高考二轮复习物理学案(1)力与物体的平衡

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1、专题一力与物体的平衡学案典例精析题型1.（受力分析问题）如图所示，物体A靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B垂直的力F作用下，A、B保持静止，试分析A、B两个物体的受力个数。解析：B的受力简单一点，先取B为研究对象，若只受G与F作用，B物体不可能静止。因此A对B有弹力与摩擦力，B物体共受四个力作用。再取A为研究对象，受重力、B对A的弹力、B对A沿A向下的摩擦力、墙对A的弹力、墙对A沿墙向上的摩擦力，A物体共受五个力作用。此题也可以对AB整体分析推出墙对A对有弹力和向上的摩擦力（与分析B类似）。规律总结：1.在分析

2、两个以上相互作用物体的受力分析时，要整体法和隔离法相互结合。2.确定摩擦力和弹力的方向时，通常根据物体所处的状态，采用“假设法”判断。3.当直接分析某一物体的受力不方面时，常通过转移研究对象，先分析与其相互作用的另一物体的受力，然后根据扭动第三定律分析该物体的受力，上例中就是先分析了B的受力，又分析A的受力。题型2.（重力、弹力和摩擦力作用下的物体平衡问题）如图所示我国国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行，他在向上爬的过程中（）A．屋

3、顶对他的支持力变大B．屋顶对他的支持力变小C．屋顶对他的摩擦力变大D．屋顶对他的摩擦力变小解析：缓慢爬行可以看成任意位置都处于平衡状态。对图示位置进行受力分析建立平衡方程，向上爬时减小，所以f减小、N增大，AD对若警卫人员执完特殊任务后从屋顶A点开始加速下滑，则摩擦力、支持力又如何？解析：这时，向下滑时增大，N减小、f减小，BD对。规律总结：1.本题考查了力学中的三种力及力的分解、物体平衡条件的应用。2.审题时要注意“缓慢”的含义，受力分析时应该特别注意摩擦力的方向沿着接触面的切线方向。3.要注意静摩擦力与

4、滑动摩擦力的求解方法不同，当加速下滑时受到的是滑动摩擦力应该根据公式求解。题型3.（连接体的平衡问题）如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和45,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有（）(A)质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用(B)质量为m的滑块均沿斜面向上运动(C)绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力(D)系统在运动中机械能均守

5、恒解析：A选项中下滑力不是物体受到的一个力，而是重力的分力B选项中原来，后来，两种情况下m均沿斜面上滑C选项中作用力与反作用力应该大小相等D选项中因为斜面光滑，只有重力做功机械能守恒此题选题型4.（弹簧连接体问题）如图，在一粗糙的水平面上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2和3，中间分别用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为。现用一水平力向右拉木块3，当木块一起匀速运动时，1和3两木块之间的距离是（不计木块宽度）（）解析：1和3之间的距离除了2L外还有两部分弹簧的伸长

6、。对1：，对1和2：，即选项C正确。规律总结：1.弹簧连接的物体平衡和运动是物理中常见的情景，静止时的平衡态即合力为零时；物体在运动过程中，弹簧弹力的大小、方向是可变的，所以在平衡态时常有最大速度（例如简谐振动）出现。2.分析弹簧问题时，特别注意找到原长位置、平衡位置和极端位置。3.在计算题中，弹簧的平衡态以一个知识点出现，列出平衡方程即可以求解。题型5.（电场和重力场内的物体平衡问题）如图，倾角为300的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直于斜面向上的匀强电场中，一质量为m、电荷量为-q的小滑块

7、恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为，求该匀强电场场强E的大小。解析：受力分析如图得：规律总结：1.电场力的方向与带电体电性和场强方向有关，匀强电场中电场力为恒力2.正交分解法在处理物体受多个力作用的平衡问题时非常方便，常列两个等式题型6.（复合场内平衡问题）如图，坐标系xOy位于竖直平面内，在该区域有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向的且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场。一个质量m=4×10-5kg，电荷量q=2.5×10-5C带正电的微

8、粒，在xOy平面内做匀速直线运动，运动到原点O时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了x轴上的P点（g=10m/s2）,求：⑴P点到原点O的距离⑵带电微粒由原点O运动到P点的时间解析：匀速直线运动时：受力平衡得：v=10m/s，与x轴370斜向右上③撤去磁场后受2个力结合速度方向可知做类平抛运动沿v方向：垂直v方向：得：OP=15mt=1.2s⑥规律总结：1.由于洛伦兹力的方向始终与B和V垂直，因此带电粒子在