創(chuàng)新設計江蘇專用2017屆高考物理二輪復習專題一力與運動第1講力與物體的平衡課件

1、第1講力與物體的平衡1.(2016江蘇單科，江蘇單科，1)一輕質彈簧原長為一輕質彈簧原長為8 cm，在，在4 N的拉力作用的拉力作用下伸長了下伸長了2 cm，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為()A.40 m/N B.40 N/m C.200 m/N D.200 N/m答案答案D2.(2015江蘇單科，江蘇單科，4)如圖如圖1所示，用天平測量勻強磁場的磁感應所示，用天平測量勻強磁場的磁感應強度。下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長強度。下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，相等，將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，

2、將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平天平處于平衡狀態(tài)。若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是衡的是()圖圖1解析解析天平處于平衡狀態(tài)，說明線圈受到的重力和安培力的合天平處于平衡狀態(tài)，說明線圈受到的重力和安培力的合力等于兩側砝碼重力差，根據(jù)安培力公式力等于兩側砝碼重力差，根據(jù)安培力公式FBIL知處于磁場中知處于磁場中的導體受安培力作用的有效長度越長，所受安培力越大，磁場的導體受安培力作用的有效長度越長，所受安培力越大，磁場發(fā)生微小變化，安培力變化越大，天平越容易失去平衡，由圖發(fā)生微小變化，安培力變化越大，天平越容易失去

3、平衡，由圖知選項知選項A中導體的有效長度最大，所以中導體的有效長度最大，所以A正確。正確。答案答案A3.(2014江蘇單科，江蘇單科，13)如圖如圖2所示，在勻強磁場中有一傾斜的平所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為行金屬導軌，導軌間距為L，長為，長為3d，導軌平面與水平面的夾，導軌平面與水平面的夾角為角為，在導軌的中部刷有一段長為，在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層。勻強磁場的薄絕緣涂層。勻強磁場的磁感應強度大小為的磁感應強度大小為B，方向與導軌平面垂直。質量為，方向與導軌平面垂直。質量為m的導的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運體棒從導軌的頂端由靜

4、止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動，并一直勻速滑到導軌底端。導體棒始終與導軌垂直，且僅動，并一直勻速滑到導軌底端。導體棒始終與導軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導軌間的電阻為與涂層間有摩擦，接在兩導軌間的電阻為R，其他部分的電阻，其他部分的電阻均不計，重力加速度為均不計，重力加速度為g。求：。求：(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)；(2)導體棒勻速運動的速度大小導體棒勻速運動的速度大小v；(3)整個運動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱整個運動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。圖圖2考考 情情 分分 析析 201420152016力與平衡問題T13：受力平衡，法拉第電磁感應定律，能

5、量守恒定律T4：安培力作用下的平衡問題T14(1)：力的平衡T1：胡克定律力的合成與分解、共點力的平衡是高考中的熱點，主要考查對共點力作用下物體的受力的合成與分解、共點力的平衡是高考中的熱點，主要考查對共點力作用下物體的受力分析以及平衡條件的應用。以選擇題形式呈現(xiàn)，難度相對較低，命題突出受力分析、力分析以及平衡條件的應用。以選擇題形式呈現(xiàn)，難度相對較低，命題突出受力分析、力的合成與分解方法的考查，也常將受力分析與牛頓運動定律、功能關系進行綜合，力的合成與分解方法的考查，也常將受力分析與牛頓運動定律、功能關系進行綜合，題型為計算題。題型為計算題。單個物體的平衡單個物體的平衡規(guī)規(guī) 律律 方方 法法

6、1.靜態(tài)平衡問題：靜態(tài)平衡問題：應先分析物體的受力情況，再根據(jù)平衡條件列應先分析物體的受力情況，再根據(jù)平衡條件列出相應方程，解方程并對結果進行討論。出相應方程，解方程并對結果進行討論。2.動態(tài)平衡問題動態(tài)平衡問題3.求解共點力平衡問題常用的方法求解共點力平衡問題常用的方法(1)力的合成法力的合成法：對研究對象受力分析后，應用平行四邊形定則：對研究對象受力分析后，應用平行四邊形定則(或三角形定則或三角形定則)求合力的方法。力的合成法常用于僅受三個共點求合力的方法。力的合成法常用于僅受三個共點力作用且保持平衡。力作用且保持平衡。(2)正交分解法：正交分解法：把物體受到的各力都分解到互相垂直的兩個方

7、把物體受到的各力都分解到互相垂直的兩個方向上向上,然后分別列出兩個方向上合力為零的方程并求解。當物體然后分別列出兩個方向上合力為零的方程并求解。當物體受四個及四個以上共點力作用而平衡時，一般采用正交分解法。受四個及四個以上共點力作用而平衡時，一般采用正交分解法。(3)圖解法：圖解法：對研究對象進行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則對研究對象進行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖或三角形定則畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖(畫在同一個圖中畫在同一個圖中)，然，然后根據(jù)有向線段后根據(jù)有向線段(表示力表示力)的長度變化情況判斷各個力的變化情況。的長度變化情況判斷各個力的變化情況。

8、用圖解法分析動態(tài)平衡問題時要在矢量三角形中確定不變的量用圖解法分析動態(tài)平衡問題時要在矢量三角形中確定不變的量和改變的量。和改變的量。1.(2016全國卷全國卷，14)質量為質量為m的物體用輕繩的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動緩慢拉動繩的中點繩的中點O，如圖，如圖3所示。用所示。用T表示繩表示繩OA段拉段拉力的大小，在力的大小，在O點向左移動的過程中點向左移動的過程中()精精 典典 題題 組組圖圖3A.F逐漸變大，逐漸變大，T逐漸變大逐漸變大B.F逐漸變大，逐漸變大，T逐漸變小逐漸變小C.F逐漸變小，逐漸變小，T逐漸變大逐漸變大D.F逐漸變小

9、，逐漸變小，T逐漸變小逐漸變小解析解析對對O點受力分析如圖所示，點受力分析如圖所示，F(xiàn)與與T的變化情況如圖，由圖的變化情況如圖，由圖可知在可知在O點向左移動的過程中，點向左移動的過程中，F(xiàn)逐漸變大，逐漸變大，T逐漸變大，故選逐漸變大，故選項項A正確。正確。答案答案A2.(2016揚州二模揚州二模)如圖如圖4所示，位于固定的傾角為所示，位于固定的傾角為45的粗糙的粗糙斜面上的小物塊斜面上的小物塊P，受到一沿斜面向上的拉力，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面勻速，沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)把力上滑?，F(xiàn)把力F的方向變?yōu)樨Q直向上而大小不變，仍能使物塊的方向變?yōu)樨Q直向上而大小不變，仍能使物塊P沿斜面保持原來的速度

10、勻速運動，則物塊與斜面間的動摩擦沿斜面保持原來的速度勻速運動，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為因數(shù)為()圖圖4答案答案C3.(2016沭陽中學沭陽中學)將一光滑輕桿固定在地面上，將一光滑輕桿固定在地面上，桿與地面間夾角為桿與地面間夾角為，一光滑輕環(huán)套在桿上。，一光滑輕環(huán)套在桿上。一個大小和質量都不計的滑輪用輕繩一個大小和質量都不計的滑輪用輕繩OP懸懸掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上，用手拉住輕繩另一端并使環(huán)上，用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在恰好在豎直方向，如圖豎直方向，如圖5所示?，F(xiàn)水平向右拉繩，所示?，F(xiàn)水平向右拉繩，當輕環(huán)重新靜止不動時，當輕環(huán)重

11、新靜止不動時，OP繩與天花板之繩與天花板之間的夾角為間的夾角為()圖圖5答案答案D多個物體的平衡多個物體的平衡規(guī)規(guī) 律律 方方 法法1.受力分析時的受力分析時的“兩點注意兩點注意”(1)在分析兩個或兩個以上物體間的相互作用時，一般采用整體在分析兩個或兩個以上物體間的相互作用時，一般采用整體法與隔離法進行分析。法與隔離法進行分析。(2)當直接分析一個物體的受力不方便時，可轉移研究對象，先當直接分析一個物體的受力不方便時，可轉移研究對象，先分析另一個物體的受力，再根據(jù)牛頓第三定律分析該物體的受分析另一個物體的受力，再根據(jù)牛頓第三定律分析該物體的受力，此法叫力，此法叫“轉移研究對象法轉移研究對象法”

12、。2.處理平衡問題的基本思路處理平衡問題的基本思路1.(多選多選)如圖如圖6所示，甲、乙兩物體用壓縮的輕質彈簧連接靜置于所示，甲、乙兩物體用壓縮的輕質彈簧連接靜置于傾角為傾角為的粗糙斜面體上，斜面體始終保持靜止，則下列判斷的粗糙斜面體上，斜面體始終保持靜止，則下列判斷正確的是正確的是()精精 典典 題題 組組圖圖6A.物體甲一定受到物體甲一定受到4個力的作用個力的作用B.物體甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下物體甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C.物體乙所受的摩擦力不可能為零物體乙所受的摩擦力不可能為零D.水平面對斜面體無摩擦力作用水平面對斜面體無摩擦力作用解析解析若彈簧對甲向上的彈力大小恰好等

13、于若彈簧對甲向上的彈力大小恰好等于m甲甲gsin ，則甲只受，則甲只受三個力作用，三個力作用，A、B錯誤；因彈簧對乙有沿斜面向下的彈力，乙錯誤；因彈簧對乙有沿斜面向下的彈力，乙的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下運動的趨勢，的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下運動的趨勢，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，C正確；對甲、乙和斜面整正確；對甲、乙和斜面整體受力分析，由水平方向合力為零可得，水平面對斜面體無摩擦體受力分析，由水平方向合力為零可得，水平面對斜面體無摩擦力作用，力作用，D正確。正確。答案答案CD2.將一橫截面為扇形的物體將一橫截面為扇形的物體

14、B放在水平面上，一小滑塊放在水平面上，一小滑塊A放在物體放在物體B上，如圖上，如圖7所示，除了物體所示，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余與水平面間的摩擦力之外，其余接觸面的摩擦力均可忽略不計，已知物體接觸面的摩擦力均可忽略不計，已知物體B的質量為的質量為M，滑塊，滑塊A的質量為的質量為m，當整個裝置靜止時，滑塊，當整個裝置靜止時，滑塊A與物體與物體B接觸的一面與接觸的一面與豎直擋板之間的夾角為豎直擋板之間的夾角為。已知重力加速度為。已知重力加速度為g，則下列選項正，則下列選項正確的是確的是()圖圖7答案答案C3. (多選多選)如圖如圖8所示，用一段繩子把輕質滑輪吊裝在所示，用一段繩子把輕

15、質滑輪吊裝在A點，一根輕點，一根輕繩跨過滑輪，繩的一端拴在井中的水桶上，人用力拉繩的另一繩跨過滑輪，繩的一端拴在井中的水桶上，人用力拉繩的另一端，滑輪中心為端，滑輪中心為O點，人所拉繩子與點，人所拉繩子與OA的夾角為的夾角為，拉水桶的，拉水桶的繩子與繩子與OA的夾角為的夾角為。人拉繩沿水平面向左運動，把井中質量。人拉繩沿水平面向左運動，把井中質量為為m的水桶勻速提上來，人的質量為的水桶勻速提上來，人的質量為M，重力加速度為，重力加速度為g，在此，在此過程中，以下說法正確的是過程中，以下說法正確的是()圖圖8A.始終等于始終等于B.吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大C.

16、地面對人的摩擦力逐漸變大地面對人的摩擦力逐漸變大D.地面對人的支持力逐漸變大地面對人的支持力逐漸變大解析解析水桶勻速上升，拉水桶的輕繩中的拉力水桶勻速上升，拉水桶的輕繩中的拉力T始終等于始終等于mg，對滑輪受力分析如圖甲所示，對滑輪受力分析如圖甲所示，垂直于垂直于OA方向有方向有Tsin Tsin ，所以，所以，沿，沿OA方向有方向有FTcos Tcos 2Tcos ，人向左運動的過程中，人向左運動的過程中變大，所以變大，所以和和均變大，吊裝滑輪的繩子上的拉力均變大，吊裝滑輪的繩子上的拉力F變小，選項變小，選項A正確，正確，B錯錯誤；對人受力分析如圖乙所示，誤；對人受力分析如圖乙所示，逐漸變大

17、，水平方向有逐漸變大，水平方向有fTsin ，地面對人的摩擦力逐漸變大，豎直方向有，地面對人的摩擦力逐漸變大，豎直方向有FNTcos Mg，地面對人的支持力，地面對人的支持力FNMgTcos 逐漸變大，選項逐漸變大，選項C、D正確。正確。答案答案ACD電磁場中的平衡問題電磁場中的平衡問題規(guī)規(guī) 律律 方方 法法1.帶電體的平衡問題仍然滿足平衡條件，只是要注意準確分析場帶電體的平衡問題仍然滿足平衡條件，只是要注意準確分析場力力電場力、安培力或洛倫茲力。電場力、安培力或洛倫茲力。(1)2.處理電學中平衡問題的方法：處理電學中平衡問題的方法：與純力學問題的分析方法一樣，學會把電學問題力學化。與純力學問

18、題的分析方法一樣，學會把電學問題力學化。1.(2016南京二模南京二模)均勻帶正電的薄圓盤的右側，用絕緣細線均勻帶正電的薄圓盤的右側，用絕緣細線A、B懸掛一根水平通電直導線懸掛一根水平通電直導線ab，電流方向由，電流方向由a到到b，導線平行于圓，導線平行于圓盤平面。現(xiàn)圓盤繞過圓心的水平軸沿如圖盤平面?，F(xiàn)圓盤繞過圓心的水平軸沿如圖9所示方向勻速轉動，所示方向勻速轉動，細線仍然豎直，與圓盤靜止時相比，下列說法正確的是細線仍然豎直，與圓盤靜止時相比，下列說法正確的是()精精 典典 題題 組組圖圖9A.細線所受彈力變小細線所受彈力變小B.細線所受彈力不變細線所受彈力不變C.細線所受彈力變大細線所受彈力

19、變大D.若改變圓盤轉動方向，細線所受彈力變大若改變圓盤轉動方向，細線所受彈力變大解析解析圓盤靜止時，通電直導線受到豎直向上的彈力和豎直向下圓盤靜止時，通電直導線受到豎直向上的彈力和豎直向下的重力，兩者等大反向，合力為零。當圓盤勻速轉動時，根據(jù)右的重力，兩者等大反向，合力為零。當圓盤勻速轉動時，根據(jù)右手螺旋定則，圓盤產(chǎn)生水平向右的磁場，根據(jù)左手定則，通電直手螺旋定則，圓盤產(chǎn)生水平向右的磁場，根據(jù)左手定則，通電直導線受到方向向下的安培力，故細線所受的彈力變大，選項導線受到方向向下的安培力，故細線所受的彈力變大，選項A、B錯誤，錯誤，C正確；若改變圓盤轉動方向，通電直導線受到的安培正確；若改變圓盤轉

20、動方向，通電直導線受到的安培力方向向上，細線所受的彈力變小，選項力方向向上，細線所受的彈力變小，選項D錯誤。錯誤。答案答案C2.(多選多選) (2016鹽城三模鹽城三模)某老師用圖某老師用圖10所所示裝置探究示裝置探究庫侖力與電荷量的關系。庫侖力與電荷量的關系。A、B是可視為點電荷的兩是可視為點電荷的兩帶電小球，用絕緣細線將帶電小球，用絕緣細線將A懸掛，實驗中在改變電荷懸掛，實驗中在改變電荷量時，移動量時，移動B并保持并保持A、B連線與細線垂直。用連線與細線垂直。用Q和和q表示表示A、B的電荷量，的電荷量，d表示表示A、B間的距離，間的距離，(不是不是很小很小)表示細線與豎直方向的夾角，表示細

21、線與豎直方向的夾角，x表示表示A偏離偏離O點點的水平距離，實驗中的水平距離，實驗中()圖圖10A.d應保持不變應保持不變B.B的位置在同一圓弧上的位置在同一圓弧上C.x與電荷量乘積與電荷量乘積Qq成正比成正比D.tan 與與A、B間庫侖力成正比間庫侖力成正比答案答案ABC3.如圖如圖11所示所示,將長為將長為50 cm、質量為、質量為10 g的均的均勻金屬棒勻金屬棒ab的兩端用兩只相同的彈簧懸掛的兩端用兩只相同的彈簧懸掛成水平狀態(tài)，位于垂直于紙面向里的勻強成水平狀態(tài)，位于垂直于紙面向里的勻強磁場中。當金屬棒中通以磁場中。當金屬棒中通以0.4 A的電流時，的電流時，彈簧恰好不伸長。彈簧恰好不伸長

22、。g10 m/s2。圖圖11(1)求勻強磁場的磁感應強度的大小；求勻強磁場的磁感應強度的大?。?2)當金屬棒中通過大小為當金屬棒中通過大小為0.2 A、方向由、方向由a到到b的電流時，彈的電流時，彈簧伸長簧伸長1 cm。如果電流方向由。如果電流方向由b到到a，而電流大小不變，則，而電流大小不變，則彈簧伸長又是多少？彈簧伸長又是多少？答案答案(1)0.5 T(2)3 cm高頻考點一整體法與隔離法的綜合應用高頻考點一整體法與隔離法的綜合應用解題方略解題方略解題中的解題中的“一題多變一題多變”是通過轉化題目中的條件和是通過轉化題目中的條件和所求問題，生成多道不同的、新的題目。此項練習能使同學們觸所求

23、問題，生成多道不同的、新的題目。此項練習能使同學們觸類旁通，更加熟練地掌握解題方法，培養(yǎng)靈活解題的能力，同時類旁通，更加熟練地掌握解題方法，培養(yǎng)靈活解題的能力，同時訓練同學們思維的變通性和邏輯性，能開拓思維的廣度和深度，訓練同學們思維的變通性和邏輯性，能開拓思維的廣度和深度，提升同學們的解題推理能力。提升同學們的解題推理能力?！镜淅俊镜淅?如圖如圖12所示，兩段等長細線串接著兩個質所示，兩段等長細線串接著兩個質量相等的小球量相等的小球a、b，并懸掛于，并懸掛于O點?，F(xiàn)在兩個小球點?，F(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在上分別加上水平方向的外力，其中作用在b球上的球上的力為力為F、作用在、作用在a球上的力為球上的力為2F，則此裝置平衡時，則此裝置平衡時的位置可能是下列圖中的的位置可能是下列圖中的()圖圖12答案答案C變式變式1改變物體的受力情況改變物體的受力情況如圖如圖13所示，兩段等長絕緣細線將質量分別為所示，兩段等長絕緣細線將質量分別為2m、m的小球的小球A、B懸掛在懸掛在O點，小球點，小球A、B分別帶有分別帶有4q和和q的電荷量，不考慮的電荷量，不考慮A、B兩小球之間的作兩小球之間的作用力，當系統(tǒng)處于水平向右的勻強電場中并靜止用力，當系統(tǒng)處于水平向右的勻強電場中并靜止時，可能出現(xiàn)的狀態(tài)應是時，可能出現(xiàn)的狀態(tài)應是()圖圖13答案答案D變式變