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,專題一 力與物體的平衡,-2-,-3-,,-4-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,-5-,規(guī)律方法導(dǎo)引 1.知識(shí)規(guī)律 (1)受力分析四關(guān)鍵。 ①選對(duì)象:首先要選定研究對(duì)象,將其從系統(tǒng)中隔離出來(lái)。 ②定順序:先分析場(chǎng)力,后分析接觸力。 ③明規(guī)律:只分析性質(zhì)力,不分析效果力。 ④找關(guān)系:兩物體之間存在摩擦力,一定存在相互作用的彈力。 (2)物體受力平衡三要點(diǎn)。 ①平衡狀態(tài):物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。 ②平衡條件:F合=0或Fx=0,Fy=0。 ③平衡關(guān)系:物體受到的任一個(gè)力都和其余力的合力等大反向。,-6-,2.思想方法 (1)物理思想:等效思想、分解思想。 (2)物理方法:假設(shè)法、矢量三角形法、整體與隔離法、正交分解法、合成法、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法。,-7-,命題一,命題二,命題三,物體的受力分析及靜態(tài)平衡 常以選擇題的形式考查整體與隔離法的應(yīng)用,常考查涉及摩擦力的受力分析。,-8-,命題一,命題二,命題三,例1 (2015廣東廣州質(zhì)量檢測(cè))如圖所示,放在桌面上的A、B、C三個(gè)物塊重均為100 N,小球P重20 N,作用在B的水平力F=20 N,整個(gè)系統(tǒng)靜止,則( ) A.A和B之間的摩擦力是20 N B.B和C之間的摩擦力是20 N C.物塊C受六個(gè)力作用 D.C與桌面間摩擦力為20 N,答案,解析,-9-,思維導(dǎo)引,命題一,命題二,命題三,-10-,規(guī)律方法1.兩物體間有摩擦力,一定有彈力。靜摩擦力總與接觸面平行,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。 2.解題的關(guān)鍵是把研究對(duì)象從系統(tǒng)中隔離出來(lái),注意整體與隔離法的運(yùn)用,受力分析時(shí)要先分析場(chǎng)力后分析接觸力。,命題一,命題二,命題三,-11-,拓展訓(xùn)練1,命題一,命題二,命題三,答案,解析,-12-,共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡 常以選擇題形式考查物體某幾個(gè)力的大小變化情況。,命題一,命題二,命題三,-13-,例2如圖所示,一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為FN1,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦,在此過(guò)程中( ) A.FN1始終減小,FN2始終增大 B.FN1始終減小,FN2始終減小 C.FN1先增大后減小,FN2始終減小 D.FN1先增大后減小,FN2先減小后增大,命題一,命題二,命題三,答案,解析,-14-,思維導(dǎo)引,命題一,命題二,命題三,-15-,規(guī)律方法 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題分析的三個(gè)常用方法 1.解析法:一般把力進(jìn)行正交分解,兩個(gè)方向上列平衡方程,寫(xiě)出所要分析的力與變化角度的關(guān)系,然后判斷各力的變化趨勢(shì)。 2.圖解法:能用圖解法分析動(dòng)態(tài)變化的問(wèn)題有三個(gè)顯著特征:一、物體一般受三個(gè)力作用;二、其中有一個(gè)大小、方向都不變的力;三、還有一個(gè)方向不變的力。 3.相似三角形法:物體一般受三個(gè)力作用而平衡,系統(tǒng)內(nèi)一定總存在一個(gè)與矢量三角形相似的三角形,這種情況下采用相似三角形法解決問(wèn)題簡(jiǎn)單快捷。,命題一,命題二,命題三,-16-,拓展訓(xùn)練2如圖所示,一只小鳥(niǎo)沿著較粗的均勻樹(shù)枝從右向左緩慢爬行,在小鳥(niǎo)從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中( ) A.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的合作用力先減小后增大 B.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的摩擦力先減小后增大 C.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的彈力先減小后增 D.樹(shù)枝對(duì)小鳥(niǎo)的彈力保持不變,答案,解析,命題一,命題二,命題三,-17-,在電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力作用下的平衡 常以選擇題的形式考查導(dǎo)體棒受到的安培力,帶電體受到的電場(chǎng)力、洛倫茲力。,命題一,命題二,命題三,-18-,例3(多選) (2015浙江理綜)如圖所示,用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn),A上帶有Q=3.010-6 C 的正電荷。兩線夾角為120,兩線上的拉力大小分別為F1和F2。A的正下方0.3 m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2;靜電力常量k=9.0109 Nm2/C2,A、B球可視為點(diǎn)電荷),則( ) A.支架對(duì)地面的壓力大小為2.0 N B.兩線上的拉力大小F1=F2=1.9 N C.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上, 此時(shí)兩線上的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 N D.將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=0.866 N,答案,解析,命題一,命題二,命題三,-19-,思維導(dǎo)引,命題一,命題二,命題三,-20-,命題一,命題二,命題三,答案,解析,-21-,思維導(dǎo)引,命題一,命題二,命題三,-22-,規(guī)律方法(1)電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用,電流或電荷在磁場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力作用。(2)分析電場(chǎng)力和洛倫茲力時(shí),注意帶電體的電性。(3)分析帶電粒子受力時(shí),要注意判斷重力是否考慮。,命題一,命題二,命題三,-23-,拓展訓(xùn)練3 (2015全國(guó)理綜Ⅰ)如圖,一長(zhǎng)為10 cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中;磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T,方向垂直于紙面向里;彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過(guò)開(kāi)關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12 V的電池相連,電路總電阻為2 Ω。已知開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5 cm;閉合開(kāi)關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)相比均改變了0.3 cm。重力加速度大小取10 m/s2。判斷開(kāi)關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量。,答案,解析,命題一,命題二,命題三,-24-,1.如圖所示,固定在水平地面上的物體P,左側(cè)是光滑圓弧面,一根輕繩跨過(guò)物體P頂點(diǎn)上的小滑輪,一端系有質(zhì)量為m=4 kg的小球,小球與圓心連線跟水平方向的夾角 θ=60,繩的另一端水平連接物塊3,三個(gè)物塊所受重力均為 50 N,作用在物塊2的水平力F=20 N,整個(gè)系統(tǒng)平衡,g取10 m/s2,則以下說(shuō)法正確的是( ) A.1和2之間的摩擦力是20 N B.2和3之間的摩擦力是20 N C.3與桌面間摩擦力為20 N D.物塊3受6個(gè)力作用,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-25-,2.(2015江西五校聯(lián)考)如圖所示,一根輕桿兩端各固定一個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球,用兩根細(xì)繩懸掛在天花板上,虛線為豎直線,α=θ=30,β=60,則輕桿對(duì)A球的作用力為( ),答案,解析,1,2,3,4,5,6,-26-,3.(多選)(2015江西南昌聯(lián)考)如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上, 通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與沙漏a連接,連接b的一段細(xì)繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過(guò)程中,a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( ) A.b對(duì)c的摩擦力一定減小 B.b對(duì)c的摩擦力方向可能平行斜面向上 C.地面對(duì)c的摩擦力方向一定向右 D.地面對(duì)c的摩擦力一定減小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-27-,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-28-,5.(2015湖南五校聯(lián)考)如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過(guò)小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移。在移動(dòng)過(guò)程中手對(duì)線的拉力F和環(huán)對(duì)小球的彈力FN的大小變化情況是( ) A.F減小,FN不變 B.F不變,FN減小 C.F不變,FN增大 D.F增大,FN減小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-29-,6.(2015河南實(shí)驗(yàn)中學(xué)統(tǒng)考)如圖所示,豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣,兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面,且處于同一豎直平面內(nèi),若用圖示方向的水平推力F作用于小球B,則兩球靜止于圖示位置,如果將小球B向左推動(dòng)少許,兩個(gè)小球?qū)⒅匦逻_(dá)到平衡,電荷量不變,則兩個(gè)小球的受力情況與原來(lái)相比( ) A.推力F將增大 B.豎直墻面對(duì)小球A的彈力變大 C.地面對(duì)小球B的彈力一定增大 D.兩個(gè)小球之間的距離增大,答案,解析,1,2,3,4,5,6,-30-,怎樣得高分,共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,典例示范 如圖所示,一光滑小球靜止放置在光滑半球面的底端,利用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動(dòng)小球,則在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(該過(guò)程小球未脫離球面),擋板對(duì)小球的推力F1、半球面對(duì)小球的支持力F2的變化情況正確的是( ),A.F1增大、F2減小 B.F1增大、F2增大 C.F1減小、F2減小 D.F1減小、F2增大,答案,解析,-31-,思維流程,怎樣得高分,-32-,以題說(shuō)法 本題以“小球、緩慢移動(dòng)的擋板”為背景,考查共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡。分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題常用的方法: (1)圖解法:確定物體動(dòng)態(tài)受力情況,畫(huà)出矢量圖,明確不變的力,明確變化力的特點(diǎn),畫(huà)出動(dòng)態(tài)矢量三角形圖。例如典例示范的思維流程解法。 (2)解析法:對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析,根據(jù)力的平衡條件,建立平衡方程,進(jìn)行求解。例如典例示范解法如下: 對(duì)小球受力分析,受重力、擋板向右的支持力和半球面的支持力,如圖 根據(jù)平衡條件解得,由于θ不斷增加,故F1增大、F2增大,故選B。,怎樣得高分,-33-,針對(duì)訓(xùn)練 如圖所示,小球用細(xì)繩系住,繩的另一端固定于O點(diǎn)?，F(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體,小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng),細(xì)繩始終處于直線狀態(tài),當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平,此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是( ) A.FN保持不變,FT不斷增大 B.FN不斷增大,FT不斷減小 C.FN保持不變,FT先增大后減小 D.FN不斷增大,FT先減小后增大,答案,解析,答案,解析,怎樣得高分,