專題一力與物體的平衡受力分析

專題一力與物體的平衡受力分析第一頁，共二十頁，2022年，8月28日專題思維導(dǎo)圖受力分析物體的平衡種類場力重力電場力磁場力接觸力彈力摩擦力判斷關(guān)鍵：正確判斷接觸力的有無及方向判斷有無接觸力的方法接觸、形變、相對運(yùn)動(dòng)趨勢物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定平衡受力特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)計(jì)算平行四邊形定則正交分解法第二頁，共二十頁，2022年，8月28日圖1A

熱點(diǎn)題型例析

題型1

整體法和隔離法在受力分析中的應(yīng)用例1、如圖1所示，質(zhì)量為mB＝24kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝22kg的木箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為θ＝37°.已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.5.現(xiàn)用水平方向大小為200N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，g=10m/s2)，則木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2的大小為()A．0.3

B．0.4C．0.5

D．0.6第三頁，共二十頁，2022年，8月28日第四頁，共二十頁，2022年，8月28日答案

A第五頁，共二十頁，2022年，8月28日一題多變(1)若木板B從木箱A下面勻加速抽出，還能取AB整體為研究對象受力分析嗎？為什么？(2)若木板B從木箱A下面勻加速抽出時(shí)，A、B所受摩擦力與勻速時(shí)是否相同？以題說法

1.在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析．2．采用整體法進(jìn)行受力分析時(shí)，要注意各個(gè)物體的狀態(tài)應(yīng)該相同．3．當(dāng)直接分析一個(gè)物體的受力不方便時(shí)，可轉(zhuǎn)移研究對象，先分析另一個(gè)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“轉(zhuǎn)移研究對象法”．第六頁，共二十頁，2022年，8月28日圖3題型2共點(diǎn)力作用下的靜態(tài)平衡問題例2(2011·廣東卷·16)如圖3所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點(diǎn)P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止，下列判斷正確的是()A．F1＞F2＞F3B．F3＞F1＞F2C．F2＞F3＞F1D．F3＞F2＞F1B第七頁，共二十頁，2022年，8月28日答案

B第八頁，共二十頁，2022年，8月28日圖5C題型3共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問題例3、如圖5所示，質(zhì)量分別為mA和mB的物體A、B用細(xì)繩連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45°的斜面上，B懸掛著．已知mA＝2mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°增大到50°，系統(tǒng)仍保持靜止．下列說法正確的是()A．繩子對A的拉力將增大B．物體A對斜面的壓力將增大C．物體A受到的靜摩擦力增大D．物體A受到的靜摩擦力減小第九頁，共二十頁，2022年，8月28日答案

C第十頁，共二十頁，2022年，8月28日圖7AC題型4帶電體在場內(nèi)的平衡問題例4、如圖7所示，水平粗糙絕緣桿從物體A中心的孔穿過，A的質(zhì)量為M，用絕緣細(xì)線將另一質(zhì)量為m的小球B與A連接，整個(gè)裝置所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場E，A不帶電，B帶正電且電荷量大小為Q，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線與豎直方向成θ角．則()A．細(xì)線中張力大小為mg/cosθB．細(xì)線中張力大小為QE/cosθC．桿對A的摩擦力大小為QED．桿對A的支持力大小為Mg第十一頁，共二十頁，2022年，8月28日情景建模本題仍屬于“平衡模型”問題，與前面三個(gè)例題相比較，只不過增加了一個(gè)力，即電場力，其分析問題的方法與前面的例題是相同的．以題說法

1.靜電力的方向與電性和場強(qiáng)的方向有關(guān)，勻強(qiáng)電場中靜電力為恒力．2．電場和重力場內(nèi)的平衡問題，仍然是力學(xué)問題．力學(xué)中用到的圖解法和正交分解法仍然可以用在電場和重力場中．第十二頁，共二十頁，2022年，8月28日針對訓(xùn)練1、（2011年天津卷）如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力()A.方向向左，大小不變B.方向向左，逐漸減小C.方向向右，大小不變D.方向向右，逐漸減小A第十三頁，共二十頁，2022年，8月28日針對訓(xùn)練2（2009年天津卷）1.物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是（）D第十四頁，共二十頁，2022年，8月28日B針對訓(xùn)練3、如圖所示，質(zhì)量為m的物體在三根細(xì)繩懸吊下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用手持繩OB的B端，使B端緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終保持結(jié)點(diǎn)O的位置不動(dòng)，則AO繩拉力F1，BO繩拉力F2的變化情況是（）A、F1變小，F(xiàn)2變小B、F1變小，F(xiàn)2先變小后變大C、F1變大，F(xiàn)2變小D、F1變大，F(xiàn)2先變大后變小第十五頁，共二十頁，2022年，8月28日針對訓(xùn)練4如圖所示，勻強(qiáng)電場方向向右，勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m帶電量為q的微粒以速度v與磁場垂直、與電場成45°角射入復(fù)合場中，恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求電場強(qiáng)度E的大小，磁感強(qiáng)度B的大?。谑?，共二十頁，2022年，8月28日針對訓(xùn)練5（2012年天津卷）2.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，棒中通以由M向N的電流．平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。如里僅改變下列某一個(gè)條件，θ的相應(yīng)變化情況是（）A．棒中的電流變大，θ角變大B．兩懸線等長變短，θ角變小C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D．磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變小A第十七頁，共二十頁，2022年，8月28日針對訓(xùn)練6（2011年天津卷）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距l(xiāng)=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個(gè)裝置處于垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2，問（1）

通過棒cd的電流I是多少，方向如何？（2）

棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？第十八頁，共二十頁，2022年，8月28日解：(1)棒cd受到的安培力為：Fcd=BIL①

棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則：Fcd=mgsin30°②

由①②式，代入數(shù)據(jù)解得：I=1A③

根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c④

(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即：Fab=Fcd

對棒ab，由共點(diǎn)力平衡知：F=mgsin30°+BIL⑤

代入數(shù)據(jù)解得：F=0.2N⑥

(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q=0.1J熱量，由焦耳定律知：Q=I