2019届高考物理复习力与运动第1讲力与物体的平衡学案

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1、第1讲 力与物体的平衡真题再现考情分析(多选)(2017·高考全国卷Ⅰ)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α.现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程中(  )A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小[命题点分析]图解法解决动态平衡问题[思路方法]对重物受力分析发现处于动态平衡时,应观察各力的大小、方向变化情

2、况以利用图解三角形法或相似三角形法来解决问题解析:选AD.将重物向右上方缓慢拉起,重物处于动态平衡状态,可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析.将重物的重力沿两绳方向分解,画出分解的动态图如图所示.在三角形中,根据正弦定理有==,由题意可知FMN的反方向与FOM的夹角γ=180°-α,不变,因sinβ(β为FMN与G的夹角)先增大后减小,故OM上的张力先增大后减小,[命题点分析]图解法解决动态平衡问题[思路方法]对重物受力分析发现处于动态平衡时,18当β=90°时,OM上的张力最大,因sinθ(

3、θ为FOM与G的夹角)逐渐增大,故MN上的张力逐渐增大,选项A、D正确,B、C错误.应观察各力的大小、方向变化情况以利用图解三角形法或相似三角形法来解决问题(2017·高考全国卷Ⅱ)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为(  )A.2-      B.     C.    D.解析:选C.当拉力水平时,物块做匀速运动,则F=μmg,当拉力方向与水平方向的夹角为60°时,物块也刚好

4、做匀速运动,则Fcos60°=μ(mg-Fsin60°),联立解得μ=,A、B、D项错误,C项正确.[命题点分析]正交分解法分析平衡问题[思路方法]物体保持匀速直线运动状态时,其受力平衡,按照正交分解法解决问题(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块B.外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态.若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则(  )A.绳OO′的张力也在一定范

5、围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化[命题点分析]整体法和隔离法分析共点力平衡[思路方法]当有多个物体相互作用而平衡时应注意灵活选择研究对象.此题应分别选取a,b和滑轮为研究对象求解18D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化解析:选BD.只要物块a质量不变,物块b保持静止,则连接a和b的细绳的张力就保持不变,细绳OO′的张力也就不变,选项A、C错误.对物块b进行受力分析,物块b受到细绳的拉力(不变)、竖直向下的重力(不变)、外力F、桌

6、面的支持力和摩擦力.若F方向不变,大小在一定范围内变化,则物块b受到的支持力和物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化,选项B、D正确.命题规律研究及预测2018年全国卷虽然对该部分的考点没有单独考查,但其中整体法与隔离法的受力分析方法,力的合力与力的分解方法等知识仍然是力学的基础,在2017年及之前的全国卷对受力分析属于必考题.在2019年的备考过程中,尤其注重连接体的受力分析和动态平衡问题,同时在共点力平衡问题中注重与数学知识相结合来求解问题 受力分析受力分析常用技巧转换研究对象法:对于不易

7、判断的力(如弹力和摩擦力),可以借助相互接触物体的受力情况来判定,还可以借助力和运动的关系进行分析和判断.假设法:假设弹力、摩擦力存在,运用牛顿第二定律进行相关计算,然后再进一步分析判断.整体法和隔离法:是分析连接体问题的重要方法. 在某市的旧城改造活动中,为保证某旧房屋的安全,设法用一个垂直于天花板平面的力F作用在质量为m的木块上,以支撑住倾斜的天花板,如图所示,已知天花板平面与竖直方向的夹角为θ,则(  )A.木块共受到三个力的作用B.木块对天花板的弹力大小等于FC.木块对天花板的摩擦力大小

8、等于mgcosθD.适当增大F,天花板和木块之间的摩擦力可能变为零[解析] 对木块进行受力分析,根据共点力平衡条件可知,木块一定受到重力mg、推力F、平行于天花板向上的静摩擦力Ff以及天花板对木块的弹力FN,其受力情况如图所示,故木块一定受到四个力的作用,选项A错误;将木块所受重力进行分解,在垂直于天花板方向有:F=FN+mgsinθ,可得18FN

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