物理高考考前复习考前第14天

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考前第14天　力与物体的平衡 公式方法记心中1．弹簧弹力：F＝kx2．滑动摩擦力：F＝μFN3．物体平衡的条件和推论(1)物体受共点力作用处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)的条件是物体所受合力为0，即F合＝0.若在x轴或y轴上的力平衡，那么，这一方向的合力为0，即F合x＝0或F合y＝0. (2)常用推论：①二力作用下物体平衡时，两个力等值、反向、共线．②三力作用下物体平衡时，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；任一个力沿另外两个力方向所在直线分解，分解所得的两个分力与原来两个力分别等值、反向、共线．③多力作用下物体平衡规律可参考以上两条做推广性的理解．比如，受四个力作用下平衡时，任意三个力的合力与第四个力等值、反向、共线；或任意两个力的合力与其余两个力的合力等值、反向、共线等． 4．分析“隐蔽”的弹力与静摩擦力的“假设法”(1)用“假设法”分析“隐蔽”的弹力看有无弹性形变、形变的方向与大小，是判定弹力的基础．但判定微小形变或未知形变情况下的“隐蔽性”弹力，一般应用“假设法”．先确定物体所受的重力、弹力等，再假设没有弹力(相当于把接触物撤消)，如果物体不能保持静止，则说明有弹力．若向接触物靠近，则有挤压的弹力；若远离接触物，则有拉伸的弹力．也可以假设有弹力，如果物体不能保持静止，则说明没有． (2)用“假设法”分析“隐蔽”的静摩擦力静摩擦力也有很强的隐蔽性，一般也用“假设法”进行判定．假设没有静摩擦力，若物体仍能保持静止状态，则静摩擦力为0；若物体不能保持静止状态，则有静摩擦力，且发生相对运动的方向就是实际中相对运动趋势方向，静摩擦力的方向便是阻碍这一相对运动趋势的，也可以假设有静摩擦力，如果物体不能保持静止，则说明没有． 5．选取研究对象的“整体法”与“隔离法”应用“整体法”与“隔离法”要考虑以下五个方面：(1)不涉及系统内力时，首先考虑应用整体法，既“能整体、不隔离”．(2)同样应用“隔离法”，也要先隔离“简单”的物体，比如待求量少、或受力少的物体．(3)将“整体法”与“隔离法”有机结合、灵活应用．(4)关注各“隔离体”间力的关联．关联力以作用力、反作用力的形式存在于物体间，对整体系统则是内力． (5)在某些特殊情形中，研究对象可以是物体的一部分，甚至是绳子的结点、力的作用点等．6．“动态平衡”现象的“图解法”与“解析法”当受力物体“缓慢”运动经历一系列的平衡状态时，需要分析判定这一过程中某一力变化趋势特点及可能的“临界点”等，就形成“动态平衡”现象．常有以下处理方法． (1)图解法：当物体受三个力作用时，在相应的“力三角形”中，先确定某个大小方向都不变的力，再确定只改变大小或方向的力，最后在力分解合成的三角形中，从边长、角度的变化分析待求力大小、方向的变化，叫做图解法．图解法较为方便，也比较直观，一般适用于三力作用的情景． (2)解析法：在动态现象中，需要具体计算力的大小、确定力的方向时，或物体受力较多时，则要应用解析法，写出待求力大小、方向(角度)的函数表达式，在表达式中分析其变化特点及“临界值”等．(3)一些特殊的多力情景若能简化为三力情景，也可应用“图解法”．“多物体系统”的“动态平衡”现象，可与“整体法”与“隔离法”相结合，分析处理． 7．解物体平衡的“力三角形法”与“正交分解法”“力三角形法”、“正交分解法”是分析处理力现象的两种基本方法，比如，三力情景通常应用“力三角形法”，三个以上的多力情景则通常应用“正交分解法”．(1)“力三角形法” 如图所示，应用“平行四边形定则”分解某一个力或合成任意两个力，总会有一个平行四边形，它的一半就是一个“力三角形”．其边长、夹角分别表示了三个力的大小与方向，据此分析计算待求力的大小、方向．这种方法叫做“力三角形法”． (2)“正交分解法”如图所示，以共点力的作用点为坐标原点O，建立一个互相垂直的xOy坐标系，把每一个力都在x轴、y轴上进行分解，再分别求各分力在x轴、y轴上的代数和，即x轴、y轴上的合力： 1．应用F＝kx时，误将弹簧长度当成形变量．2．将静摩擦力和滑动摩擦力混淆，盲目套用公式F＝μFN.3．受力分析时将“施力”和“受力”混淆出现，“漏力”或“多力”．4．误将物体的速度等于零当成平衡状态．5．应用“力三角形法”解平衡问题时，误将“力三角形”与“长度三角形”混淆．6．应用“正交分解法”时，不能合理的建正交坐标系．易混易错天天清 考前预测成绩升1．质量为m的木块在如图所示的四种情形中，都受到力F的作用，且处于静止状态．则支持面对m支持力的大小为mg＋Fsinα的情形有() 解析：选B.各选项中木块的受力分析如图所示．A中：FN＝mgcosα＋F；B中：FN＝mg＋Fsinα；C中：FN＝Fsinα－mg；D中：FN＝mg＋Fcosα. 2．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.物体与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为30°，如图所示．则下列说法正确的是() 解析：选AD.弹簧伸长量相同，说明弹力大小相同，都等于mg，物体重力沿斜面向下分力等于2mgsin30°，大小为mg，因此斜面对物体的摩擦力为零，斜面可以是粗糙的，也可以是光滑的． 3．如图所示，质量分别为mA、mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是() A．细绳对A的拉力将增大B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力不变D．物体A受到的合力将增大 解析：选B.系统静止，当倾角由45°增大到50°时，细绳对A的拉力仍等于B的重力，A错误；设斜面倾角为θ，对A进行受力分析，并对力进行正交分解，如图所示，A处于平衡状态，所以有FN＝GAcosθ，Ff＝GAsinθ－GB，θ变大，经分析可得B正确，C错误．A始终处于静止状态，合力不变，D错误． 4.如图所示，用与竖直方向成一定角度的两根轻绳a和b拉一个小球，这时a绳拉力为Fa，b绳拉力为Fb，两绳相互垂直．现通过定滑轮对绳b向下用力慢慢拉，直到绳b变化为水平的过程中，绳a和b的拉力变化为() A．绳a的拉力增大B．绳b的拉力增大C．开始时绳a的拉力一定大于绳b的拉力，后来绳a的拉力小于绳b的拉力D．开始时绳a的拉力可能小于绳b的拉力，后来绳a的拉力一定大于绳b的拉力 5．顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)，如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止，则下列说法正确的是() A．水平力F不变B．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大C．物体A所受斜面体的作用力不变D．斜面体所受地面的支持力一定不变 解析：选D.隔离物体B，在F作用下拉开过程中θ增大，如图所示．由平衡条件知水平力F＝mBgtanθ也增大，A选项错；绳子拉力F绳＝mBg/cosθ也增大． 隔离物体A，由于原来物体A所受摩擦力的方向不清楚(可能沿斜面向上也可能沿斜面向下)，所以物体A所受斜面体的摩擦力的大小不一定增大，B选项错误；物体A受到斜面体的弹力和摩擦力，这两个力的合力大小等于物体A受到的重力和绳子拉力F绳的合力，拉力F绳发生变化，所以物体A受斜面体的作用力发生变化，C选项错误．物体A、B和斜面看成一个整体，在力F作用的过程中，整体在竖直方向的受力情况不变，故斜面体所受地面的支持力不变，D选项正确． 本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放