受力分析物體的平衡

1、 專題一專題一 物體的平衡物體的平衡高考定位高考定位物體的平衡問題是力學(xué)的基本問題，在高考中是級要求，主要考查力的產(chǎn)生條件、力的大小方向的判斷(難點：彈力、摩擦力)、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、等效思想等高考試題命題特點：這部分知識單獨考查單一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，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。1、共點力平衡、共點力平衡 （1）平衡態(tài)：勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)）平衡態(tài)：勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)

2、（2）平衡條件：合力為零（分解處理即）平衡條件：合力為零（分解處理即Fx0，F(xiàn)y0）即）即a=0 （3）方法：正交分解法、矢量三角形（構(gòu)成閉合三角形）、整體）方法：正交分解法、矢量三角形（構(gòu)成閉合三角形）、整體和隔離法、等效法等和隔離法、等效法等 ?？紗栴}及處理方式：?？紗栴}及處理方式： （1）多力平衡：）多力平衡：正交分解法正交分解法 多力平衡轉(zhuǎn)化為三力平衡（矢量三角形）多力平衡轉(zhuǎn)化為三力平衡（矢量三角形） （2）三力平衡：）三力平衡： 靜態(tài)平衡即（力方向不變時）靜態(tài)平衡即（力方向不變時）-矢量三角形（或正交分解法）矢量三角形（或正交分解法） 動態(tài)平衡即力的方向變化時動態(tài)平衡即力的方向變化時

3、（三種常見情況）（三種常見情況） 一個力方向變化時一個力方向變化時-矢量三角形，由力方向變化找三角形邊長變化矢量三角形，由力方向變化找三角形邊長變化 兩個力方向變化時（夾角也變）兩個力方向變化時（夾角也變）-三角形相似（力三角形和幾何三角形三角形相似（力三角形和幾何三角形） 兩個力方向變化時（夾角不變）兩個力方向變化時（夾角不變）-單位圓處理（在圓中做三角形）單位圓處理（在圓中做三角形）例題例題1、（等效法、整體隔離法）、（等效法、整體隔離法）如圖所示，絕緣的不帶電的斜面小車如圖所示，絕緣的不帶電的斜面小車M靜止靜止在光滑水平面上，一邊緊貼裝有壓力傳感器的數(shù)豎直墻壁，空間有豎直向下的在光滑水平

4、面上，一邊緊貼裝有壓力傳感器的數(shù)豎直墻壁，空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場（勻強(qiáng)電場（Eqmg)，質(zhì)量為，質(zhì)量為m帶正電的物體放在帶正電的物體放在M上（始終不脫離，斜面足上（始終不脫離，斜面足夠長）；夠長）；（1）若）若m恰好勻速下滑，則下列說法中正確的是（恰好勻速下滑，則下列說法中正確的是（ 多選多選 ）A、壓力傳感器無示數(shù)、壓力傳感器無示數(shù)B、若電場強(qiáng)度逐漸增大，、若電場強(qiáng)度逐漸增大，m仍將勻速，壓力傳感器始終無示數(shù)仍將勻速，壓力傳感器始終無示數(shù)C、若電場強(qiáng)度逐漸增大，、若電場強(qiáng)度逐漸增大，m仍將勻速，壓力傳感器開始有示數(shù)并逐漸增大仍將勻速，壓力傳感器開始有示數(shù)并逐漸增大D、若在豎直平面內(nèi)任意改變

5、電場方向，、若在豎直平面內(nèi)任意改變電場方向，m仍下滑，仍下滑，壓力傳感器可能有示數(shù)壓力傳感器可能有示數(shù)E、若某時刻將電場換成垂直紙面向里的磁場，則壓力傳感器立即變?yōu)橛惺緮?shù)、若某時刻將電場換成垂直紙面向里的磁場，則壓力傳感器立即變?yōu)橛惺緮?shù)（2）若）若m勻加速下滑，則下列說法中正確的是（勻加速下滑，則下列說法中正確的是（ 單選單選 ）A、壓力傳感器是否有示數(shù)無法判斷、壓力傳感器是否有示數(shù)無法判斷B、若電場強(qiáng)度逐漸增大，、若電場強(qiáng)度逐漸增大，m仍以原來的加速度勻加速仍以原來的加速度勻加速C、若在豎直平面內(nèi)任意改變電場強(qiáng)度方向，、若在豎直平面內(nèi)任意改變電場強(qiáng)度方向，M能向右運動能向右運動D、若電場強(qiáng)度

6、逐漸增大，壓力傳感器有示數(shù)并逐漸增大、若電場強(qiáng)度逐漸增大，壓力傳感器有示數(shù)并逐漸增大突破口：等效場的處理，對象的靈活選取，平衡條件應(yīng)用，找等效場的處理，對象的靈活選取，平衡條件應(yīng)用，找u和和tan的關(guān)系的關(guān)系考點：疊加場、等效法、整體法和隔離法、平衡條件的靈活應(yīng)用疊加場、等效法、整體法和隔離法、平衡條件的靈活應(yīng)用解析：見黑板解析：見黑板答案：（答案：（1）AB （2）D考點：三力動態(tài)平衡、正交分解法考點：三力動態(tài)平衡、正交分解法解析：方法一、正交分解求極值解析：方法一、正交分解求極值 方法二、多力平衡轉(zhuǎn)化為三力平衡方法二、多力平衡轉(zhuǎn)化為三力平衡答案：答案：EMg/2q3例題2、（正交分解法或等

7、效法和三角形法則）如圖，一質(zhì)量為M帶電量為+q的物體在電場力的作用下沿水平地面向右勻速運動，物體與地面間動摩擦因數(shù)為u= /3，求：場強(qiáng)的取值范圍？例題例題3、（三角形相似）、（三角形相似）如圖，豎直平面內(nèi)的固定的光滑絕緣如圖，豎直平面內(nèi)的固定的光滑絕緣圓環(huán)上套有質(zhì)量相等的帶同種電荷的小球圓環(huán)上套有質(zhì)量相等的帶同種電荷的小球A、B，其中，其中B球位球位于環(huán)的最低點且固定，于環(huán)的最低點且固定，A球不固定，處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢將球不固定，處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢將小球小球A上的電荷導(dǎo)走，則在此操作過程中，下列說法中正確的上的電荷導(dǎo)走，則在此操作過程中，下列說法中正確的是（是（ 單選單選 ） A、A球受

8、到的庫侖力變小，支持力先變小后變大球受到的庫侖力變小，支持力先變小后變大 B、A球受到的庫侖力變小，支持力不變球受到的庫侖力變小，支持力不變 C、A球受到的庫侖力和支持力均不變球受到的庫侖力和支持力均不變 D、A球受到庫侖力變小，支持力變大球受到庫侖力變小，支持力變大突破口：平衡條件各個力的變化特點考點：三力動態(tài)平衡、三角形相似答案：答案：B例題4、（單位圓的內(nèi)接三角形）某實驗小組為了探究力的合成某實驗小組為了探究力的合成和分解，設(shè)計了一個實驗裝置如圖，內(nèi)則軌道可以自由轉(zhuǎn)動，和分解，設(shè)計了一個實驗裝置如圖，內(nèi)則軌道可以自由轉(zhuǎn)動，繩子繩子OA、OB長度等于內(nèi)圓的半徑，長度等于內(nèi)圓的半徑，O點為圓

9、心，繩點為圓心，繩A、B兩端兩端接力傳感器，這樣通過改變接力傳感器，這樣通過改變A、B兩點的位置可以改變力的夾角，兩點的位置可以改變力的夾角，旋轉(zhuǎn)內(nèi)側(cè)軌道可以改變力的方向，十分方便快捷，如圖所示，旋轉(zhuǎn)內(nèi)側(cè)軌道可以改變力的方向，十分方便快捷，如圖所示，某同學(xué)進(jìn)行力的合成的實驗，若某同學(xué)進(jìn)行力的合成的實驗，若 AOB為直角，該同學(xué)將內(nèi)側(cè)為直角，該同學(xué)將內(nèi)側(cè)軌道由圖示位置緩慢轉(zhuǎn)到軌道由圖示位置緩慢轉(zhuǎn)到AO豎直，兩繩拉力怎么變化？豎直，兩繩拉力怎么變化？答案：答案：OA的拉力一直增大的拉力一直增大， OB的拉力一直減小的拉力一直減小突破口：平衡條件各個力的變化特點突破口：平衡條件各個力的變化特點考點：三力動態(tài)平衡、構(gòu)造單位圓處理考點：三力動態(tài)平衡、構(gòu)造單位圓處理變式題、變式題、如圖，桿如圖，桿AB水平，一物體通過兩根等長的繩子水平，一物體通過兩根等長的繩子OA、OB系在桿上，兩繩的夾角為系在桿上，兩繩的夾角為1200 0，桿的，桿的A端通過鉸鏈固定在豎端通過鉸鏈固定在豎直墻上，現(xiàn)在緩慢抬升直墻上，現(xiàn)在緩慢抬升B端，直到桿平行墻壁，抬升過程中，端，直到桿平行墻壁，抬升過程中，繩子的拉力怎么變化？繩子的拉力怎么變化？答案：答案：OA的拉力一直減小的拉力