河南省安阳市一中高考物理二轮复习第一阶段专题一力与物体平衡.pptx

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1、第1页/共51页第2页/共51页系统知识系统知识第3页/共51页明晰备考明晰备考考考什什么么本专题考查的主要内容有本专题考查的主要内容有：共点力作用下物体的：共点力作用下物体的平衡条件、匀变速直线运动规律的应用及图象问题、平衡条件、匀变速直线运动规律的应用及图象问题、动力学的两类基本问题、运动的合成与分解、平抛运动力学的两类基本问题、运动的合成与分解、平抛运动及圆周运动规律、万有引力定律在天体运动及航天动及圆周运动规律、万有引力定律在天体运动及航天中的应用；主要思想方法有：整体法与隔离法、假设中的应用；主要思想方法有：整体法与隔离法、假设法、合成法与分解法、图解法、图象法等。法、合成法与分解法

2、、图解法、图象法等。第4页/共51页明晰备考明晰备考怎怎么么考考本专题知识是历年高考的热点，对物体受力分析、本专题知识是历年高考的热点，对物体受力分析、共点力作用下物体的平衡及连接体的平衡、匀变速直线共点力作用下物体的平衡及连接体的平衡、匀变速直线运动规律的应用及图象、平抛运动及圆周运动规律、万运动规律的应用及图象、平抛运动及圆周运动规律、万有引力与航天等知识的考查，多以选择题的形式出现；有引力与航天等知识的考查，多以选择题的形式出现；平抛运动及圆周运动知识与运动定律、功能关系相结合，平抛运动及圆周运动知识与运动定律、功能关系相结合，多以计算题的形式出现，预计多以计算题的形式出现，预计2013

3、年高考命题仍以此方年高考命题仍以此方式进行考查。式进行考查。第5页/共51页明晰备考明晰备考怎怎么么办办复习时应深刻理解各种性质的力的产生、方向及大复习时应深刻理解各种性质的力的产生、方向及大小特点、各运动学公式的适用条件、运动的合成与分解小特点、各运动学公式的适用条件、运动的合成与分解的思想方法，熟练运用整体法和隔离法解决连接体问题，的思想方法，熟练运用整体法和隔离法解决连接体问题，综合运用牛顿运动定律和运动学规律解决多过程问题，综合运用牛顿运动定律和运动学规律解决多过程问题，熟练应用平抛、圆周运动知识处理与牛顿运动定律、功熟练应用平抛、圆周运动知识处理与牛顿运动定律、功能关系相结合的综合问

4、题，以及圆周运动知识与万有引能关系相结合的综合问题，以及圆周运动知识与万有引力定律、天体运动等知识相综合的问题。力定律、天体运动等知识相综合的问题。第6页/共51页第7页/共51页第8页/共51页第9页/共51页A斜面对物体的摩擦力大小为零斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上，方向沿斜面向上C斜面对物体的支持力大小为斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向竖直向上，方向竖直向上D斜面对物体的支持力大小为斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上，方向垂直斜面向上思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意

5、以下两点：(1)定滑轮不计摩擦，弹簧秤的示数等于绳子拉力大小。定滑轮不计摩擦，弹簧秤的示数等于绳子拉力大小。(2)物体静止在斜面上，物体合力一定为零。物体静止在斜面上，物体合力一定为零。第10页/共51页答案答案A第11页/共51页 一、基础知识要记牢一、基础知识要记牢 1分类分类 (1)静摩擦力静摩擦力(大小大小0FFmax)。(2)滑动摩擦力滑动摩擦力(大小大小FFN)。2方向方向 与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反，沿与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反，沿接触面的切线方向。接触面的切线方向。3产生条件产生条件 (1)相互接触且接触面粗糙；相互接触且接触面粗糙；(2)有相对运动

6、或相对运动趋势；有相对运动或相对运动趋势；(3)接触面间有弹力。接触面间有弹力。第12页/共51页 二、方法技巧要用好二、方法技巧要用好 1物体间静摩擦力的有无及方向判断方法物体间静摩擦力的有无及方向判断方法 (1)“假设法假设法”和和“反推法反推法”。假设法：先假设没有摩擦力假设法：先假设没有摩擦力(即光滑即光滑)时，看相对静止时，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；若不能，则没有静摩擦力。相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力。反推法：是从被研究物体表现出的运动状态这个结果反推法：是从被研究物

7、体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断摩擦力的方向了。力所起的作用，就容易判断摩擦力的方向了。第13页/共51页 (2)利用牛顿第二定律判断：先假设物体受摩擦力作用，利用牛顿第二定律判断：先假设物体受摩擦力作用，并假设出方向，利用牛顿第二定律或平衡条件列式计算。若并假设出方向，利用牛顿第二定律或平衡条件列式计算。若F静静0，则有静摩擦力；，则有静摩擦力；F静静0，说明其方向与假设方向相同；，说明其方向与假设方向相同；F静静0，说明其方向与假设方向相反。，说明其方向与假设方向相反。

8、(3)利用牛顿第三定律利用牛顿第三定律(即相互作用力的关系即相互作用力的关系)来判断。来判断。此法关键是抓住此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的摩擦力是成对出现的”，先确定受力较，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。方向。第14页/共51页 2摩擦力大小的计算方法摩擦力大小的计算方法 (1)滑动摩擦力大小：与正压力成正比，公式为滑动摩擦力大小：与正压力成正比，公式为FFN，其中其中FN表示正压力，而正压力不一定等于重力表示正压力，而正压力不一定等于重力G。(2)静摩擦力大小：一般由受力物体所处的运动状态，根据静

9、摩擦力大小：一般由受力物体所处的运动状态，根据平衡条件或牛顿第二定律来计算，其取值范围是平衡条件或牛顿第二定律来计算，其取值范围是0FFmax。(3)计算摩擦力大小时应注意的问题：在确定摩擦力大小之计算摩擦力大小时应注意的问题：在确定摩擦力大小之前，必须先分析物体的运动状态，判断物体所受的是静摩擦力前，必须先分析物体的运动状态，判断物体所受的是静摩擦力还是滑动摩擦力。若是静摩擦力，则不能用还是滑动摩擦力。若是静摩擦力，则不能用FFN来计算，来计算，只能根据物体所处的状态只能根据物体所处的状态(平衡或加速平衡或加速)，由平衡条件或牛顿第，由平衡条件或牛顿第二定律求解。二定律求解。第15页/共51

10、页 三、易错易混要明了三、易错易混要明了 (1)接触面间有弹力存在时，不一定有摩擦力，但有摩擦接触面间有弹力存在时，不一定有摩擦力，但有摩擦力存在时，一定有弹力存在。力存在时，一定有弹力存在。(2)接触面间的动摩擦因数接触面间的动摩擦因数一定时，滑动摩擦力与弹力成一定时，滑动摩擦力与弹力成正比，但静摩擦力的大小与弹力无关。正比，但静摩擦力的大小与弹力无关。第16页/共51页第17页/共51页AFN1始终减小，始终减小，FN2始终增大始终增大BFN1始终减小，始终减小，FN2始终减小始终减小CFN1先增大后减小，先增大后减小，FN2始终减小始终减小DFN1先增大后减小，先增大后减小，FN2先减小

11、后增大先减小后增大思路点拨思路点拨(1)木板缓慢转动过程中，球处于动态平衡状态。木板缓慢转动过程中，球处于动态平衡状态。(2)墙面对球的压力墙面对球的压力FN1方向不变，球对木板的压力方向不变，球对木板的压力FN2方向改变。方向改变。(3)可用图解法分析可用图解法分析FN1、FN2大小的变化情况。大小的变化情况。第18页/共51页 解析解析对小球受力分析，如图对小球受力分析，如图所示，根据物体的平衡条件，可将三所示，根据物体的平衡条件，可将三个力构建成矢量三角形，随着木板顺个力构建成矢量三角形，随着木板顺时针缓慢转到水平位置，木板对球的时针缓慢转到水平位置，木板对球的弹力弹力FN2减小，球对木

12、板的压力大小减小，球对木板的压力大小FN2逐渐减小，墙面对球逐渐减小，墙面对球的压力大小的压力大小FN1逐渐减小，故逐渐减小，故B对。对。答案答案B第19页/共51页第20页/共51页 4共点力平衡的几个重要推论共点力平衡的几个重要推论 (1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某或其中某几个力的合力几个力的合力)与其余力的合力等大反向。与其余力的合力等大反向。(2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封

13、闭的矢量三角形。量三角形。第21页/共51页第22页/共51页 2求解共点力平衡问题常用的方法求解共点力平衡问题常用的方法 (1)力的合成法：对研究对象受力分析后，应用平行四力的合成法：对研究对象受力分析后，应用平行四边形定则边形定则(或三角形定则或三角形定则)求合力的方法。力的合成法常用于求合力的方法。力的合成法常用于仅受三个共点力作用而平衡时。仅受三个共点力作用而平衡时。(2)正交分解法：把物体受到的各力都分解到互相垂直正交分解法：把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上，然后分别列出两个方向上合力为零的方程求的两个方向上，然后分别列出两个方向上合力为零的方程求解。当物体受四个及四个以

14、上共点力作用而平衡时，一般采解。当物体受四个及四个以上共点力作用而平衡时，一般采用正交分解法。用正交分解法。第23页/共51页 (3)图解法：图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图角形定则画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中画在同一个图中)，然，然后根据有向线段后根据有向线段(表示力表示力)的长度变化情况判断各个力的变化的长度变化情况判断各个力的变化情况。情况。三、易错易混要明了三、易错易混要明了 用图解法分析动态平衡问题时要在矢量三角形中确定不用图解法分析动态平衡问题时要在矢量三角形中确定不

15、变的量和改变的量。变的量和改变的量。第24页/共51页 例例3(2012山东高考山东高考)如图如图113所所示，两相同轻质硬杆示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端可绕其两端垂直纸面的水平轴垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在转动，在O点点悬挂一重物悬挂一重物M，将两相同木块，将两相同木块m紧压在竖直紧压在竖直 图图113挡板上，此时整个系统保持静止。挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力表示木块与挡板间摩擦力的大小，的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且稍许增大后，系统仍静止且O1、

16、O2始终等高，则始终等高，则 ()第25页/共51页 AFf变小变小BFf不变不变 CFN变小变小 DFN变大变大 思路点拨思路点拨 (1)由系统的对称性可知，装置两侧木块与挡板间的摩由系统的对称性可知，装置两侧木块与挡板间的摩擦力、压力大小均相等。擦力、压力大小均相等。(2)Ff为静摩擦力，与为静摩擦力，与FN的大小无正比关系。的大小无正比关系。第26页/共51页第27页/共51页答案答案BD第28页/共51页 一、基础知识要记牢一、基础知识要记牢 1整体法：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，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

17、，而不必对系统内部物体一一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。隔离分析。2隔离法：隔离法：为了弄清系统内某个物体的受力情况，一般采用隔离法。为了弄清系统内某个物体的受力情况，一般采用隔离法。第29页/共51页 二、方法技巧要用好二、方法技巧要用好 同一题目中，若采用隔离法，往往先用整体法，再用隔同一题目中，若采用隔离法，往往先用整体法，再用隔离法，用隔离法分析时，一般先从受力最少的物体入手。离法，用隔离法分析时，一般先从受力最少的物体入手。三、易错易混要明了三、易错易混要明了 正确区分内力和外力。对几个物体组成的整体进行受力正确区分内力和外力。对几个物体组成的整体进行

18、受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当隔离某一物体分析时，原来的内力变成了外力，要画现；当隔离某一物体分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。在受力图上。第30页/共51页第31页/共51页 破题关键点破题关键点 (1)框架能启动的动力是什么力？框架刚要启动时应满足框架能启动的动力是什么力？框架刚要启动时应满足什么关系？什么关系？(2)导体棒导体棒ab受哪几个力作用？当框架开始运动时，导体受哪几个力作用？当框架开始运动时，导体棒棒ab处于什么运动状态？处于什么运动状态？第32页/共51页第33页/共51页答案答案

19、6 m/s第34页/共51页 一、基础知识要记牢一、基础知识要记牢 1电场力电场力 FEq，方向与场强方向相同或相反。，方向与场强方向相同或相反。2安培力安培力 FBIl(BI)，方向用左手定则判定。，方向用左手定则判定。3洛伦兹力洛伦兹力 FqvB(Bv)，方向用左手定则判定。，方向用左手定则判定。说明：电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在说明：电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用。磁场中不一定受磁场力作用。第35页/共51页 二、方法技巧要用好二、方法技巧要用好 带电体在复合场中的平衡问题或导体棒在磁场中的平衡带电体在复合场中的平衡问题或导体棒在磁场中的

20、平衡问题，无非是多考虑带电体所受的电场力、洛伦兹力或导体问题，无非是多考虑带电体所受的电场力、洛伦兹力或导体棒受的安培力，分析方法与力学中的平衡问题完全相同。棒受的安培力，分析方法与力学中的平衡问题完全相同。三、易错易混要明了三、易错易混要明了 (1)分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性。分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性。(2)分析带电粒子受力时，要注意判断重力是否考虑。分析带电粒子受力时，要注意判断重力是否考虑。第36页/共51页第37页/共51页 课堂课堂针对考点强化训练针对考点强化训练 第38页/共51页B第39页/共51页2.(2012重庆名校联考重庆名校联考)如图如图11

21、6所所示，凹槽半径示，凹槽半径R30 cm，质量，质量m1 kg的小物块在沿半径方向的轻弹的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数的劲度系数k50 N/m，自由长度，自由长度L40 cm，一端固定，一端固定在圆心在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角为处，弹簧与竖直方向的夹角为37。取。取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。则。则 ()图图116第40页/共51页A物块对槽的压力大小是物块对槽的压力大小是15 NB物块对槽的压力大小是物块对槽的压力大小是13 NC槽对物块的摩擦力大小是槽对物块的摩擦力大小是6 ND槽对物块

22、的摩擦力大小是槽对物块的摩擦力大小是8 N解析：解析：选选 对物块受力分析，由平衡条件可得，物块对槽对物块受力分析，由平衡条件可得，物块对槽的压力的压力FNmgcos 37kxmgcos 37k(LR)13 N，槽，槽对物块的摩擦力对物块的摩擦力Ffmgsin 376 N，故，故B、C正确。正确。BC第41页/共51页3.如图如图117所示，绳所示，绳OA、OB悬挂悬挂重物于重物于O点，开始时点，开始时OA水平。现水平。现缓慢提起缓慢提起A端而端而O点的位置保持不点的位置保持不变，则变，则 ()A绳绳OB的张力逐渐减小的张力逐渐减小B绳绳OB的张力逐渐增大的张力逐渐增大C绳绳OA的张力先变大，

23、后变小的张力先变大，后变小D绳绳OA的张力先变小，后变大的张力先变小，后变大图图117第42页/共51页解析：解析：选选 如图甲、乙所示，对如图甲、乙所示，对O点进行受力分析后将点进行受力分析后将FT1、FT2、mg平移到一个矢量三角形中。平移到一个矢量三角形中。“缓慢提起缓慢提起A端而端而O点的点的位置保持不变位置保持不变”意味着意味着O点受三个力的作用一直保持平衡，点受三个力的作用一直保持平衡，FT1、FT2、mg始终能构成封闭的矢量三角形。如图乙所示，由于始终能构成封闭的矢量三角形。如图乙所示，由于mg的大小、方向都不变，的大小、方向都不变，FT2的方向不变，故的方向不变，故FT1的一端

24、只能在的一端只能在FT2的作用线上滑动，从而随着的作用线上滑动，从而随着OA方向方向(即即FT1方向方向)变化构成一变化构成一系列的封闭的矢量三角形。显然，当系列的封闭的矢量三角形。显然，当FT1与与FT2垂直时，垂直时，FT1有最有最小值，因此绳小值，因此绳OA的张力先变小，后变大，绳的张力先变小，后变大，绳OB的张力一直变的张力一直变小，小，A、D正确，正确，B、C错误。错误。AD第43页/共51页4(2012天津高考天津高考)如图如图118所示，金所示，金属棒属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通

25、以由通以由M向向N的电流，平衡时两悬线与的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为竖直方向夹角均为。如果仅改变下列。如果仅改变下列某一个条件，某一个条件，角的相应变化情况是角的相应变化情况是 ()A棒中的电流变大，棒中的电流变大，角变大角变大B两悬线等长变短，两悬线等长变短，角变小角变小C金属棒质量变大，金属棒质量变大，角变大角变大D磁感应强度变大，磁感应强度变大，角变小角变小图图118第44页/共51页A第45页/共51页5.一小孩在广场玩耍时，将一充有氢气一小孩在广场玩耍时，将一充有氢气的气球用细绳系在一小石块上，并的气球用细绳系在一小石块上，并将其置于水平地面上，如图将其置于水平地面上，如图

26、119所示。设石块受到地面对它的支持所示。设石块受到地面对它的支持力为力为FN，摩擦力为，摩擦力为Ff，若水平风力，若水平风力逐渐增大而石块始终未动，则逐渐增大而石块始终未动，则 ()AFN逐渐减小逐渐减小 BFN逐渐增大逐渐增大CFf逐渐减小逐渐减小 DFf逐渐增大逐渐增大图图119第46页/共51页解析：解析：选选 将气球和石块作为一个将气球和石块作为一个整体分析，受力如图所示。由平衡条整体分析，受力如图所示。由平衡条件可得，件可得，F浮浮FNmg，FfF风风，可，可见，水平风力见，水平风力F风风增大，增大，FN不变，不变，Ff增大，增大，D正确。正确。D第47页/共51页6(2012莱州

27、模拟莱州模拟)用轻绳将光滑小球用轻绳将光滑小球P悬挂于竖悬挂于竖直墙壁上，在墙壁和小球直墙壁上，在墙壁和小球P之间夹着矩形物之间夹着矩形物块块Q，如图，如图1110所示。所示。P、Q均处于静止均处于静止状态，则下列说法正确的是状态，则下列说法正确的是 ()A物块物块Q受到受到3个力个力B小球小球P受受4个力个力C若绳子变长，则绳子的拉力将变小若绳子变长，则绳子的拉力将变小D若绳子变短，则若绳子变短，则Q受到墙壁的静摩擦力将增大受到墙壁的静摩擦力将增大图图1110第48页/共51页解析：解析：选选 小球小球P受绳的拉力、重力、受绳的拉力、重力、Q对对P的弹力三个的弹力三个力作用，力作用，B错误；

28、物块错误；物块Q受重力、受重力、P对对Q的弹力、墙对的弹力、墙对Q的弹的弹力、墙对力、墙对Q的静摩擦力四个力作用，的静摩擦力四个力作用，A错误；由平衡条件可错误；由平衡条件可知，墙对知，墙对Q的静摩擦力与的静摩擦力与Q的重力等大反向，与绳子长度无的重力等大反向，与绳子长度无关，关，D错误；绳子变长时，绳子与竖直方向的夹角错误；绳子变长时，绳子与竖直方向的夹角变小，由变小，由F绳绳cos mPg可知，可知，F绳绳变小，变小，C正确。正确。C第49页/共51页 课下课下针对高考押题训练针对高考押题训练 点此进入“课下针对高考押题训练”第50页/共51页感谢您的观看。感谢您的观看。第51页/共51页