專題一受力分析物體的平衡(高考定位+方法提煉+突破訓(xùn)練)(共42張PPT)

1、第一部分 專題復(fù)習(xí)篇受力分析、物體的平衡問題是力學(xué)的基本問題，在高受力分析、物體的平衡問題是力學(xué)的基本問題，在高考中是考中是級要求，主要考查力的產(chǎn)生條件、力的大小級要求，主要考查力的產(chǎn)生條件、力的大小方向的判斷方向的判斷( (難點：彈力、摩擦力難點：彈力、摩擦力) )、力的合成與分解、力的合成與分解、平衡條件的應(yīng)用、動態(tài)平衡問題的分析、連接體問題平衡條件的應(yīng)用、動態(tài)平衡問題的分析、連接體問題的分析，涉及的思想方法有：整體法與隔離法、假設(shè)的分析，涉及的思想方法有：整體法與隔離法、假設(shè)法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等高考法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等高考試題命題特點：這部分知識單

2、獨考查一個知識點的試試題命題特點：這部分知識單獨考查一個知識點的試題非常少，大多數(shù)情況都是同時涉及到幾個知識點，題非常少，大多數(shù)情況都是同時涉及到幾個知識點，而且都是牛頓運動定律、功和能、電磁學(xué)的內(nèi)容結(jié)合而且都是牛頓運動定律、功和能、電磁學(xué)的內(nèi)容結(jié)合起來考查，考查時注重物理思維與物理能力的考核起來考查，考查時注重物理思維與物理能力的考核高考定位目錄索引考題1 對物體受力分析的考查考題2 對靜態(tài)平衡問題的考查考題3 對動態(tài)平衡問題的考查考題4 應(yīng)用平衡條件解決電學(xué)平衡問題考題1對物體受力分析的考查 (多選多選)如圖如圖1所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m的木塊的木塊A放在質(zhì)量為放在質(zhì)量為M的三角形斜面的

3、三角形斜面B上，現(xiàn)用大小均為上，現(xiàn)用大小均為F，方向相反的水平力分，方向相反的水平力分別推別推A和和B，它們均靜止不動，則，它們均靜止不動，則() A.A與與B之間不一定存在摩擦力之間不一定存在摩擦力B.B與地面之間可能存在摩擦力與地面之間可能存在摩擦力C.B對對A的支持力一定大于的支持力一定大于mgD.地面對地面對B的支持力的大小一定等于的支持力的大小一定等于(Mm)g圖圖1例 1審題突破審題突破B、D選項考察地面對選項考察地面對B的作用力故可以：的作用力故可以：先對物體先對物體A、B整體受力分析，根據(jù)平衡條件得到地整體受力分析，根據(jù)平衡條件得到地面對整體的支持力和摩擦力；面對整體的支持力和

4、摩擦力；A、C選項考察物體選項考察物體A、B之間的受力，應(yīng)當(dāng)隔離，物體之間的受力，應(yīng)當(dāng)隔離，物體A受力少，故：隔離受力少，故：隔離物體物體A受力分析，根據(jù)平衡條件求解受力分析，根據(jù)平衡條件求解B對對A的支持力和的支持力和摩擦力摩擦力.解析解析對對A、B整體受力分析，如圖，整體受力分析，如圖，受到重力受到重力(Mm)g、支持力、支持力FN和已和已知的兩個推力，水平方向：由于兩知的兩個推力，水平方向：由于兩個推力的合力為零，故整體與地面?zhèn)€推力的合力為零，故整體與地面間沒有摩擦力；豎直方向：有間沒有摩擦力；豎直方向：有FN(Mm)g，故，故B錯誤，錯誤，D正確；正確；再對物體再對物體A受力分析，受重

5、力受力分析，受重力mg、推力、推力F、斜面體、斜面體B對對A的支的支持力持力FN和摩擦力和摩擦力Ff，在沿斜面方向：，在沿斜面方向：當(dāng)推力當(dāng)推力F沿斜面分沿斜面分量大于重力的下滑分量時，摩擦力的方向沿斜面向下，量大于重力的下滑分量時，摩擦力的方向沿斜面向下，當(dāng)當(dāng)推力推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量時，摩擦力的方向沿沿斜面分量小于重力的下滑分量時，摩擦力的方向沿斜面向上斜面向上，當(dāng)推力當(dāng)推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量時，沿斜面分量等于重力的下滑分量時，摩擦力為零，設(shè)斜面傾斜角為摩擦力為零，設(shè)斜面傾斜角為，在垂直斜面方向：，在垂直斜面方向：FNmgcos Fsin ，所以，所以B對對A的支持

6、力不一定大于的支持力不一定大于mg，故，故A正確，正確，C錯誤錯誤.故選擇故選擇A、D.答案答案AD1. (單選單選)(2014廣東廣東14)如圖如圖2所示，水平地所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是處受力的方向，下列說法正確的是()A.M處受到的支持力豎直向上處受到的支持力豎直向上B.N處受到的支持力豎直向上處受到的支持力豎直向上C.M處受到的靜摩擦力沿處受到的靜摩擦力沿MN方向方向D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向處受到的靜摩擦力沿水平方向突破訓(xùn)練圖圖2解析解析M處支持力方向與支持面處支持力方向與支持面(地面地面)

7、垂直，即豎垂直，即豎直向上，選項直向上，選項A正確；正確；N處支持力方向與支持面處支持力方向與支持面(原木接觸面原木接觸面)垂直，即垂直垂直，即垂直MN向上，故選項向上，故選項B錯誤；錯誤；摩擦力與接觸面平行，故選項摩擦力與接觸面平行，故選項C、D錯誤錯誤.答案答案 A2. (單選單選)如圖如圖3所示，一根輕桿的兩端固所示，一根輕桿的兩端固定兩個質(zhì)量均為定兩個質(zhì)量均為m的相同小球的相同小球A、B，用，用兩根細繩懸掛在天花板上，虛線為豎直兩根細繩懸掛在天花板上，虛線為豎直線，線，30，60，求輕桿對，求輕桿對A球的作用力球的作用力()圖圖3解析解析對對A球受力分析如下圖，細繩對小球球受力分析如下

8、圖，細繩對小球A的力為的力為F1，桿對桿對A的力為的力為F2，把，把F1和和mg合成，由幾何知識可得組合成，由幾何知識可得組成的三角形為等腰三角形，故成的三角形為等腰三角形，故F2mg.答案答案A3. (單選單選)如圖如圖4所示，用質(zhì)量為所示，用質(zhì)量為M的吸鐵石，的吸鐵石，將一張質(zhì)量為將一張質(zhì)量為m的白紙壓在豎直固定的磁的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上某同學(xué)沿著黑板面，用水平向性黑板上某同學(xué)沿著黑板面，用水平向右的恒力右的恒力F輕拉白紙，白紙未移動，則此時輕拉白紙，白紙未移動，則此時黑板對白紙的摩擦力的大小為黑板對白紙的摩擦力的大小為()圖圖4方 法 提 煉1.合理的選取研究對象合理的選取研究對

9、象如果題目中給出的物體不止一個，在分析物體受力情如果題目中給出的物體不止一個，在分析物體受力情況時，往往不能直接判斷它與其接觸的物體間是否有況時，往往不能直接判斷它與其接觸的物體間是否有相互作用的彈力和摩擦力，這時可以采用隔離法相互作用的彈力和摩擦力，這時可以采用隔離法(或整或整體法體法)，先分析其他物體，先分析其他物體(或整體或整體)的受力情況，再分析的受力情況，再分析被研究物體的受力情況被研究物體的受力情況.2.結(jié)合運動狀態(tài)及時修正結(jié)合運動狀態(tài)及時修正由于彈力和摩擦力都是被動力，它們的方向和大小與由于彈力和摩擦力都是被動力，它們的方向和大小與物體的運動狀態(tài)有密切的關(guān)系，所以分析物體的受力物

10、體的運動狀態(tài)有密切的關(guān)系，所以分析物體的受力情況時，除了根據(jù)力產(chǎn)生的條件判斷外，還必須根據(jù)情況時，除了根據(jù)力產(chǎn)生的條件判斷外，還必須根據(jù)物體的運動狀態(tài)，結(jié)合牛頓第二定律及時進行修正物體的運動狀態(tài)，結(jié)合牛頓第二定律及時進行修正.考題2對靜態(tài)平衡問題的考查例 2圖圖55. (單選單選)在如圖所示的在如圖所示的A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計，滑輪的軸略不計，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩上，一根輕繩ab繞過滑輪，繞過滑輪，a端固定在墻上，端固定在墻上，b端下面掛一個質(zhì)量都是端下面掛一個質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重的重物，當(dāng)滑輪和重物

11、都靜止不動時，圖物都靜止不動時，圖A、C、D中桿中桿P與豎直方向夾角均為與豎直方向夾角均為，圖，圖B中桿中桿P在豎直方向上，假設(shè)在豎直方向上，假設(shè)A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈四幅圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是，則以下判斷中正確的是()6. (單選單選)傾角為傾角為45的斜面固定在墻角，一質(zhì)量分的斜面固定在墻角，一質(zhì)量分布均勻的光滑球體在大小為布均勻的光滑球體在大小為F的水平推力作用下靜的水平推力作用下靜止在如圖止在如圖7所示的位置，所示的位置，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)球的作用線通過球心，設(shè)球所受重力大小為所受重力大小為G，豎直墻

12、對球的彈力大小為，豎直墻對球的彈力大小為F1，斜面對球的彈力大小為斜面對球的彈力大小為F2，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是()A.F1一定大于一定大于F B.F2一定大于一定大于GC.F2一定大于一定大于F D.F2一定大于一定大于F1圖圖7解析解析以球為研究對象，受力分析，如圖所示，以球為研究對象，受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件可得：根據(jù)平衡條件可得：F2sin GFF1F2cos 所以所以F2一定大于一定大于G，F(xiàn)1一定小于一定小于F，F(xiàn)2與與F的大小關(guān)系不確定，的大小關(guān)系不確定，F(xiàn)1和和F2的大小關(guān)系也不確定，所以的大小關(guān)系也不確定，所以B正確，正確，A、C、D錯誤錯誤.答案答

13、案B方 法 提 煉共點力平衡問題的求解思路和方法共點力平衡問題的求解思路和方法1.求解共點力平衡問題的一般思路求解共點力平衡問題的一般思路2.常用求解方法常用求解方法(1)正交分解法正交分解法(2)合成法合成法 (多選多選)如圖如圖8所示，傾角為所示，傾角為的斜面體的斜面體c置于水平地面上，小物塊置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接連接，連接b的一段的一段細繩與斜面平行細繩與斜面平行.在在a中的沙子緩慢流出的過程中，中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A.b對對c的摩擦力

14、一定減小的摩擦力一定減小B.b對對c的摩擦力方向可能平行斜面向上的摩擦力方向可能平行斜面向上C.地面對地面對c的摩擦力方向一定向右的摩擦力方向一定向右D.地面對地面對c的摩擦力一定減小的摩擦力一定減小考題3對動態(tài)平衡問題的考查 例 3圖圖8審題突破審題突破b受到受到c的摩擦力不一定為零，與兩物體的重力、斜的摩擦力不一定為零，與兩物體的重力、斜面的傾角有關(guān)面的傾角有關(guān).對對bc整體研究，由平衡條件分析水平面對整體研究，由平衡條件分析水平面對c的摩擦的摩擦力方向和支持力的大小力方向和支持力的大小.解析解析設(shè)設(shè)a、b的重力分別為的重力分別為Ga、Gb.若若GaGbsin ，b受到受到c的摩擦力為零；

15、若的摩擦力為零；若GaGbsin ，b受到受到c的摩的摩擦力不為零擦力不為零.若若GaGbsin ，b受到受到c的摩擦力沿斜面的摩擦力沿斜面向上，故向上，故A錯誤，錯誤，B正確正確.對對b、c整體，水平面對整體，水平面對c的摩擦力的摩擦力FfFTcos Gacos ，方向水，方向水平向左平向左.在在a中的沙子緩慢流出的過程中，則摩擦力在減小，故中的沙子緩慢流出的過程中，則摩擦力在減小，故C錯誤，錯誤，D正確正確.答案答案BD7. (單選單選)如如圖圖9甲，手提電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來甲，手提電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)角度.某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的

16、舒某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位適度，由原卡位4緩慢地調(diào)至卡位緩慢地調(diào)至卡位1(如圖乙如圖乙)，電腦始終靜止在，電腦始終靜止在底座上，則底座上，則()圖圖9突破訓(xùn)練A.電腦受到的支持力變大電腦受到的支持力變大B.電腦受到的摩擦力變小電腦受到的摩擦力變小C.散熱底座對電腦的作用力變大散熱底座對電腦的作用力變大D.散熱底座對電腦的作用力不變散熱底座對電腦的作用力不變解析解析對筆記本電腦受力分析如圖所示，有：對筆記本電腦受力分析如圖所示，有：FNmgcos 、Ffmgsin .由原卡位由原卡位1調(diào)至卡位調(diào)至卡位4，減小，減小，靜摩擦力靜摩擦力Ff減小、支持力減小、支持力F

17、N增加；散熱底座對電腦增加；散熱底座對電腦的作用力的合力是支持力和靜摩擦力的合力，與電的作用力的合力是支持力和靜摩擦力的合力，與電腦的重力平衡，始終是不變的，故腦的重力平衡，始終是不變的，故D正確正確.答案答案D8. (單選單選)如圖如圖10將兩個質(zhì)量均為將兩個質(zhì)量均為m的小球的小球a、b用細用細線相連懸掛于線相連懸掛于O點，用力點，用力F拉小球拉小球a，使整個裝置處，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且懸線于靜止?fàn)顟B(tài)，且懸線Oa與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為30，則，則F的最小值為的最小值為()圖圖10解析解析以以a、b兩球為一整體進行受力分析：受重兩球為一整體進行受力分析：受重力力2mg，繩子

18、的拉力，繩子的拉力FT，拉力，拉力F，其中重力是恒，其中重力是恒力，繩子拉力力，繩子拉力FT方向恒定，根據(jù)平衡條件，整體方向恒定，根據(jù)平衡條件，整體所受合外力為零，所以當(dāng)所受合外力為零，所以當(dāng)F的方向與繩子垂直時的方向與繩子垂直時最小，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得：最小，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得：F2mgsin 30mg，所以所以B正確，正確，A、C、D錯誤錯誤.答案答案B9. (單選單選) (2014山東山東14)如圖如圖11所示，用兩根等長所示，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千，某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，一簡易秋

19、千，某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點不變但仍保持等長且懸掛點不變.木板靜止時，木板靜止時，F(xiàn)1表示表示木板所受合力的大小，木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后力的大小，則維修后()A.F1不變，不變，F(xiàn)2變大變大B.F1不變，不變，F(xiàn)2變小變小C.F1變大，變大，F(xiàn)2變大變大D.F1變小，變小，F(xiàn)2變小變小圖圖11解析解析木板靜止時，木板受重力木板靜止時，木板受重力G以及兩根輕繩的拉力以及兩根輕繩的拉力F2，根據(jù)平衡條件，木板受到的合力，根據(jù)平衡條件，木板受到的合力F10，保持不變，保持不變.兩根輕繩的拉力兩根輕繩的拉力F2的合

20、力大小等于重力的合力大小等于重力G，保持不變，保持不變，當(dāng)兩輕繩剪去一段后，兩根輕繩的拉力當(dāng)兩輕繩剪去一段后，兩根輕繩的拉力F2與豎直方向的與豎直方向的夾角變大，因其合力不變，故夾角變大，因其合力不變，故F2變大變大.選項選項A正確，選項正確，選項B、C、D錯誤錯誤.答案答案A方 法 提 煉1.當(dāng)受力物體的狀態(tài)發(fā)生當(dāng)受力物體的狀態(tài)發(fā)生“緩慢緩慢”變化時，物體所處的狀態(tài)仍變化時，物體所處的狀態(tài)仍為平衡狀態(tài)，分析此類問題的方法有解析法和矢量三角形法為平衡狀態(tài)，分析此類問題的方法有解析法和矢量三角形法.2.分析動態(tài)平衡問題時需注意以下兩個方面：分析動態(tài)平衡問題時需注意以下兩個方面：(1)在動態(tài)平衡問

21、題中，一定要抓住不變的量在動態(tài)平衡問題中，一定要抓住不變的量(大小或方向大小或方向)，此，此題中不變的量是力題中不變的量是力F3和和F1的合力的大小和方向，然后分析其的合力的大小和方向，然后分析其他量的變化他量的變化.(2)當(dāng)物體受到一個大小和方向都不變、一個方向不變、一個大當(dāng)物體受到一個大小和方向都不變、一個方向不變、一個大小和方向都變化的三個力作用，且題目只要求定性討論力的大小和方向都變化的三個力作用，且題目只要求定性討論力的大小而不必進行定量計算時，首先考慮用圖解法小而不必進行定量計算時，首先考慮用圖解法. (多多選選) (6分分)如圖如圖12所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面所示，粗糙程

22、度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，放置在水平面上，CAB30，斜面內(nèi)部，斜面內(nèi)部O點點(與斜面無任與斜面無任何連接何連接)固定一個正點電荷，一帶負電可視為質(zhì)點的小物體可以固定一個正點電荷，一帶負電可視為質(zhì)點的小物體可以分別靜止在分別靜止在M、P、N點，點，P為為MN的中點，的中點，OMON，OMAB，則下列判斷正確的是則下列判斷正確的是()A.小物體在小物體在M、P、N點靜止時一定都是受點靜止時一定都是受4個力個力B.小物體靜止在小物體靜止在P點時受到的摩擦力最大點時受到的摩擦力最大C.小物體靜止在小物體靜止在P點時受到的支持力最大點時受到的支持力最大D.小物體靜止在小物體靜止在M、N

23、點時受到的支持力相等點時受到的支持力相等考題4應(yīng)用平衡條件解決電學(xué)平衡問題審題破題真題演練例 4圖圖12思維導(dǎo)圖解析解析對小物體分別在三處靜止時進行對小物體分別在三處靜止時進行受力分析，如圖：結(jié)合平衡條件小物體受力分析，如圖：結(jié)合平衡條件小物體在在P、N兩點時一定受四個力的作用，兩點時一定受四個力的作用，而在而在M處不一定，故處不一定，故A錯誤；錯誤；小物體靜止在小物體靜止在P點時，摩擦力點時，摩擦力Ffmgsin 30，設(shè)小物體靜，設(shè)小物體靜止在止在M、N點時，庫侖力為點時，庫侖力為F，則小物體靜止在，則小物體靜止在N點時點時Ffmgsin 30Fcos 30，小物體靜止在，小物體靜止在M點時點時Ffmgsin 30Fcos 30，可見小物體靜止在，可見小物體靜止在N點時所受摩點時所受摩擦力最大，故擦力最大，故B錯誤；錯誤；小物體靜止在小物體靜止