高考物理二轮复习专题整合高频突破专题一力与运动1力与物体的平衡课件.pptx
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1、专题一力与运动专题一力与运动考情分析考情分析备考定向备考定向 第第1 1讲力与物体的平衡讲力与物体的平衡-7-知识脉络梳理规律方法导引1.知识规律(1)受力分析四关键。选对象:首先要选定研究对象,将其从系统中隔离出来。定顺序:先分析场力,后分析接触力。明规律:只分析性质力,不分析效果力。找关系:两物体之间存在摩擦力,一定存在相互作用的弹力。(2)物体受力平衡三要点。平衡状态:物体静止或匀速直线运动。平衡条件:F合=0或Fx=0,Fy=0。平衡关系:物体受到的任一个力都和其余力的合力等大反向。-8-知识脉络梳理规律方法导引2.思想方法(1)物理思想:等效思想、分解思想。(2)物理方法:假设法、矢
2、量三角形法、整体与隔离法、正交分解法、合成法、转换研究对象法。-9-命题热点一命题热点二命题热点三物体的受力分析及静态平衡常以选择题的形式考查整体与隔离法的应用,常考查涉及摩擦力的受力分析。例1如图所示,放在桌面上的A、B、C三个物块重均为100 N,小球P重20 N,作用于B的水平力F=20 N,整个系统静止,则()A.A和B之间的摩擦力是20 NB.B和C之间的摩擦力是20 NC.物块C受六个力作用D.C与桌面间摩擦力为20 NB-10-命题热点一命题热点二命题热点三解析 结点受P的拉力及两绳子的拉力,如图所示,由几何关系可知,绳子对C的拉力F1=GP=20 N。对A、B、C整体受力分析,
3、整体受重力和支持力以及两大小相等、方向相反的拉力,两拉力的合力为0,整体在水平方向没有运动的趋势,故C与桌面间的摩擦力为0,D项错误。对A用隔离法受力分析,根据平衡条件知水平方向不受外力,即A、B之间没有摩擦力,所以A项错误。对B用隔离法进行受力分析,根据平衡条件,B受C对它的摩擦力Ff=F=20 N,根据牛顿第三定律知B对C的摩擦力也等于20 N,所以B项正确。对C用隔离法受力分析,受重力、桌面的支持力、B对它的压力、B对它的摩擦力、绳子拉力共五个力的作用,所以C项错误。-11-命题热点一命题热点二命题热点三思维导引 规律方法1.两物体间有摩擦力,一定有弹力。静摩擦力总与接触面平行,且与相对
4、运动趋势方向相反。2.解题的关键是把研究对象从系统中隔离出来,注意整体与隔离法的运用,受力分析时要先分析场力后分析接触力。-12-命题热点一命题热点二命题热点三拓展训练1如图所示,重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点。B放在粗糙的水平桌面上,O是三根线的结点,bO水平拉着B物体,aO、bO与cO夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线OP的张力是20 N,则下列说法错误的是(g取10 m/s2)()A.重物A的质量为2 kgB.桌面对B物体的摩擦力为10 NC.重物C的质量为1 kgD.OP与竖直
5、方向的夹角为60D-13-命题热点一命题热点二命题热点三共点力作用下物体的动态平衡常以选择题形式考查物体所受某几个力的大小变化情况。例2如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为FN1,球对木板的压力大小为FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中()A.FN1始终减小,FN2始终增大B.FN1始终减小,FN2始终减小C.FN1先增大后减小,FN2始终减小D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大B-14-命题热点一命题热点二命题热点三解析 对小球进行受力分析(图甲),重力大小方向始终不变,FN1方向不变,始
6、终垂直墙面过小球球心向外;FN2则垂直木板过小球球心斜向上(此FN2指木板对小球的支持力,与题中的FN2为一对相互作用力,大小相等,方向相反)。由于在任意时刻,小球都可以看作受力平衡,则满足矢量三角形原则(图乙),mg大小、方向不变,FN1方向不变,角A在逐渐变小,则FN1逐渐变小直至为0,FN2也在变小,直至木板水平时,FN2减小为mg。本题也可以利用力的合成求出FN1=mgtan,其中为FN2与竖直方向的夹角,木板缓慢下放的过程中,逐渐减小,可知FN1、FN2都减小。-15-命题热点一命题热点二命题热点三规律方法分析动态平衡问题的三个常用方法1.解析法:一般把力进行正交分解,两个方向上列平
7、衡方程,写出所要分析的力与变化角度的关系,然后判断各力的变化趋势。2.图解法:能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征:一、物体一般受三个力作用;二、其中有一个大小、方向都不变的力;三、还有一个方向不变的力。3.相似三角形法:物体一般受三个力作用而平衡,系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的三角形,这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷。-16-命题热点一命题热点二命题热点三拓展训练2(多选)(2017全国卷)如图所示,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N,初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为()。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。
8、在OM由竖直被拉到水平的过程中()A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小AD-17-命题热点一命题热点二命题热点三在电场力、磁场力作用下的平衡常以选择题的形式考查导体棒受到的安培力,带电体受到的电场力、洛伦兹力。-18-命题热点一命题热点二命题热点三例3(多选)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.010-6 C 的正电荷。两线夹角为120,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg
9、(重力加速度g取10 m/s2;静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0 NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 NBC-19-命题热点一命题热点二命题热点三-20-命题热点一命题热点二命题热点三例4(多选)如图所示,在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为l,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的
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