法.考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五2.受力分析的步骤对物体进行正确的受力分析是解决力学问题及电磁学中涉及的力学问题的基础和关键,是学好高中物理所必须具备的基本功.一般分析的步骤如下:(1)确定研究对象:选单个
5、物体或整体为研究对象;(2)受力分析顺序:按场力(重力、电场力、磁场力)、弹力、摩擦力的顺序分析力的存在情况;(3)画出力的示意图.注意受力情况与运动状态满足力与运动的关系.考点一考点二考点三考点四考点五3.力的合成与分解遵循的规律(1)平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示这两个力F1、F2的线段为邻边作平行四边形,两条邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.(2)三角形定则:把代表两个力的有向线段首尾相连,则合力就是从第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段.说明(1)三角形定则是平行四边形定则的变形和简化;(2)所有的矢量的合成与分解都遵循上述两个定则.考
6、点一考点二考点三考点四考点五4.共点力的平衡(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态.(2)平衡条件:物体所受的合外力为零.(3)共点力平衡的两个重要推论:三个或三个以上的共点力平衡,某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向;同一平面上的三个非平行的力平衡,这三个力必是共点力,表示这三个力的有向线段组成一个首尾相接的封闭的矢量三角形.考点一考点二考点三考点四考点五 质量为m1、放在水平地面上的三棱柱A的斜面是光滑的且斜面倾角为,质量为m2的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱A的支持力和摩擦力各为多少?思路点拨:题中涉及两个物体且所要求
7、的支持力和摩擦力为外力,宜把两个物体作为整体进行研究.涉及三力平衡时,可用合成法或正交分解法,优先用合成法;涉及多力平衡时,宜用正交分解法.考点一考点二考点三考点四考点五解析:选取A和B整体为研究对象,如图甲所示,它受到重力(m1+m2)g、地面支持力FN、墙壁的弹力F和地面的静摩擦力Ff的作用而处于平衡状态.根据平衡条件,水平方向有F=Ff,竖直方向有FN=(m1+m2)g;再以B为研究对象,如图乙所示,它受到重力m2g、棱柱对它的支持力FNB、墙壁对它的弹力F的作用而处于平衡状态.根据平衡条件,水平方向有FNBsin=F,竖直方向有FNBcos=m2g,解得F=m2gtan,所以Ff=F=
8、m2gtan.求F时,也可利用F和m2g的合力与FNB等大反向,画出平行四边形如图丙所示,由几何关系得到F=m2gtan.答案:(m1+m2)gm2gtan考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五对点训练11.(2015山东莱州期末)如图所示,轻弹簧两端分别固定质量为ma、mb的小球a、b,通过两根细线将小球吊在水平天花板上.已知两球均处于静止状态,两细线与水平方向的夹角均为,弹簧轴线沿水平方向.以下说法正确的是()A.a球所受细线的拉力大小为magsinB.a、b两球所受细线的拉力大小不一定相等C.b球所受弹簧的弹力的大小为mbgtanD.a、b两球的质量大小关系一定满足
9、ma=mb考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五2.体育器材室里,篮球摆放在图示的水平球架上.已知球架的宽度为d,每个篮球的质量为m、直径为D,不计球与球架之间的摩擦,重力加速度为g.则每只篮球对一侧球架的压力大小为()考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五所谓动态平衡问题,就是通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢变化,但合力始终为零.如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设小球质量为m,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,重力加速度为
10、g.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先减小后增大考点一考点二考点三考点四考点五思路点拨:(1)木板缓慢转动过程中,球处于动态平衡状态,合力始终为零;(2)墙面对球的压力FN1方向不变,木板对球的压力FN2方向改变;(3)可用图解法分析FN1、FN2大小的变化情况.解析:对小球受力分析,如图所示.设木板对小球的支持力为FN2,由物体的平衡条件可知,FN1、FN2的合力与小球重力mg总是等大反向.随着木板顺时针缓慢转到水平位置,FN2与竖直方向的夹角减小,FN2减小,由牛顿第三定律
11、得,球对木板的压力FN2=FN2,大小逐渐减小;墙面对球的压力FN1大小逐渐减小,故选项B正确.答案:B考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五对点训练21.(2015江苏苏州高三期末)如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是()A.OA绳的拉力先减小后增大B.OB绳的拉力不变C.人对地面的压力逐渐减小D.地面给人的摩擦力逐渐增大考点一考点二考点三考点四考点五解析:结点O受力如图所示,平移力FOB、FOA得到图示力三角形.若人的拉
12、力FOB方向不变,缓慢向左移动一小段距离,即FOA与竖直方向的夹角增大,由图可知,FOB、FOA都增大,选项A、B错误;人处于平衡状态,地面给人的支持力FN=mg不变,则人对地面的压力不变,选项C错误;地面给人的摩擦力Ff=FOB逐渐增大,选项D正确.答案:D2.(2014山东理综,14)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小.则维修后()A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小解析:因
13、木板均处于静止状态,所以两次所受合力F1均为零,即合力F1不变.设绳与竖直方向成角,由平衡条件得2F2cos=mg,解得,可知两绳各剪去一段后,角会变大,所以F2变大,选项A正确.答案:A考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五3.如图所示,某一起重装置,A为固定轴,AB为轻杆,B端系两根轻绳,一根在下面拴一重物,另一根绕过无摩擦定滑轮.在绳端施加拉力,使杆从位置 缓缓移到位置 的过程中,绕过定滑轮的那根绳的张力F以及轻杆在B端受到作用力FN的变化情况是()A.F减小;FN大小不变,方向由沿杆向外变为沿杆向里B.F减小;FN大小不变,方向始终沿杆向里C.F不变;FN先变小后
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