2021高考物理二轮复习专题1力与运动第1讲力与物体的平衡学案20210223295.doc

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1、第1讲　力与物体的平衡考情速览·明规律高考命题点命题轨迹情境图静态平衡问题2020Ⅰ卷1720(1)17题19(3)16题16(3)17题17(2)16题2019Ⅱ卷16Ⅲ卷162017Ⅱ卷16Ⅲ卷142016Ⅲ卷17动态平衡问题2019Ⅰ卷1919(1)19题-17-16(1)19题16(2)14题17(1)21题2017Ⅰ卷212016Ⅰ卷19Ⅱ卷14核心知识·提素养　“物理观念”构建1．弹力(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F＝kx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条

2、件或牛顿运动定律来求解．(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向．2．摩擦力(1)大小：滑动摩擦力Ff＝μFN，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求．(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反．3．电场力-17-(1)大小：F＝qE.若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关．点电荷间的库仑力F＝k.(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致

3、，负电荷所受电场力方向与场强方向相反．4．安培力(1)大小：F＝BIL，此式只适用于B⊥I的情况，且L是导线的有效长度，当B∥I时F＝0.(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I确定的平面．5．洛伦兹力(1)大小：F＝qvB，此式只适用于B⊥v的情况．当B∥v时F＝0.(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v确定的平面，洛伦兹力永不做功．6．共点力的平衡(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动．(2)平衡条件：F合＝0或Fx＝0，Fy＝0.“科学思维”展示1．思想方法(1)在判断弹力或摩

4、擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法．(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等．(3)带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力．2．模型建构(1)合力与分力的关系①合力不变时，两相等分力的夹角越大，两分力越大，夹角接近180°时，两分力接近无穷大．②两相等分力夹角为120°时，两分力与合力大小相等．-17-(2)平衡条件的应用①n个共点力平衡时其中任意(n－1)个力的合力与第n个力是一对平衡力．②物体受三个力

5、作用平衡时一般用合成法，合成除重力外的两个力，合力与重力平衡，在力的三角形中解决问题，这样就把力的问题转化为三角形问题．(3)滑块与斜面模型如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，将物块轻放在斜面上，若μ＝tanθ，物块刚好不下滑；若μ＞tanθ，物块静止；若μ＜tanθ，物块下滑．与物块质量无关，只由μ与θ决定，其中μ≥tanθ时称为“自锁”现象．命题热点·巧突破　考点一　静态平衡问题　考向1　单个物体的平衡1.(2020·某某高考真题)如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片．为

6、不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员(　D　)A．受到的重力大小为mg-17-B．受到的合力大小为mgC．对球面的压力大小为mgD．对球面的作用力大小为mg【解析】　工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力G＝mg，A错误；工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，B错误；工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力

7、不等于mg，C错误；由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足F＝mg－mg＝mg，再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为F′＝mg，D正确．2．(2019·全国卷ⅡT16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2.若轻绳能承受的最大X力为1500N，则物块的质量最大为(　A　)A．150kgB．100kgC．200kgD．200kg【解析】T＝f＋mgsinθ，f＝μN，N＝mgcosθ，带入数据解

8、得：m＝150kg，故A选项符合题意．3．(2020·某某某某模拟)如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为7cm，图乙中斜挎包的宽度约为21-17-cm，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，下列措施正确的是(　D　)A．随意挂在一个钩子上　B．使背包带跨过两个挂钩C．使背包带跨过三个挂钩　D．使背包带跨过四个挂钩【解析】　设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得2Fcosθ＝mg；解得背包带的拉力F＝，在斜挎包的