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时间:2019-11-04
《2020版物理新增分大一轮新高考讲义---第二章 相互作用 专题强化二》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2020版物理新增分大一轮新高考讲义专题强化二 受力分析 共点力的平衡专题解读1.本专题是本章重要知识和规律的综合,特别是受力分析和平衡条件的应用更是高考的重点和热点.2.高考对本专题内容的考查主要是在选择题中作为一个考查点出现,但近年在计算题中也作为一个力学或电学考点命题.3.用到的相关知识有:受力分析,力的合成与分解,共点力的平衡条件,用到的主要方法有:整体法与隔离法、合成法、正交分解法等.一、受力分析1.把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程.2.一
2、般步骤自测1 (2018·福建省三明市上学期期末)如图1,某电视台每周都有棋类节目,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子之间的相互作用力,下列说法正确的是( )图1A.小棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.质量不同的棋子所受的摩擦力大小不同答案 D解析 小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F引、支持力FN和静摩擦力Ff,共四个力作用,重力竖直向下,摩擦力竖直向上,且重力和摩擦力是一对平衡力;支持力和吸引力为一对平衡力;棋子掉
3、不下来的原因是棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等,所以质量不同的棋子所受摩擦力大小不同,故选项D正确.二、共点力的平衡1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态.2.平衡条件F合=0或者如图2甲和乙所示,小球静止不动,物块匀速运动.图2则小球F合=0;物块Fx=0,Fy=0.3.平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反.(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反,并且这
4、三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形.(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等,方向相反.自测2 (多选)如图3所示,一架救援直升机通过软绳打捞河中物体,物体质量为m,由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力,使软绳偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成θ角,已知物体所受的浮力不能忽略.下列说法正确的是( )图3A.绳子的拉力为B.绳子的拉力可能小于mgC.物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力D.物体受到河水的水平方
5、向的作用力小于绳子的拉力答案 BD解析 对物体受力分析,如图所示:根据平衡条件,竖直方向有F浮+FTcosθ=mg,则有FT=,故绳子的拉力可能小于mg,故A错误,B正确.在水平方向上有Ff=FTsinθ,sinθ<1,有Ff6、运动趋势方向相反滑动摩擦力Ff滑=μFN与相对运动方向相反万有引力F=G沿质点间的连线库仑力F=k沿点电荷间的连线电场力F电=qE正(负)电荷与电场强度方向相同(相反)安培力F=BIL当B∥I时,F=0左手定则,安培力(洛伦兹力)的方向总是垂直于B与I(B与v)决定的平面洛伦兹力F洛=qvB当B∥v时,F洛=02.整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互7、作用力例1 (多选)(2013·山东卷·15)如图4所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )图4A.∶4B.4∶C.1∶2D.2∶1答案 D解析 选取两小球和弹簧B组成的系统为研究对象,由平衡条件得FAsin30°=FC,即FA∶FC=2∶1,所以ΔxA∶ΔxC=2∶1.变式1 如图5所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线2连接,甲球用细线1悬挂在天花板上.现分别用大小相等的力F8、水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧.则平衡时两球的可能位置是下列选项中的( )图5答案 A解析 用整体法分析,把两个小球看做一个整体,此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力F1,两水平力相互平衡,故细线1的拉力F1一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直;再用隔离法,分析乙球受力的情况,乙球受到竖直向下的重力mg、水平向右的拉力F、细线2的拉力F2.要使得乙球受
6、运动趋势方向相反滑动摩擦力Ff滑=μFN与相对运动方向相反万有引力F=G沿质点间的连线库仑力F=k沿点电荷间的连线电场力F电=qE正(负)电荷与电场强度方向相同(相反)安培力F=BIL当B∥I时,F=0左手定则,安培力(洛伦兹力)的方向总是垂直于B与I(B与v)决定的平面洛伦兹力F洛=qvB当B∥v时,F洛=02.整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互
7、作用力例1 (多选)(2013·山东卷·15)如图4所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )图4A.∶4B.4∶C.1∶2D.2∶1答案 D解析 选取两小球和弹簧B组成的系统为研究对象,由平衡条件得FAsin30°=FC,即FA∶FC=2∶1,所以ΔxA∶ΔxC=2∶1.变式1 如图5所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线2连接,甲球用细线1悬挂在天花板上.现分别用大小相等的力F
8、水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧.则平衡时两球的可能位置是下列选项中的( )图5答案 A解析 用整体法分析,把两个小球看做一个整体,此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力F1,两水平力相互平衡,故细线1的拉力F1一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直;再用隔离法,分析乙球受力的情况,乙球受到竖直向下的重力mg、水平向右的拉力F、细线2的拉力F2.要使得乙球受
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