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时间:2020-03-02
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1、高考热点:物体的平衡问题共点力作用下物体的平衡,是力学中的热门考点之一,在理综物理高考选择题中,考查力学知识中,一般有一道最为可能考的就是物体的平衡问题!静止或匀速运动的物体处于平和状态,平衡条件是物体所受到的合外力为零(∑F=0).所以解决物体平衡问题的关键是对物体进行正确的受力分析!要做到这一点实际上并不容易,因为很多人没有养成良好的习惯,受力分析常常很“随意”.没有严谨、缜密的思维习惯,注定很难学好物理!那么,如何才能做好受力分析呢?首先,确定分析的对象(受力物);接着按步骤找力,比较合理的步骤是:先分析场力(包括重力、电场力,磁场力),再分析接触力(包括弹力、摩擦
2、力,先分析弹力再分析摩擦力,因为没有弹力的接触面上肯定没有摩擦力!);其次,明确在分析过程中找的是性质力而不是效果力!有的同学说,我不知道哪个是性质力哪个是效果力怎么办?记住我们学过的所有性质力就可以了:重力、弹力、摩擦力、分子力(受力分析不涉及)、电场力、磁场力(安培力和洛仑兹力).最后,还要掌握避免“多力”或“漏力”的方法:检查各个性质力的施力物,找不到施力物的力是不存在的,此法可以避免“多力”;把分析对象从周围的物体中“隔离”出来,然后把周围的物体(包括地球、电场、磁场)都“假想”为施力物,一一分析它们是否对分析对象有力的作用,此法可以避免“漏力”.受力分析过程中,
3、静摩擦力的方向判断是一个难点,注意复习其相关的方法!应该在分析完研究对象所受到的所有的力之后,再进行力的合成或分解.(有的同学找到一个力后马上进行分解或找到两个力就马上进行合成,这是急性子和不理智的表现!错误往往就是从这里开始的!)三角形法则和正交分解法必须熟练掌握,列方程求解就全靠它们了!解题范例:例题1 如图1-6所示,斜面A放在水平地面上,物块B放在斜面上,有一水平力F作用在B上时,A、B均保持静止.A受到水平地面的静摩擦力为f1,B受到A的静摩擦力为f2,现使F逐渐增大,但仍使A、B处于静止状态,则()A.f1、f2一定都增大B.f1、f2都不一定增大C.f1增大
4、,f2不一定增大D.f2增大,f1不一定变大解析:将A、B视为“整体”,对其进行受力分析如图1所示,要点:A、B视为整体,故A、B间的相互作用力不用分析!周围(外界)的施力物为地球、地面,根据物体的平衡条件∑F=0,有G=N,F=f1,f1即为A受到水平地面的静摩擦力,所以F增大,则f1随之增大.将B“隔离”出来分析,如图2所示,B受到G、N、F和摩擦力f2(图中未画出)的作用,据物体平衡条件∑F=0,有N=FY+GY,f2在x方向上,可能有GX+f2=FX或GX=FX+f2,所以f2不一定增大,答案:C.领悟:斜面问题常用正交分解法进行处理,列方程很方便;静摩擦力的方向
5、判断是一个难点,注意其方向的多种可能性(多解问题).例题2 A、B、C三物块的质量分别为M,m和m0,作如图所示的联结.绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定()A.物块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0gB.物块A与B之间有摩擦力,大小为m0gC.桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相同,合力为mogD.桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m0g解析:将A、B视为“整体”,对其进行受力分析,如图3所示,据物体平衡条件:∑F=0,有T=f;隔离C分析,如图4所示,有T=m0g,所以f=m0g,故A选
6、项正确;隔离B分析时,由于B匀速运动,其合外力为零,水平方向上不能有A对B的摩擦力,所以B、C、D选项错误!,领悟:不能把整体法和隔离法孤立起来,要将他们结合使用,起到相辅相成的作用!例题3 如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态. 当用水平向左的恒力推Q时,P、Q静止不动,则()A.Q受到的摩擦力一定变小B.Q受到的摩擦力一定变大C.轻绳上拉力一定变小D.轻绳上拉力一定不变解析:当用水平向左的恒力F推Q时,P、Q仍处于平衡状态.对P进行受力分析,如图所示据物体的平衡条件:
7、∑F=0,有mg=T;对Q进行受力分析(Q受到的摩擦力未画出),有N=F1+G1,由于(F2+T)与G2的大小关系未知,所以有:(1)当(F2+T)<G2,f与F2同向,有(F2+T)+f=G2,则F增大,F2增大,f将随之减小.(2)当(F2+T)=G2时,f=0,(3)当(F2+T)>G2,f与G2同向,有(F2+T)=G2+f,则F增大,F2增大,f随之增大;综上所述,只有D选项正确!此题要注意分析静摩擦力方向的变化情况!在解题过程中遇到静摩擦力时,一定要十分小心静摩擦力方向的判断,很多同学经常就“栽”在这里!!领悟:(
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