浙江专用2020版高考物理二轮复习专题一第1讲力与物体的平衡讲义增分练含解析.doc

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1、第1讲　力与物体的平衡网络构建备考策略1.平衡中的“三看”与“三想”(1)看到“缓慢”，想到“物体处于动态平衡状态”。(2)看到“轻绳、轻环”，想到“绳、环的质量可忽略不计”。(3)看到“光滑”，想到“摩擦力为零”。2.“三点”注意(1)杆的弹力方向不一定沿杆。(2)摩擦力的方向总与物体间相对运动方向或相对运动趋势方向相反，但与物体的运动方向无必然的联系。(3)安培力F的方向既与磁感应强度的方向垂直，又与电流方向垂直，即F跟B、I所在的平面垂直，但B与I的方向不一定垂直。　力学中的平衡问题　物体的静态平衡问题【典例1

2、】-28-(2019·浙江杭州适应性考试)如图1所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，吸附在“房子”的顶棚斜面上保持静止状态。已知顶棚斜面与水平面的夹角为θ，塑料壳和磁铁的总质量为m，塑料壳和斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下说法正确的是(　　)图1A.塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcosθB.顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为μmgcosθC.顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小为mgD.磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动解析　作塑料壳的

3、受力图，FN＝F吸＋mgcosθ，FN′＝FN，A错误；Ff＝mgsinθ，B错误；FN和Ff的合力与mg和F吸的合力大小相等，方向相反，C错误；因最大静摩擦力和重力沿斜面的分力的大小关系未知，故D正确。答案　D　物体的动态平衡问题【典例2】(2019·浙江省温州市平阳二中高三质检)如图2所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置。现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置

4、不动。则此过程中，圆环对杆的摩擦力F1和圆环对杆的弹力F2的变化情况是(　　)-28-图2A.F1保持不变，F2逐渐增大B.F1逐渐增大，F2保持不变C.F1逐渐减小，F2保持不变D.F1保持不变，F2逐渐减小解析　设圆环B的质量为M。以整体为研究对象，分析受力，如图甲，根据平衡条件得F2′＝F，F1′＝(M＋m)g，杆对圆环的摩擦力F1′大小保持不变，由牛顿第三定律知圆环对杆的摩擦力F1也保持不变。再以结点为研究对象，分析受力，如图乙，根据平衡条件得到，F＝mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，

5、θ增大，则F增大，而F2′＝F，则F2′增大，由牛顿第三定律得，F2增大，故选项A正确。答案　A　平衡中的连接体问题【典例3】(2019·桐乡一中周考)如图3所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为45°，则第2013个小球与2014个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于(　　)图3A.B.-28-C.D.解析　以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图甲所示，根据平衡

6、条件得F＝5000mg再以2014个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图乙所示，则有tanα＝＝，故选项D正确。答案　D1.在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析；在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析。2.解决动态平衡问题的一般思路：把“动”化为“静”，“静”中求“动”。动态平衡问题的常用方法：(1)图解法　(2)解析法　(3)相似三角形法(4)正弦定理法等　　　　1.(2019·浙江瑞安选考模拟)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，挂在如图4所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上

7、等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)图4A.CO杆所受的压力大小为mgB.CO杆所受的压力大小为mg-28-C.AO绳所受的拉力大小为mgD.BO绳所受的拉力大小为mg解析　设绳AO和绳BO拉力的合力大小为F，以O点为研究对象，O点受到向下的拉力F0＝mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F，作出力的示意图，如图甲所示，根据平衡条件得F＝mgtan

8、60°＝mg；F2＝＝2mg。将F分解，如图乙所示，设AO所受拉力的大小为F1，因为∠AOB＝60°，根据几何知识得F1＝F＝mg，所以绳AO和BO所受到的拉力大小为mg，而杆OC所受到的压力大小等于2mg，选项D正确。答案　D2.(2019·浙江名校联盟联考)如图5所示，一根非弹性绳的两端分别固定在两座山的A、B处，A、B两点的水平距离BD＝