2019高考物理模型系列之算法模型專題01受力分析模型學(xué)案

1、專題01受力分析模型模型界定正確對物體進(jìn)行受力分析是解決力學(xué)問題的前提和關(guān)鍵之一本模型對準(zhǔn)確分析物體所受外力的有關(guān)知識(shí)、力的判據(jù)、分析步驟、注意事項(xiàng)等作一歸納模型破解1.基本知識(shí)與方法(i)力的圖示力的圖示是用一根帶箭頭的線段直觀的表示一個(gè)力的方法線段的長度表示力的大小，箭頭指向表示力的方向,箭尾(有時(shí)用箭頭)表示力的作用點(diǎn)(ii)力的示意圖在畫圖分析物體的受力情況時(shí)，有時(shí)并不需要精確表示出力的大小，只需要將力的方向畫正確，對線段長度無嚴(yán)格要求，大致能反映出力的相對大小即可，這種力圖稱為力的示意圖(iii)受力分析受力分析是指準(zhǔn)確分析出物體所受到的外力，并用力的示意圖表示出來的過程(iv) 隔

2、離法在分析研究對象受力情況時(shí)，需要將其從周圍環(huán)境中隔離出來，并將周圍物體對他的作用力一一用力的示意圖表示出來的一種分析方法(v)整體法取多個(gè)相關(guān)聯(lián)的物體作為研究對象，分析研究對象以外的物體對研究對象整體的作用力此方法中不需分析研究內(nèi)部物體間的相互作用(vi) 內(nèi)力與外力內(nèi)力是指研究對象內(nèi)部物體間的相互作用力；外力是指研究對象以外的物體對研究對象的作用力(vii)各種性質(zhì)的力(I)重力1產(chǎn)生條件地球表面的物體都受到重力作用但微觀粒子如質(zhì)子、電子、粒子、離子等不考慮重力作用2大小2G=mg g=9.8 N/kg.在地球表面上不同的地方，物體的重力大小是不同的，緯度越高，物體的重力越大，因而同一物體

3、，在 兩極比赤道受到的重力大 .1一個(gè)物體的重力不受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，與是否還受其他力的作用也無關(guān)系3方向 重力的方向?yàn)樨Q直向下（即垂直于水平面向下） .重力的方向沿鉛垂線方向，與水平面垂直，不一定指向地心，但在兩極和在赤道上的物體，所受重力的 方向指向地心。1重力的方向不受其他作用力的影響，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒有關(guān)系4作用點(diǎn)重心上9重心是一個(gè)等效概念，其位置不一定在物體上10物體重心的位置與物體的形狀及質(zhì)量分布有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)（II）彈力1產(chǎn)生條件物體間直接接觸；接觸處發(fā)生彈性形2大小彈力大小與物體的狀態(tài)有關(guān)，通常需從平衡條件或牛頓定律來計(jì)算 . 但彈簧彈力大小可由胡克定律計(jì)算 方向（1）

4、接觸彈力的方向平面與平面接觸，彈力的方向總是垂直于平面指向受力物體點(diǎn)與平面接觸，彈力的方向總是過點(diǎn)垂直于平面指向受力物體c 球面與球面接觸，彈力方向總是沿球心連線指向受力物體.球面與點(diǎn)接觸，彈力方向總是過點(diǎn)垂直于球面切面指向受力物體（2）繩、橡皮條、鋼絲等柔軟體的彈力方向以繩為代表，對于輕繩，繩中每處張力都大小相同，方向沿繩指向繩收縮的方向，對于質(zhì)量不能忽略的繩，繩中某處張力的方向沿著該點(diǎn)繩的切線方向.（3）輕桿的彈力方向 桿的彈力可以沿任意方向，而不一定沿桿的方向，但當(dāng)輕質(zhì)桿只有兩端受力時(shí)，兩端的彈力方向一定沿著 桿的方向 .4）輕彈簧彈力的方向輕彈簧兩端彈力的方向，與彈簧中心軸線相重合，指

5、向彈簧恢復(fù)原狀的方向 作用點(diǎn)9繩、桿、彈簧的彈力在接觸點(diǎn)處310接觸面的彈力作用在接觸面上，其等效作用點(diǎn)位置與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān) (III)摩擦力1產(chǎn)生條件具備彈力產(chǎn)生的條件：接觸、彈性形變存在相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢c 接觸面粗糙2大小(1) 靜摩擦力與相對運(yùn)動(dòng)趨勢強(qiáng)弱程度有關(guān)，取值范圍0 v F “WFmax,可利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān)，但最大靜摩擦力與壓力成正比，同樣壓力下最大靜摩擦力Fmax略大于滑動(dòng)摩擦力，若無特殊說明可認(rèn)為它們數(shù)值相等 .(2) 滑動(dòng)摩擦力Ff=卩 FN,其中動(dòng)摩擦因數(shù)卩與接觸面粗糙程度、接觸面材料有關(guān)3方向總是沿著接觸面的切線方向b

6、 總是與相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反, 可用相接觸物體互為參考系判斷c 可能與速度同向?yàn)閯?dòng)力，可能與速度反向?yàn)樽枇?，也可能與速度方向垂直，即可與速度方向成任意角度 大小4作用點(diǎn) 在接觸面上，作圖時(shí)常等效到一點(diǎn)上 .(IV)萬有引力1產(chǎn)生條件任意兩物體之間都存在萬有引力作用 , 但通常物體之間的萬有引力十分微弱 , 只在天體問題中才考慮萬有引 力作用 .2大小1 2一-11 2 2F = G ,G=6.67 x 10 Nm/kgr3方向?qū)τ谫|(zhì)點(diǎn)或質(zhì)量分布均勻球體，萬有引力沿其連線或球心連線上44作用點(diǎn)對于質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)量分布均勻球體,可等效認(rèn)為作用于質(zhì)點(diǎn)上或球心上(V) 介質(zhì)阻力1產(chǎn)生條件在空氣或

7、液體等流體中運(yùn)動(dòng)的物體都要受到阻力作用，有特殊說明的除外.2大小介質(zhì)阻力的大小通常與物體的速度、介質(zhì)本身有關(guān)，具有情況需由給定條件確定.3方向與物體相對介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向成平角或鈍角，垂直於介質(zhì)與物體的某一作用面，如風(fēng)帆的帆面等4作用點(diǎn)作用于物體表面，可等效認(rèn)為作用于物體上一點(diǎn).(VI) 浮力1產(chǎn)生條件浸入液體或氣體中的物體會(huì)受到浮力的作用。在氣體中通常固體所受浮力可忽略。2大小由阿基米德定律確定：F =：gV3方向豎直向上4作用點(diǎn)作用于物體表面，可等效認(rèn)為作用于物體上一點(diǎn)(VII )靜電力1產(chǎn)生條件帶電物體之間都存在靜電力作用2大小對于真空中點(diǎn)電荷有F=k9 風(fēng),k=9 x 109NC2r23方

8、向 沿兩點(diǎn)電荷連線方向，同性間是斥力，異性間是引力4作用點(diǎn)5點(diǎn)電荷上(VIII) 電場力1產(chǎn)生條件帶電物體處于電場中2大小對于點(diǎn)電荷有 F=qE3方向正電荷 F 與 E 同向，負(fù)電荷 F 與 E 反向4作用點(diǎn)點(diǎn)電荷上(IX) 安培力1產(chǎn)生條件電流處于磁場中電流與所處的磁場不平行2大小在勻強(qiáng)磁場中有F = BIL sin ,二是丨與B之間的夾角3方向安培力主方向垂直于電流與磁場所決定的平面，具體方向可由左手定則判定4作用點(diǎn)作用于整個(gè)通電導(dǎo)體上可等效作用于一點(diǎn)(X)洛倫茲力1產(chǎn)生條件電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向不平行于磁場2大小是 v 與 B 之間的夾角3方向 垂直于 v 與 B 決定的平面，可由左手

9、定則判定.4作用點(diǎn)6作用于運(yùn)動(dòng)電荷上.2. 受力分析的三個(gè)常用判據(jù)(i) 條件判據(jù)不同性質(zhì)的力產(chǎn)生條件不同，進(jìn)行受力分析時(shí)最基本的判據(jù)是根據(jù)其產(chǎn)生條件(ii)效果判據(jù)有時(shí)候是否滿足某力產(chǎn)生的條件是很難判定的，可先根據(jù)(或先確定)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析，再運(yùn)用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律判定未知力，也可應(yīng)用”假設(shè)法”。1物體平衡時(shí)必須保持合外力為零2物體做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)必須保持合力方向沿加速度方向，合力大小滿足F二ma23物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)必須保持恒力被平衡，合力大小恒定，滿足F二mX,方向始終指向圓心.R(iii)特征判據(jù)在有些受力情況較為復(fù)雜的情況下，我們根據(jù)力產(chǎn)生的條件及其作用效果仍不能判定該力

10、是否存在時(shí)，可從力的作用是相互的這個(gè)基本特征出發(fā)，判定其反作用力是否存在來判定該力.3. 受力分析的基本順序與步驟(i) 受力分析的一般順序1明確研究對象，研究對象可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、物體、物體系2找出所有接觸點(diǎn).3按順序分析物體受力.一般先分析場力(重力、電場力、磁場力等不接觸力)，再依次對每一接觸點(diǎn)分析彈力、摩擦力.4找出每個(gè)力的施力物體.(防“多”分析力)5看受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相符 .(防“漏”力、“錯(cuò)”力)6正確畫出受力圖，注意不同對象的受力圖用隔離法分別畫出，對于質(zhì)點(diǎn)和不考慮力對物體的形變和轉(zhuǎn)動(dòng)效果的情況，可將各力平移至物體的重心上，即各力均從重心畫起(ii)受力分析的步驟 第一步：隔

11、離物體.隔離物體就是把被分析的那個(gè)物體或系統(tǒng)單獨(dú)畫出來，而不要管其周圍的其他物體，這 是受力分析的基礎(chǔ) 第二步：在已隔離的物體上畫出場力和其他給定的作用力 . 場力可作為已知力，可首先把他們畫出來 . 另外， 物體往往在場力或及其他給定力作用下才與其他物體產(chǎn)生擠壓、拉伸以及相對運(yùn)動(dòng)等，進(jìn)而產(chǎn)生彈力和摩 擦力，所以還要先分析其他給定作用力 .第三步：查找接觸點(diǎn)和接觸面. 就是查找研究對象與周圍其他物體的接觸點(diǎn)和接觸面. 彈力和摩擦力是接觸7力，其他物體對被分析物體的彈力和摩擦力只能通過接觸點(diǎn)和接觸面來作用，這就是說尋找物體所受的彈 力（拉力、壓力、支持力等）和摩擦力只能在被分析物體與其他物體相接

12、觸的點(diǎn)和面上找. 查找接觸點(diǎn)和接觸面，要找全 . 每個(gè)接觸點(diǎn)或面上最多有兩個(gè)力（一個(gè)彈力，一個(gè)摩擦力）. 第四步：分析彈力（拉力、壓力、支持力等）.在被分析物體與其他物體的接觸處 . 如果有彈性形變（擠壓 或拉伸），則該處就有彈力，反之則沒有 . 在確定彈力存在以后，其方向就比較容易確定了，它總是跟接觸 面垂直，指向受力物體 . 這有三種情況：一是兩平面重合接觸，彈力的方向跟平面垂直，指向受力物體；二 是硬點(diǎn)面接觸，兩個(gè)堅(jiān)硬的物體相接觸時(shí)，其中一個(gè)物體的突出端（點(diǎn)）頂在另一個(gè)物體的平面上（如梯 子一端支地，一端靠墻） ，這時(shí)彈力的方向過接觸點(diǎn)跟接觸面垂直（如梯子靠墻端受的彈力跟墻垂直，靠地 端

13、受的彈力跟地面垂直） ；如果接觸面是曲面，彈力的方向跟曲面上接觸點(diǎn)處的切面垂直，沿過接觸點(diǎn)的曲面法線的方向；三是軟點(diǎn)面接觸，就是一個(gè)柔軟的物體通過一個(gè)點(diǎn)連接到另一個(gè)物體表面上（如用繩或彈 簧拉一物體） ，這時(shí)可由柔軟體的形變方向確定彈力方向，彈力的方向總是沿著繩或彈簧的軸線，跟彈性形 變的方向相反 .第五步：分析摩擦力 . 摩擦力分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力，由產(chǎn)生條件可知分析接觸面上有無摩擦力，首先要 看接觸面是否光滑（這往往是題目中的已知條件） ，其次看有無彈力，然后再進(jìn)行摩擦力的判斷：接觸面上 有相對滑動(dòng)時(shí)有滑動(dòng)摩擦力，其大小f=卩 N,方向跟物體的相對運(yùn)動(dòng)方向相反；接觸面上無相對滑動(dòng)但有相對

14、滑動(dòng)趨勢時(shí)有靜摩擦力，它的大小和方向總是跟迫使物體產(chǎn)生相對滑動(dòng)趨勢的外力等大而反向. 對判斷物體是否具有相對運(yùn)動(dòng)趨勢，比較簡單的方法是假設(shè)法：設(shè)想接觸面是光滑的，看這個(gè)時(shí)候物體是否還能相 對靜止 . 若還能相對靜止就是沒有運(yùn)動(dòng)趨勢，沒有靜摩擦力. 反之就是有相對運(yùn)動(dòng)趨勢 . 相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向就是此時(shí)的相對運(yùn)動(dòng)方向 . 要注意，靜摩擦力的大小和方向總是在使物體保持相對靜止的前提下，隨使物體 產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)趨勢的外力的變化而變化的靜摩擦力有最大值 fmax，當(dāng)外力大于或等于 fmax 時(shí)，相對靜止被破壞，物體開始滑動(dòng) .第六步 : 把分析出物體的所有重力、主動(dòng)力、彈力、摩擦力都畫在隔離體上，就完成

15、了物體的受力分析圖4.受力分析注意事項(xiàng)i ）研究對象的受力圖，通常只畫出根據(jù)性質(zhì)命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析進(jìn)去，受力圖完成后再進(jìn)行力的合成或分解(ii )區(qū)分內(nèi)力和外力，對幾個(gè)物體的整體進(jìn)行受力分析時(shí)，這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力，不能在受力圖中出現(xiàn)；當(dāng)把某一物體單獨(dú)隔離分析時(shí)，原來內(nèi)力變成了外力，要畫在受力圖上(iii)整體法與隔離法要靈活選用.(iv) 畫受力圖要注意從空間三維情況轉(zhuǎn)化為平面二維情況(v) 對于涉及到介質(zhì)阻力、安培力、洛倫茲力等與運(yùn)動(dòng)過程有關(guān)的作用力時(shí)，要注意運(yùn)動(dòng)過程與受力之間的相互影響8例 1.為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)

16、得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程，如圖所示。那么下列說法中 正確的是A. 顧客始終受到三個(gè)力的作用B. 顧客始終處于超重狀態(tài)C. 顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D. 顧客對扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下答案：C解析：在慢慢加速的過程中顧客受到的摩擦力水平向左，電梯對其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上, 由牛頓第三定律，它的反作用力即人對電梯的作用方向指向向左下；在勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，顧客與電梯間 的摩擦力等于零，顧客對扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下,C 正確。例 2.如圖所示，物體 A 靠在豎直墻面上，在力

17、 F 作用下，A、B 保持靜止。物體 B 的受力個(gè)數(shù)為A. 2 B .3 C .4 D .5答案：C解析:直接考慮B物體時(shí)可直接確定的力有三個(gè):物體B受到重力、 力F與A對E的壓力口為確定AB間是否 存在摩擦力，再取整體為研究對象:由整休受力易知A芍豎直墻間無壓力，結(jié)合摩撫力產(chǎn)生條件知A與墻間必 無摩掇力再考慮A物體人能保持平衡必然受到E対A的支持力與摩攥力*故到4個(gè)力的作用正 確一例 3.如圖所示，A、B均為半個(gè)絕緣正方體，質(zhì)量均為m在A B內(nèi)部各嵌入一個(gè)帶電小球，A帶電量為9+q,B帶電量為q,且兩個(gè)小球的球心連線垂直于AB接觸面。A B最初靠在豎直的粗糙墻上?？臻g有水平向右的勻強(qiáng)電場，場

18、強(qiáng)大小為E,重力加速度為g?，F(xiàn)將A、B無初速度釋放，下落過程中始終相對靜止，忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是例 3 題圖A.兩物塊下落的加速度大小均為gB.兩物塊下落的加速度大小應(yīng)小于gC. A、B之間接觸面上的彈力為零D. B受到A的摩擦力作用，方向沿接觸面向上答案：AD解析:取整體為研究對象，因整體在水平方向上所受電場力的合力為零，故A與豎直墻面間無擠壓，則與墻 面間也無摩揍：整體在豎直方向上只受到重力的作用，觀正確B錯(cuò)誤；再隔高出A分析受力，因A下落的 扣速度等于重力加遠(yuǎn)度，它所受合力應(yīng)等于重力，即除重力外A所受的接觸面的支持力與摩撫力的合力必 與電場力等值反問，則A物體的受力只能是如

19、圖所示情況，C錯(cuò)誤D正確。10例 4. 一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，小油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率 v 勻速下降；若兩極板間的電壓為 U,經(jīng)一段時(shí)間后，小油滴以速率 v 勻速上升.若兩極板間電壓為-U,小油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大 小、方向?qū)⑹牵ǎ〢.2v、向下B.2v、向上 C.3v、向下D.3v、向上答案：C解析：以油滴為研究對象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件：不加電壓時(shí)，mg-kv=O所加電壓為 U 時(shí)，mg+kv-qU= 0d所加電壓為-U 時(shí)mg+巴-kv，二0d由以上各式得:v / =3v

20、，方向豎直向下.例 5.滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng)，研究表明，在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí)，水對滑板的作用力FX垂直于板面，大小為 kv2 3,其中 v 為滑板速率（水可視為靜止）.某次運(yùn)動(dòng)中，在水平牽引力作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角 0 =37時(shí)（題 23 圖），滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的k=54 kg/m，入和滑板的總質(zhì)量為108 kg，試23求（重力加速度 g 取 10 m/s ,s in 37。取，忽略空氣阻力）：52滑板的速率；3水平牽引力的功率.答案：（1） 810N （ 2） 5m/s （3） 4050 W例 3答圖11解析：（I）以渭板和運(yùn)動(dòng)員為研究對象，其受力如圖所示由共點(diǎn)力平衡條件

21、可得COSQ = mgF& sin 0 = P由、聯(lián)立，得F=810NFN二mg/COSTFN=kv2水平牽引力的功率P=Fv=4050 W例 6.如圖，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于0、0，并處于勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為mgkcos v=5 m/s(B)(D)亠mgy正向， -IL沿懸線向上，nIL得v =12IL(C)z負(fù)向，mgta nrIL答案：BC13解析:直導(dǎo)線受到的重力是確定的細(xì)線是否對導(dǎo)線產(chǎn)生拉力是不能確走的扮兩種情況來討論:當(dāng)細(xì)線對導(dǎo)線 無拉力時(shí)由平衡條件知安培力必與重力等值反向即噸匕由左手走則可知

22、此時(shí)旃場方向必沿y軸正方 向E正確;若細(xì)線對導(dǎo)線產(chǎn)生拉力口其方向沿細(xì)線向上，但大小不能確定可確定的是拉力與重力的合力必在 此二b所成夾角范圍內(nèi)由平衡條件可知安培力的方問必在H匚力反向延長線所成夾角范圍內(nèi)作出逆著x軸 的截面圖如團(tuán)所示，由左手定則可以判定，若磁場沿 Z 軸正方向時(shí)安培力沿 y 軸負(fù)方向，若磁場方向沿懸線向上時(shí)，安培力方向垂 直于懸線指向左下方，這兩種情況都不能使導(dǎo)線保持平衡 當(dāng)磁場沿 Z 軸負(fù)方向時(shí)，安培力方向沿 y 軸正方向 利用力的合成及平衡條件有 mg 二 BILtany 故可知 AD 錯(cuò)誤 C 正確.例 7.如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)

23、度為為 m 帶電量為+Q 的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是A.滑塊受到的摩擦力不變B .滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B 的大小無關(guān)C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D . B 很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上答案：C解析：帶電量為+Q 的小滑塊從斜面頂端開始下滑的過程中，由左手定則可判定滑塊所受的洛倫茲力的方向 垂直斜面向下，則再由 f 二 Bqv 知滑塊與斜面間壓力隨著滑塊速度增大而增大，滑塊受到的摩擦力也增大，A 錯(cuò)誤 C 正確.滑塊到達(dá)地面前有可能已達(dá)到勻速狀態(tài)，這種情況下由 mg si nv - (mgCOST1 Bqvm)知滑塊到達(dá)地面時(shí)的速度與 B 有關(guān)

24、;若滑塊到達(dá)地面間還未到達(dá)勻速狀態(tài)，則從能量角度考慮，同樣條件下 B 越大時(shí)摩擦力越大，下滑過程中需克服摩擦力做功越多，滑塊到達(dá)地面時(shí)獲得的動(dòng)能越小，B 錯(cuò)誤.當(dāng)滑塊能靜止于斜B 的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量14面上時(shí)應(yīng)有 min 0 =mgcos 0，即卩卩=tan B ,與B的大小無關(guān)，D 錯(cuò)誤.例 8.如圖所示，真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和水平方向的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m 帶電量為 q 的小球以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為 R 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè) t =0 時(shí)物體在軌跡最低點(diǎn)且重力勢能為零，電勢 能也為零，下列說法正確的是1 *AXX :XX4XXX例 8 題圖A. 小球帶負(fù)電12B.小球運(yùn)動(dòng)的過

25、程中，機(jī)械能守恒，且機(jī)械能為E= mv2C.重力勢能隨時(shí)間的變化關(guān)系為Ep= mgRcos tRD.電勢能隨時(shí)間的變化關(guān)系為Ep= mgR( cos t 1)pR答案：D解析:小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力必與電場力平衡，即電場力方向向上，與電場方向一致，小球應(yīng)帶負(fù)電,A錯(cuò)誤；小球在運(yùn)動(dòng)中因有電場力做功，故機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；小球的重力勢能=mgR(L-cossrt)=wi(l-cosC錯(cuò)誤$因小球的重力與電場力等值反向且在最低點(diǎn)時(shí)總勢能為零古文電勢能耳 J -號(hào)=幗膽g g-l；D正確模型演練1.如圖所示，帶有長方體盒子的斜劈A 放在固定的斜面體 C 的斜面上，在盒子內(nèi)放有光滑球 B, B 恰

26、與盒子前、后壁 M N 點(diǎn)相接觸。現(xiàn)使斜劈 A 在斜面體 C 上靜止不動(dòng)，此時(shí) M N 對球 B 均無壓力。以下說法正確的是A.若 C 的斜面光滑，斜劈 A 以一定的初速度沿斜面向上滑行，則M 點(diǎn)對球 B 有壓力15E.若 C 的斜面光滑，斜劈 A 以一定的初速度沿斜面向上滑行，則N 點(diǎn)對球 B 有壓力C.若 C 的斜面粗糙，且斜劈 A 沿斜面勻速下滑，則 M 點(diǎn)對球 B 有壓力D.若 C 的斜面粗糙，且斜劈 A 沿斜面勻速下滑，則 N 點(diǎn)對球 B 有壓力答案：B解折:先臥整體為研究對象，若c的斜面光滑，整體的加速度平行于斜面向下，再以球B為研究對象，要使 球總所受合力方向平行于斜面向下，N點(diǎn)

27、必須對斜面有壓力的作用，A錯(cuò)誤E正確；若C的斜面粗糙且斜 聲A勻速下滑時(shí)，整體所愛合力為星 球E所愛合力亦対零，隔離B球分析其受力可知，球B在水平方向 上必不受外力的作用，即仏N點(diǎn)對球B都無力的作用C皆錯(cuò)誤。2. L 型木板 P （上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊 Q 相連，如圖所示。若 P、Q 一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力。則木板P 的受力個(gè)數(shù)為練 2圖A. 3 B . 4 C . 5 D . 6答案：C解析：P、Q 一起沿斜面勻速下滑時(shí)，由于木板P 上表面光滑，滑塊 Q 受到重力、P 的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力。木板 P 受到重力、

28、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q 的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力，所以選項(xiàng)C 正確。3. 如圖所示，木塊 b 放在一固定斜面上，其上表面水平，木塊a 放在 b 上，用平行于斜面向上的力 F 作用于 a, ab 均保持靜止，則木塊 b 受力的個(gè)數(shù)可能是A.2 個(gè) B. 3個(gè) C.4 個(gè)D.5 個(gè)答案：CD解析:由圖可知，木塊缸要處于靜止，必愛到b對它的支持力和摩擦力，再分析b所曼外力,可以確走的有 重力、斜面的支持力、a的壓力和摩擦力，這四個(gè)力有可能使物體b處于平衝，若不能使物體b處于平衡時(shí), 斜面還會(huì)對物體b產(chǎn)生一個(gè)摩撫力，故物體b受力有個(gè)數(shù)可能是4個(gè)也可能是5個(gè)CD正確。164. 一有固定斜面的

29、小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連小球某時(shí)刻正處于如圖所示狀態(tài)設(shè)斜面對小球的支持力為 N,細(xì)繩對小球的拉力為 T,關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說法正確的17A.若小車向左運(yùn)動(dòng)，匕可能為零艮若小車向左運(yùn)動(dòng),T 可能為零C.若小車向右運(yùn)動(dòng),N 不可能為若小車向右運(yùn)動(dòng),T 不可能為零答案：AB解析：小球相對于斜面靜止時(shí)，與小車具有共同加速度，如圖甲、乙所示，向左的加速度 a=gta 時(shí) T=0,向右的加速度 a=gtanv 時(shí) N=0,根據(jù)牛頓第二定律,合外力與合加速度方向相同沿水平方向，但速度方向與力沒有直接關(guān)系5.如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng)，小球A 用細(xì)線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊 B 始終相對于小車靜止地?cái)[放在右端（B 與小車平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩）。若某時(shí)刻觀察到細(xì)線偏離豎答案：D解析：由于小車在水平面上運(yùn)動(dòng)，其加速度方向只能在水平方向上，隔離小球A受力由牛頓第二定律可得 系統(tǒng)的加速度口二茗爲(wèi)方向水平向右。再隔離物塊總進(jìn)行受力分析，豎直方向有重力、支持力兩個(gè)平 衡力的作用,水A.mg，豎直向上Bmg -J j2，斜向左上方C. mg tan,水平向右Dmg、1 tan2二，斜向右上方