高考物理专题复习学案―物体的受力和平衡中学教育高考-试题.pdf
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1、学习好资料 欢迎下载 2010届高考物理专题复习精品学案物体的受力和平衡 课时安排:2课时 教学目标:1通过受力分析,深化对力的概念的认识,提高受力分析的能力 2应用力的平衡条件分析、解决平衡类问题 本讲重点:受力分析、平衡条件的应用 本讲难点:1受力分析的一般方法 2平衡条件的应用 一、考纲解读 本专题涉及的考点有:滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数;形变、弹性、胡克定律;力的合成和分解。大纲对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数,形变、弹性、胡克定律”等考点均为类要求;对“力的合成和分解”为类要求。力是物理学的基础,是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等,通
2、过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。二、命题趋势 本专题的高考热点主要由两个:一是有关摩擦力的问题,二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主,中等难度。三、例题精析【例 1】如图所示,位于水平桌面上的物块 P 质量为 2m,由跨过定滑轮的轻绳与质量为 m 的物块 Q 相连,从滑轮到 P 和到 Q 的两段绳都是水平的。已知 Q 与 P 之间以及 P 与桌面之间的动摩擦因数都是,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力 F 拉 Q 使它做匀速运动,则 F 的大小为(
3、)Amg3 Bmg4 Cmg5 Dmg6 解析 将 P、Q 看为一个整体,受两绳相等的拉力 F0和地面的摩擦力 f 及拉力 F 作用,做匀速运动,有 F=2 F0mg3,再对 Q 隔离,受力分析,由平衡条件得 F=F0+mg由以上两式联立解得 F=mg5。答案:C【例 2】如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆,承受弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在 A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B 端吊一重物。现将绳的一端拴在杆的 B 端,用拉力 F 将 B 端缓慢上拉(均未断),在 AB 杆达到竖直前()A绳子越来越容易断 P Q F F A B 学习好资料 欢迎下载 B绳子越来越不容易断 CA
4、B杆越来越容易断 DAB 杆越来越不容易断 解析:因为轻杆,力的作用点在杆的一端,故杆中的作用力沿杆的方向。对 B 点受力分析,如图,当角减小时,绳中拉力减小。杆受到的压力沿杆的方向,故杆无所谓易断不易断。故 B 项正确。【例 3】物体 B 放在物体 A 上,A、B 的上下表面均与斜面平行,如图所示。两物体恰能沿固定斜面向下做匀速运动 ()AA受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上 BA受到 B 的摩擦力沿斜面方向向下 CA、B 之间的摩擦力为零 D,A、B 之间是否存在摩擦力取决于 A、B 表面的性质 解析:因 A、B 沿固定斜面向下做匀速运动,故 B 受到 A的摩擦力平行斜面向上,A受到 B 的
5、摩擦力平行斜面向下,故 B 正确【例 4】如图甲所示,粗糙长木板l的一端固定在铰链上,木块放在木板上,开始木板处于水平位置。当木板向下转动,角逐渐增大的过程中,摩擦力 Ff的大小随角变化最有可能的是图乙中的()图甲 图乙 解析:当 Ff为静摩擦力时 Ff=mgsin,即按正弦规律变化;当木块滑动后 Ff为动摩擦力,Ff=FN=mgcos,即按余弦规律变化。答案:B。【例 5】如图所示,质量为 M 的直角三棱柱 A 放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为。质量为 m 的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和 B 都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?解析:选取 A
6、和 B 整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力 N,墙壁的弹力 F 和地面的摩擦力 f 的作用(如图甲所示)而处于平衡状态。根据平衡条件有:N(M+m)g=0 F=f 可得 N=(M+m)g 再以 B 为研究对象,它受到重力 mg,三棱柱对它的支持力 NB,墙壁对它的弹力 F 的作用(如图乙所示),而处于平衡状态,根据平衡条件有:NB mg F 图乙(M+m)g f F N 图甲 力的概念的认识提高受力分析的能力应用力的平衡条件分析解决平衡类问题本讲重点受力分析平衡条件的应用本讲难点受力分析的一般方法平衡条件的应用一考纲解读本专题涉及的考点有滑动摩擦静摩擦动摩擦因数形变弹性胡克定要
7、求力是物理学的基础是高考必考内容其中对摩擦力胡克定律的命题几率较高主要涉及弹簧类问题摩擦力等通过连接体叠加体等形式进行考查力的合成与分解摩擦力的概念及变化规律是复习的重点二命题趋势本专题的高考热点主要单纯考查本章的题型多以选择题为主中等难度三例题精析例如图所示位于水平桌面上的物块质量为由跨过定滑轮的轻绳与质量为的物块相连从滑轮到和到的两段绳都是水平的已知与之间以及与桌面之间的动摩擦因数都是滑轮的质量学习好资料 欢迎下载 NBcos=mg NBsin=F 解得 F=mg tan 所以 f=F=mgtan【例 6】如图所示,两根长为 L 的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为 m,带电量分别为+q和q的小
8、球 A 和 B,处于场强为 E,方向水平向左的匀强电场中,现用长度也为 L 的绝缘细丝线将 AB 拉紧,并使小球处于静止状态,求 E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态 解析:对 A 球受力分析如图设悬点与 A 之间的丝线拉力为 F1,AB之间丝线的拉力为 F2,根据平衡条件得 F1sin60=mg qE=k22Lq+F1cos60+F2 由以上二式得 E=k2Lq+qmgcot60+qF2 F20 所以,实现平衡状态的条件是 Ek2Lq+33qmg【例 7】有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳(或金属线)中的张力T,可又不便到绳(或线)的自由端去测量现某家公司制造了一种夹在绳上
9、的仪表(图中B、C 为该夹子的横截面)测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A,使绳产生一个微小偏移量 a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力 F。现测得该微小偏移量为 a=12 mm,BC 间的距离为 2L=250mm,绳对横杆的压力为 F=300N,试求绳中的张力 T.解析:A 点受力如图,由平衡条件得,sin2TF 当很小时,tansin 由几何关系得 Lat a n 解得aFLT2 代入数据解得 3106.1TN 四、考点精炼 1如图所示,质量为 m,横截面为直角三角形的物块 ABC,AB 边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为。F 是垂直于斜面 BC 的推力,
10、物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为 ()AsinFmg BsinFmg A C B F 力的概念的认识提高受力分析的能力应用力的平衡条件分析解决平衡类问题本讲重点受力分析平衡条件的应用本讲难点受力分析的一般方法平衡条件的应用一考纲解读本专题涉及的考点有滑动摩擦静摩擦动摩擦因数形变弹性胡克定要求力是物理学的基础是高考必考内容其中对摩擦力胡克定律的命题几率较高主要涉及弹簧类问题摩擦力等通过连接体叠加体等形式进行考查力的合成与分解摩擦力的概念及变化规律是复习的重点二命题趋势本专题的高考热点主要单纯考查本章的题型多以选择题为主中等难度三例题精析例如图所示位于水平桌面上的物块质量为由跨过定滑轮的轻绳与
11、质量为的物块相连从滑轮到和到的两段绳都是水平的已知与之间以及与桌面之间的动摩擦因数都是滑轮的质量学习好资料 欢迎下载 Cmg DcosF 2如图所示,竖直绝缘墙壁上的 Q 处有一固定的质点 A,在 Q 的正上方的 P 点用丝线悬挂另一质点 B,A、B 两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成角,由于缓慢漏电使 A、B 两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点 P 的拉力大小 ()A保持不变 B先变大后变小 C逐渐减小 D逐渐增大 3物体 M 位于斜面上,受到平行于斜面的水平力 F 的作用处于静止状态,如图所示,如果将外力 F 撤去,则物体()A会沿斜面下滑 B摩擦力方向一定变化
12、C摩擦力变大 D摩擦力变小 4如图所示,斜劈 ABC 放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重为 G 的物块,物块静止在斜劈上,今用一竖直向下的力 F 作用于物块上,下列说法正确的是 ()A斜劈对物块的弹力增大 B物块所受的合力不变 C物块受到的摩擦力增大 D当力 F 增大到一定程度时,物体会运动 5如图所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于 A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为1,绳子张力为 F1;将绳子 B 端移至 C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为2,绳子张力为 F2;将绳子 B 端移至 D 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角
13、为3,绳子张力为 F3,不计摩擦,则()A1=2=3 B1=2F2 F3 DF1=F2 F2 CF1 F2 D以上三种情况都有可能 10如图所示,由于静摩擦力的作用,A 静止在粗糙水平面上,地面对 A的支持力为 N,若将 A稍向右移动一点,系统仍保持静止,则下列说法中正确的是 ()AF、N 都增大 BF、N 都减小 CF 增大,N 减小 DF 减小,N 增大 11A、B、C 三物块的质量分别为 M,m 和 m0,作如图所示的连接绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若 B 随 A 一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定()A物块 A与桌面之间有摩擦力,大小为 m0g B物块 A与
14、B 之间有摩擦力,大小为 m0g C桌面对 A,B 对 A,都有摩擦力,两者方向相同,合力为 mog D桌面对 A,B 对 A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为 m0g 12某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中,主要步骤是:A在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上。B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套。F m0 m M A C B 力的概念的认识提高受力分析的能力应用力的平衡条件分析解决平衡类问题本讲重点受力分析平衡条件的应用本讲难点受力分析的一般方法平衡条件的应用一考纲解读本专题涉及的考点有滑动摩擦静摩擦
15、动摩擦因数形变弹性胡克定要求力是物理学的基础是高考必考内容其中对摩擦力胡克定律的命题几率较高主要涉及弹簧类问题摩擦力等通过连接体叠加体等形式进行考查力的合成与分解摩擦力的概念及变化规律是复习的重点二命题趋势本专题的高考热点主要单纯考查本章的题型多以选择题为主中等难度三例题精析例如图所示位于水平桌面上的物块质量为由跨过定滑轮的轻绳与质量为的物块相连从滑轮到和到的两段绳都是水平的已知与之间以及与桌面之间的动摩擦因数都是滑轮的质量学习好资料 欢迎下载 C用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条拉长,结点到达某一位置 O,记录下 O 点的位置,读出两个弹簧秤的示数。D按选好的标度,用铅笔
16、和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力 F1和 F2的图示,并用平行四边形定则求出合力 F;E只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力 F的图示。F比较力 F和 F 的大小和方向,看他们是否相同,得出结论。上述步骤中:有重要遗漏的步骤的序号是_和_ 遗漏的内容分别是:_和_ 13 某研究性学习小组在学习了摩擦力之后,通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数。研究的过程如下:研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发现,由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体,继续下落时,细沙沿圆锥体表面下滑,当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时,细沙不再下滑
17、,如图所示。经过反复实验,研究小组得出结论:沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关。该小组只用一把皮卷尺就测定了沙粒之间的动摩擦因数(假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则:(1)该小组必须测定的物理量是_。(2)动摩擦因数与这些物理量之间的关系是_。14用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长,17 世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律这一发现为 后人对材料的研究奠定了重要基础现有一根用新材料制成的金属杆,长为 4m,横截面积为 0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的10001。选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取
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- 高考 物理 专题 复习 物体 平衡 中学 教育 试题
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