2018高中物理二轮课件：高考研究(一) 聚焦选择题考法——力与物体平衡
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2018届高三物理二轮题复习课件：专题一 力与物体的平衡课件 (共23张PPT)
考点精讲
考点一：物体的受力分析及静态平衡
题型1 整体与隔离法的应用 解题策略 明确研究对象,是先整体后隔离还是先隔离后整体。 策略1:在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法 进行分析。 策略2:采用整体法进行受力分析时,要注意系统内各个物体的状态应该相同。 策略3:当直接分析一个物体的受力不方便时,可转移研究对象,先分析另一个物 体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转移研究对象法”。
B.x1∶x2∶x3= 3∶2∶1 D.x1∶x2∶x3=2∶1∶ 3
例4.将重为4mg的均匀长方体物块切成相等的A、B两部分,切 面与侧面夹角为45°,如图所示叠放并置于水平地面上,现用弹簧测 力计竖直向上拉A的上端,弹簧测力计示数为mg,整个装置保持静 止,则( D )
A.地面与物块间可能存在静摩擦力 B.物块对地面的压力大于3mg C.A对B的压力大小为mg 2 D.A、B之间静摩擦力大小为 2 mg
题型2 受力分析及共点力平衡条件的应用 例3.如图所示,三个相同的轻质弹簧连接在O点,弹簧1的另一端 固定在天花板上,且与竖直方向的夹角为30°,弹簧2水平且右端固 定在竖直墙壁上,弹簧3的另一端悬挂质量为m的物体且处于静止 状态,此时弹簧1、2、3的形变量分别为x1、x2、x3,则( D )
A.x1∶x2∶x3= 3∶1∶2 C.x1∶x2∶x3=1∶2∶ 3
考点二：共点力作用下物体的动态平衡
例5.(多选)(2017山东日照模拟)如图,一光滑的轻滑轮用轻绳OO'悬挂于 O点,另一轻绳跨过滑轮,一端连着斜面上的物体A,另一端悬挂物体B,整个 系统处于静止状态。现缓慢向左推动斜面,直到轻绳平行于斜面,这个过程 中物块A与斜面始终保持相对静止。则下列说法正确的是( BC ) A.物块A受到的摩擦力一定减小 B.物块A对斜面的压力一定增大 C.轻绳OO'的拉力一定减小 D.轻绳OO'与竖直方向的夹角一定减小
高三物理二轮复习专题一力与运动第1讲力和物体的平衡课件【优质ppt版本】
• 4.力和天体运动部分：结合圆周运动规律考查万有
备考策略
• 1.理解各种性质的力的产生、方向特点和平衡条件， 能正确对物体进行受力分析，掌握解决平衡问题的 常用方法．
• 2.理解运动学公式及适用条件，熟练运用整体法和 隔离法解决连接体问题，灵活运用牛顿运动定律和 运动学规律处理运动图象及其他综合问题．
题型二 物体的静态平衡问题
• 命题规律 • 静态平衡问题多以选择题形式出现，考查方向有：
(1)平衡条件的应用．(2)力的合成和分解．(3)整体法 和隔离法的灵活运用．
• 方法点拨 • 1．处理平衡问题的基本思路
• 2．常用求解方法 • 解答方法
• 1. (2017·天津卷)(多选)如图所示，轻质不可伸长的 晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点， 悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处AB于静止 状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时， 下列说法正确的是( )
法正确的是( )
解析 将重物和两木块看成整体受力分析可知，竖直方向合力为零，即 2Ff＝2mg ＋Mg，且 Ff＝μFN，而每个木块与挡板间的压力 FN＝12Mgtan60°，联立解得 M＝4m， 选项 A 错误；若重物的质量增加 Δm，则每个木板对挡板的压力将增加 ΔFN＝ 23Δmg， 最大静摩擦力将增加 ΔFfm＝μΔFN＝34Δmg，而若整个系统静止不变，则静摩擦力只增 加 ΔFfm＝12Δmg<34Δmg，所以若增加重物的质量，木块不会相对于挡板向下滑动，选 项 B 错误；若挡板间的距离缓慢增大少许后，则木板对挡板的压力增大，将仍保持 静止状态，所受摩擦力不变，选项 C 正确；若挡板间的距离缓慢减小少许，木板与 挡板的压力减小，有 Ffm＝μFN 知，最大静摩擦力将减小，木块将相对于挡板向下滑 动，所以木块受到挡板的摩擦力将变小，选项 D 错误．
备考策略
• 1.理解各种性质的力的产生、方向特点和平衡条件， 能正确对物体进行受力分析，掌握解决平衡问题的 常用方法．
• 2.理解运动学公式及适用条件，熟练运用整体法和 隔离法解决连接体问题，灵活运用牛顿运动定律和 运动学规律处理运动图象及其他综合问题．
题型二 物体的静态平衡问题
• 命题规律 • 静态平衡问题多以选择题形式出现，考查方向有：
(1)平衡条件的应用．(2)力的合成和分解．(3)整体法 和隔离法的灵活运用．
• 方法点拨 • 1．处理平衡问题的基本思路
• 2．常用求解方法 • 解答方法
• 1. (2017·天津卷)(多选)如图所示，轻质不可伸长的 晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点， 悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处AB于静止 状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时， 下列说法正确的是( )
法正确的是( )
解析 将重物和两木块看成整体受力分析可知，竖直方向合力为零，即 2Ff＝2mg ＋Mg，且 Ff＝μFN，而每个木块与挡板间的压力 FN＝12Mgtan60°，联立解得 M＝4m， 选项 A 错误；若重物的质量增加 Δm，则每个木板对挡板的压力将增加 ΔFN＝ 23Δmg， 最大静摩擦力将增加 ΔFfm＝μΔFN＝34Δmg，而若整个系统静止不变，则静摩擦力只增 加 ΔFfm＝12Δmg<34Δmg，所以若增加重物的质量，木块不会相对于挡板向下滑动，选 项 B 错误；若挡板间的距离缓慢增大少许后，则木板对挡板的压力增大，将仍保持 静止状态，所受摩擦力不变，选项 C 正确；若挡板间的距离缓慢减小少许，木板与 挡板的压力减小，有 Ffm＝μFN 知，最大静摩擦力将减小，木块将相对于挡板向下滑 动，所以木块受到挡板的摩擦力将变小，选项 D 错误．
18年高考物理大二轮复习专题一力与物体的平衡课件
图13
1
2
3
4
5
6
解析
答案
题组2 各省市真题精选
4.(2016· 海南卷· 2)如图14，在水平桌面上放置一斜面
体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系
统处于静止状态.若将a和b、b与P、P与桌面之间摩
擦力的大小分别用f1、f2和f3表示.则 C.f1≠0，f2≠0，f3＝0 √ 图14
A.f1＝0，f2≠0，f3≠0
1 2 3 4 5 6
图11
解析 答案
2.(2016· 全国卷Ⅲ· 17)如图12所示，两个轻环a和b套 在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两 轻环，其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的 细线上悬挂一小物块.平衡时，a、b间的距离恰好等 于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为 图12
4 5
图6
解析
答案
5.(多选)(2017· 辽宁葫芦岛市模拟) 如图7 所示装置，两倾斜放置彼此平 行的光滑金属导轨，与水平方向成α角，置于方向竖直向上的匀强磁场 中，现将电阻为R的金属杆横跨在导体杆上正好处于静止状态，为使金 属杆能向下滑动，可行的办法是 A.使可变电阻R3的滑动触头向右滑动 √ B.使可变电阻R3的滑动触头向左滑动 C.减小磁场的磁感应强度 √ D.增大磁场的磁感应强度 图7
一个 封闭 三角形.
答案
规律方法
1.处理共点力平衡问题的基本思路：确定平衡状态(加速度为 零 )→巧选
研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论.
2.常用的方法
(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设 法.
(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量 三角形 法、正交分解法、相
2018高考物理二轮复习课件：1-1-1 力与物体的平衡
类题演练
1．[2015·廊坊质监](多选)如图所示，三个物块A、B、C叠放在斜面上，用方向与斜面平行的拉力F作 用在B上，使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动。设物块C对A的摩擦力为fA，对B的摩擦力为fB，下列 说法正确的是( )
A．如果斜面光滑，fA与fB方向相反，且fA<fB B．如果斜面光滑，fA与fB方向相同，且fA>fB C．如果斜面粗糙，fA与fB方向相同，且fA>fB D．如果斜面粗糙，fA与fB方向相反，且fA<fB
一、共点力平衡的几个结论 1．若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小 相等 、方 向 相反 。
2．若物体在某一方向上做匀速直线运动或者静止，则这个物体在此方向的合力为 0 。
3．若建立坐标系，将物体受到的力正交分解，则Fx＝ 0 ，Fy＝ 0 。 4．三力汇交原理：三个不平行的力平衡时，其力的作用线(或延长线)必 共面 。
。
热点考向·突破提升
1 受力分析 以选择题的形式考查受力分析，甚至贯穿大部分 考点。 1 受力分析 以选择题的形式考查受力分析，甚至贯穿大部分考点。
解析 隔离物块Q，则物块Q受到竖直向下的重力、小球P及墙壁水平方向的弹力，因其处于静止状态 且墙壁光滑，所以小球P对物块Q一定有竖直向上的摩擦力作用，即物块Q受四个力，B错误；隔离小球 P，则P受重力、绳的拉力、物块Q的支持力和竖直向下的摩擦力作用，A错误，C正确；由弹力的定义可 知小球P受到物块Q的弹力是因物块Q发生形变引起的，D错误。
∴fA<fB、fA与fB方向相反 ∴D正确。 当μ＝0时，A正确。
2．[2015·保定联考](多选)如图所示，木块b放在一固定斜面上，其上表面水平，木块a放在b上。用平
2018大二轮高考总复习物理课件：第1讲 力与物体的平衡
B．92 cm
C．98 cm
D．104 cm
解析：设总长度为100 cm时与水平方向夹角为θ，则cos θ＝45，故θ＝37°，总长
度为100
cm时弹力F＝kx1，设移至天花板同一点时的弹力为kx2，则
1 2
kx1sin
θ＝
1 2
kx2，得x2＝12 cm，则弹性绳的总长度为92 cm.故B项正确．
三、确定基本思路，破解平衡问题
02
高频考点突破
高频考点1 物体的受力分析
1．研究对象的选取方法 (1)整体法； (2)隔离法．
2．物体受力分析的技巧 (1)分析受力的思路： ①先数研究对象有几个接触处，每个接触处最多有两个接触力(弹力和摩擦 力)； ②假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及方向怎样的基本方法； ③分析两个或两个以上相互作用的物体时，要采用整体(隔离)的方法．
第一部分 二轮专题突破
专题一 力与运动
第1讲 力与物体的平衡
栏 目 导 航
01
知识规律回扣
02
高频考点突破
03
多维模型构建
01
知识规律回扣
一、明“因”熟“力”，理清一个“网络”
二、两种思维方法，攻克受力分析问题 方法一 整体思维法 1．原则：只涉及系统外力不涉及系统内部物体之间的相互作用力 2．条件：系统内的物体具有相同的运动状态 3．优、缺点：整体法解题一般比较简单，但整体法不能求内力 方法二 隔离思维法 1．原则：分析系统内某个物体的受力情况 2．优点：系统内物体受到的内力外力均能求
解析：轻绳绕过滑轮，绳上张力大小处处相等，则易知滑轮两侧绳子与竖直方 向夹角相等，设为θ，设滑轮左侧绳长为x，右侧绳长为y，总绳长x＋y＝l.两环A、B 水平距离为d，则有d＝xsin θ＋ysin θ＝lsin θ，sin θ＝dl ，当环A向下移动少许，d不 变，绳长不变，θ不变，而2Fcos θ＝mg，可知绳上拉力F不变．选环B为研究对象， 由Ff＝Fsin θ，知环B所受摩擦力不变，A错误，B正确；环B向右移动少许，d变 大，绳长不变，θ增大，可知绳上拉力变大．选环A为研究对象，由FN＝Fsin θ，知 环A所受杆的弹力变大，C、D错误．
2018年高考物理二轮复习课件：专题一第1讲受力分析与物体的平衡(76张)
FMN mg π 同理知 ＝ ，在 β 由 0 变为 的过程中，FMN 2 sin β sin θ 一直增大，选项 A 正确．
答案：AD
1．(2016· 全国卷Ⅲ)如图，两个轻环 a 和 b 套在位于 竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两 端各系一质量为 m 的小球．在 a 和 b 之间的细线上悬挂 一小物块． 平衡时， a、 b 间的距离恰好等于圆弧的半径． 不 计所有摩擦．小物块的质量为( )(导学号 57180001)
π αα＞2 .现将重物向右上方缓慢拉
起，并保持夹角 α 不变．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
[审题指导] 本题的重要条件有： (1)将重物向右上方缓慢拉起． π (2)α＞ 且保持不变． 2 (3)分析 OM 由竖直到水平的过程．
答案：C
3. (2015· 全国卷Ⅰ)如图所示，一长为 10 cm 的金属 棒 ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂 在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固 定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关 与一电动势为 12 V 的电池相连，电路总电阻为 2 Ω .已 知开关断开时两弹簧的伸长量均为 0.5 cm；闭合开关， 系统重新平衡后，
电流方向为从 b 到 a，由左手定则判断可知金属棒受 到的安培力方向竖直向下．由平衡条件知： 开关闭合前 2kx＝mg 开关闭合后 2k(x＋Δx)＝mg＋F 代入数值解得 m＝0.01 kg. 答案：方向竖直向下 0.01 kg
重要 考点
(1)分析受力情况 (2)共点力作用下的动态平衡问题 (3)带电体(粒子)在电场、磁场中的 平衡 (1)选择题为主 (2)偶尔有计算题或综合计算题中的 一部分
高三物理二轮复习 专题一 第1讲 力与物体的平衡课件(全国通用)
三、易错易混要明了 (1)接触面间有弹力存在时，不一定有摩擦力，但有摩擦 力存在时，一定有弹力存在。 (2)接触面间的动摩擦因数μ一定时，滑动摩擦力与弹力成 正比，但静摩擦力的大小与弹力无关。
[例2] (2012·新课标全国卷)如图1－1－2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
4．共点力平衡的几个重要推论 (1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某 几个力的合力)与其余力的合力等大反向。 (2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为 共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的 矢量三角形。
2．求解共点力平衡问题常用的方法 (1)力的合成法：对研究对象受力分析后，应用平行四 边形定则(或三角形定则)求合力的方法。力的合成法常用于 仅受三个共点力作用而平衡时。 (2)正交分解法：把物体受到的各力都分解到互相垂直 的两个方向上，然后分别列出两个方向上合力为零的方程求 解。当物体受四个及四个以上共点力作用而平衡时，一般采 用正交分解法。
明晰备考 复习时应深刻理解各种性质的力的产生、方向及大 小特点、各运动学公式的适用条件、运动的合成与分解 怎 的思想方法，熟练运用整体法和隔离法解决连接体问题， 么 综合运用牛顿运动定律和运动学规律解决多过程问题， 办 熟练应用平抛、圆周运动知识处理与牛顿运动定律、功 能关系相结合的综合问题，以及圆周运动知识与万有引 力定律、天体运动等知识相综合的问题。
[解析] 因物体的重力沿斜面方向的分力 mgsin 30°＝ 1×9.8×0.5 N＝4.9 N，与弹簧秤的示数相等，故斜面对物体 的摩擦力大小为 0，则选项 A 正确，选项 B 错误；斜面对物
2018年物理二轮复习高考研究讲义：专题一 力与运动 (一) 聚焦选择题考法——力与物体平衡
高考研究(一) 聚焦选择题考法——力与物体平衡1.(2017·全国Ⅱ卷T16)如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。
物块与桌面间的动摩擦因数为( )A ．2－3 B.36 C.33D.32解析：选C 当拉力水平时，物块做匀速运动，则F ＝μmg ，当拉力方向与水平方向的夹角为60°时，物块也刚好做匀速运动，则F cos 60°＝μ(mg －F sin 60°)，联立解得μ＝33，A 、B 、D 项错误，C 项正确。
2．(2017·全国Ⅲ卷T 17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为 80 cm 。
将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( ) A ．86 cm B ．92 cm C ．98 cmD ．104 cm解析：选B 将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ＝45，对钩码(设其重力为G )静止时受力分析，得G ＝2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2－0.8 m 2cos θ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G ＝2k ⎝⎛⎭⎫L 2－0.8 m 2，联立解得L ＝92 cm ，故A 、C 、D 项错误，B 项正确。
3.(2016·全国Ⅲ卷T 17)如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球。
在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦。
小物块的质量为( ) A.m 2 B.32m C ．mD ．2m解析：选C 如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心。
2018届高三物理高考二轮复习 第一部分 专题一 第1讲 力与物体的平衡
考向二 共点力作用下物体的静态平衡
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
考向一 考向二 考向三 考向四
1．共点力的平衡条件 F 合＝0(或 Fx＝0，Fy＝0)，平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止 状态． 2．解决共点力静态平衡问题的典型方法 力的合成法、正交分解法、整体法和隔离法．
考向二
考向一 考向二 考向三 考向四
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
试题 解析 答案
3．(2016·西安高三二模)将一横截面为扇形的物体 B 放在水平面上，一小滑
块 A 放在物体 B 上，如图所示，除了物体 B 与水平面间的摩擦力之外，其
余接触面的摩擦力均可忽略不计，已知物体 B 的质量为 M、滑块 A 的质量
考向三 考向四
物体 D.已知图中 2l＝1.0 m，b＝0.05 m，F＝400 N，B 与左壁接触，接触面
光滑，则 D 受到向上顶的力为(滑块和杆的重力不计)( B )
A．3 000 N
B．2 000 N
C．1 000 N
D．500 N
考向二
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
试题
解析
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
第 1 讲 力与物体的平衡
研考向 融会贯通
提能力 强化闯关
限时 规范训练
微网构建
研考向 融会贯通
高考物理二轮复习 专题精讲 第1讲 力与物体的平衡课件
• 专题一 力与运动
• 第1讲 力与物体的平衡
• 思考研讨 • 思考 1 如何确定弹力的方向？杆的弹力一 定沿杆吗？怎样计算弹簧的弹力及一般物体 间弹力的大小？ • 研讨：弹力方向与接触面垂直指向被支持 或被挤压物体．杆的弹力不一定沿杆．弹簧 的弹力由胡克定律 F ＝ kx 计算，一般物体间 弹力大小按物体受力分析和运动状态求解．
• 3．(2013·山东卷，15)(单选)如图1－1－3 所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两 个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止 状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°， 弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为 • ( )．
图1－1－3
A. 3∶4 C．1∶2 解析
B．4∶ 3 D．2∶1
选取两小球和弹簧 B 组成的系统为研究对象， 由平衡条
件得 FAsin 30° ＝FC，即 FA∶FC＝2∶1，所以 ΔxA∶ΔxC＝2∶ 1. 答案 D
• 4．(2013·北京卷，16)(单选)如图1－1－4所示，倾 角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为 m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是 ( )．
• • • • •
图 1－ 1－ 4
A．木块受到的摩擦力大小是mgcos α B．木块对斜面体的压力大小是mgsin α C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos α D．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g
• 解析 对木块m受力分析如图甲所示，由平衡条件可 知：FN1＝mgcos α，Ff＝mgsin α，由牛顿第三定律 可知，木块对斜面的压力大小为 FN1′＝ mgcos α，故 选项A、B均错误；选M、m整体为研究对象，受力分 析如图乙所示，由平衡条件得： FN2 ＝ (M ＋ m)g ，选 项D正确，C错误． • •
• 第1讲 力与物体的平衡
• 思考研讨 • 思考 1 如何确定弹力的方向？杆的弹力一 定沿杆吗？怎样计算弹簧的弹力及一般物体 间弹力的大小？ • 研讨：弹力方向与接触面垂直指向被支持 或被挤压物体．杆的弹力不一定沿杆．弹簧 的弹力由胡克定律 F ＝ kx 计算，一般物体间 弹力大小按物体受力分析和运动状态求解．
• 3．(2013·山东卷，15)(单选)如图1－1－3 所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两 个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止 状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°， 弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为 • ( )．
图1－1－3
A. 3∶4 C．1∶2 解析
B．4∶ 3 D．2∶1
选取两小球和弹簧 B 组成的系统为研究对象， 由平衡条
件得 FAsin 30° ＝FC，即 FA∶FC＝2∶1，所以 ΔxA∶ΔxC＝2∶ 1. 答案 D
• 4．(2013·北京卷，16)(单选)如图1－1－4所示，倾 角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为 m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是 ( )．
• • • • •
图 1－ 1－ 4
A．木块受到的摩擦力大小是mgcos α B．木块对斜面体的压力大小是mgsin α C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos α D．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g
• 解析 对木块m受力分析如图甲所示，由平衡条件可 知：FN1＝mgcos α，Ff＝mgsin α，由牛顿第三定律 可知，木块对斜面的压力大小为 FN1′＝ mgcos α，故 选项A、B均错误；选M、m整体为研究对象，受力分 析如图乙所示，由平衡条件得： FN2 ＝ (M ＋ m)g ，选 项D正确，C错误． • •
2018高考物理二轮复习课件：专题1 力与物体的平衡
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
高频考点 命题热点一 命题热点二 命题热点三
高频考点 命题热点一 命题热点二 命题热点三
新题演练
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拓展训练2 (不定项)(2017· 全国Ⅰ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 π 被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α> 2 )。现将重物向右上方缓慢 拉起,并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中( AD )
甲
乙
高频考点 命题热点一 命题热点二 命题热点三
新题演练
-11-
思维导引
高频考点 命题热点一 命题热点二 命题热点三
新题演练
-12-
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。
高频考点 命题热点一 命题热点二 命题热点三
新题演练
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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。
高频考点 命题热点一 命题热点二 命题热点三
2018届高考物理二轮专题复习课件：专题一 力与运动第一讲 力与物体平衡
解析：设小球的质量为 m，A、B 的质量为 M，斜面的倾角为 α。 以小球与 A 整体为研究对象，由平衡条件可得：A 木块受到的摩擦 力 FfA＝(M＋m)gsin α；同理，以小球与 B 整体为研究对象，得到 B 木块受到的摩擦力 FfB＝(M＋m)gsin α，则 FfA＝FfB，故 A 正确，B 错误。以 A 为研究对象，分析受力，如图所示，由平衡条件得： 斜面对 A 的支持力 FNA＝Mgcos α－FN1sin α 以 B 为研究对象，分析受力，由平衡条件得： 斜面对 B 的支持力 FNB＝Mgcos 力，故 C、D 错误。 α，则得 FNA＜FNB。 由牛顿第三定律可知，A 木块对斜面的压力小于 B 木块对斜面的压
专题一 力与运动
第一讲 力与物体平衡
“力与物体平衡”学前诊断
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考点一
受力分析
本考点是对重力、弹力、摩擦力及受力分析等知识的考 查，常结合物体的平衡条件(如诊断卷第 1、4 题)、力的合成 与分解(如诊断卷第 3 题)等相关知识简单交汇命题，题型一 般为选择题。建议考生自学为主
1．理清知识体系
类型三
“动—静”突变
当物体间的摩擦力由滑动摩擦力突变为静摩擦力时， 摩 擦力的大小所遵循的规律也发生了突变。 [例3] (2017· 德州模拟)把一重为 G 的物
体，用一个水平的推力 F＝kt(k 为恒量，t 为 时间 )压在竖直的足够高的平整的墙上 (如图 所示)，从 t＝0 开始物体所受的摩擦力 Ff 随 t 的关系是下图中的哪一个 ( )
解析：以 BC 组成的整体为研究对象，分析受 力， 画出受力分析图如图所示。 由图得到水平 面对 C 的支持力大小 FN＝GC＋GB－GAsin θ ＜GC＋GB，故 A 错误。当 B 的重力沿斜面向 下的分力等于绳子的拉力时，B 不受摩擦力；当 B 的重力沿 斜面向下的分力不等于绳子的拉力时，B 受摩擦力，故 B 错 误。对 BC 整体分析，根据平衡条件得，水平面对 C 的摩擦 力 Ff＝Fcos θ，方向水平向左，故 C 正确，D 错误。
高考物理二轮复习专题一第1讲力与物体的平衡课件
解析：撤去F前,A、B整体做匀速运动,故B受地面的摩擦力与F平衡,而A 水平方向不受外力,故A不受B的摩擦力,B受重力、地面的支持力、A的压 力、拉力F和地面的摩擦力共5个力作用,A受重力和B对A的支持力共2个 力作用,A、B错误；撤去拉力F后,由于整体做减速运动,A受到重力、B对 A的支持力及B对A的摩擦力,A受3个力的作用,C错误；撤去拉力F后,二者 仍不发生相对滑动,对整体有μ2(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a,对A有Ff＝ mAa≤μ1mAg,可得μ1≥μ2,D正确。
解析：取 O 点为研究对象，在三力的作用下处于平衡状态，对其受力分
析如图所示，根据几何关系可得β＝55°。
6．(2020·山西平遥中学高三质检)如图所示,水平直杆OP右端固定于竖 直墙上的O点,长为2 m的轻绳一端固定于直杆P点,另一端固定于墙上O点 正下方的Q点,OP长为1.2 m,重为8 N的钩码用光滑挂钩挂在轻绳 上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为( D) A．10 N B．8 N C．6 N D．5 N
[解析] 如图所示，卡车匀速行驶，圆筒受力平衡，由题意知，力 F1′与 F2′相互垂直。 由牛顿第三定律知 F1＝F1′，F2＝F2′， 则 F1＝mgsin 60°＝ 23mg， F2＝mgsin 30°＝12mg，选项 D 正确。
方法技巧 处理静态平衡问题常用的三种方法
………………………………………………………………………………… (1)合成法：物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定 与第三个力等大、反向。 (2)效果分解法：物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效 果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件。 (3)正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力 分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件,如典例也可采用正交分 解法求解。
高考物理二轮复习专题1力与物体的平衡课件_2
12/9/2021
第二十四页，共六十三页。
A．Δx＝2nkIlB，方向向上 B．Δx＝2nkIlB，方向向下 C．Δx＝nIklB，方向向上 D．Δx＝nIklB，方向向下
12
答案 B 解析 线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡， 安培力为 F＝nBIl，且开始的方向向上，然后方向向下，大小不 变．设在电流反向之前弹簧的伸长量为 x，则反向之后弹簧的伸 长量为(x＋Δx)，则有 kx＋nBIl－G＝0，k(x＋Δx)－nBIl－G＝ 0，解之可得Δx＝2nkIlB，且线框向下移动．故选 B 项．
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3.如图所示，坐标系 Oxy 位于竖直平面 内，在该区域有场强 E＝12 N/C，方向沿 x 轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为 B ＝2 T，沿水平方向且垂直于 Oxy 平面指向 纸里的匀强磁场．一个质量 m＝4×10－5 kg，电荷量 q＝2.5×10 －5 C 的带正电微粒，在 Oxy 平面内做匀速直线运动，运动到原 点 O 时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了 x 轴上的 P 点(g＝10 m/s2)，求：
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再由图可知，∠CAO′＝30°，则 AO′＝ 33L，OO′＝ 36L， 所以得 cosα＝ 36，联立以上各式解得 q＝ 168mkgQL2，C 项错误， D 项正确．
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2.如图所示，一劲度系数为 k 的轻质弹簧， 下面挂有匝数为 n 的矩形线框 abcd.bc 边长为 l， 线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大 小为 B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸 面向里．线框中通以电流 I，方向如图所示，开 始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为 B， 线框达到新的平衡．则在此过程中线框位移的大小Δx 及方向是 ()
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2017·全国Ⅲ卷T17 2016·全国Ⅲ卷T17 2017·全国Ⅰ卷T21
★★☆
★★☆ ★★★ ★★★
下的静态平衡
问题 2．共点力作用
下的动态平衡
问题
2016·全国Ⅰ卷T19
2016·全国Ⅱ卷T14源自★★☆★★☆题型( 一) 共点力作用下的静态平衡问题
高考定位：常考题型 解题关键： 重在恰当选取研 究对象， 正确进行受力分析
解析：因为物块 b 始终保持静止，所以绳 OO′的张力不变， 连接 a 和 b 的绳的张力也不变，选项 A、C 错误；拉力 F 大小 变化，F 的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡 条件知，物块 b 受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选 项 B、 D 正确。
答案：BD
6．(2016· 全国Ⅱ卷 T14)质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂 于天花板上。用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O，如图所示。用 T 表示绳 OA 段拉力的大小，在 O 点向左移动的过程中 A．F 逐渐变大，T 逐渐变大 C．F 逐渐变小，T 逐渐变大 ( )
解析：将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧 4 的弹性绳(劲度系数设为 k)与竖直方向夹角 θ 均满足 sin θ＝ ， 5 对钩码(设其重力为 G)静止时受力分析，得
1 m 0.8 m G＝2k － 2 2
cos θ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分 析，得
答案：AD
5．[多选](2016· 全国Ⅰ卷 T19)如图，一光滑的 轻滑轮用细绳 OO′悬挂于 O 点；另一细 绳跨过滑轮， 其一端悬挂物块 a， 另一端系 一位于水平粗糙桌面上的物块 b。外力 F 向右上方拉 b，整 个系统处于静止状态。若 F 方向不变，大小在一定范围内 变化，物块 b 仍始终保持静止，则 A．绳 OO′的张力也在一定范围内变化 B．物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 ( )
L 0.8 m ，联立解得 G＝2k － 2 2
L＝ 92 cm，故 A、 C、D
项错误，B 项正确。
答案：B
3． (2016· 全国Ⅲ卷 T17)如图，两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上； 一细 线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m 的 小球。在 a 和 b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时， a、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质 量为 m A． 2 C． m 3 B． m 2 D． 2m ( )
B．F 逐渐变大，T 逐渐变小 D．F 逐渐变小， T 逐渐变小
解析： 以 O 点为研究对象，受力如图所示， 当用水平向左的力缓慢拉动 O 点时，则绳 OA 与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件 知 F 逐渐变大，T 逐渐变大，选项 A 正确。 答案：A
高考题型 1．共点力作用
典型试题
难度
2017·全国Ⅱ卷T16
高考研究(一) 聚焦选择题考法 ——力与物体平衡
1． (2017· 全国Ⅱ卷 T16)如图，一物块在水平拉 力 F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。 若保持 F 的大小不变， 而方向与水平面成 60° 角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因 数为 A． 2－ 3 3 C． 3 3 B． 6 3 D． 2 ( )
解析：设重物的质量为 m，绳 OM 中的张力为 TOM，绳 MN 中的张力为 TMN。开始时， TOM＝ mg ， TMN＝ 0。由于缓慢拉起，则重物一直处于 平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力 mg 等 大、反向。对重物受力分析如图所示，已知角 α 不变，在绳 MN 缓慢拉起的过程中，角 β 逐渐增大，则角 (α－ β)逐渐减小，但角 TOM mg θ 不变，在三角形中，利用正弦定理得： ＝ ，(α－β) sin θ sin α－ β TMN 由钝角变为锐角， 则 TOM 先增大后减小， 选项 D 正确； 同理知 sin β mg π ＝ ，在 β 由 0 变为 的过程中，TMN 一直增大，选项 A 正确。 sin θ 2
答案：C
4．[多选](2017· 全国Ⅰ卷 T21)如图，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
π αα> 。现将重物向右上方缓慢 2
拉起， 并保持夹角 α 不变。 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 )
[必备知能] 1．受力分析的一般步骤
2．整体思维法和隔离思维法对比
原则 整体 思维法 条件 优、缺点
解析： 如图所示，由于不计摩擦，线上张 力处处相等，且轻环受细线的作用力的合 力方向指向圆心。由于 a、b 间距等于圆弧 半径，则∠ aOb＝ 60°，进一步分析知，细 线与 aO、bO 间的夹角皆为 30°。取悬挂的小物块研究，悬挂 小物块的细线张角为 120°，由平衡条件知，小物块的质量与 小球的质量相等，即为 m。故选项 C 正确。
解析：当拉力水平时，物块做匀速运动，则 F＝μmg，当拉力 方向与水平方向的夹角为 60° 时，物块也刚好做匀速运动，则 Fcos 60° ＝μ(mg－Fsin 60° )，联立解得 μ＝ 误，C 项正确。
答案：C
3 ，A、B、D 项错 3
2． (2017· 全国Ⅲ卷 T17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平 天花板上相距 80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为 80 cm。 将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹 性绳的总长度变为 (弹性绳的伸长始终处于弹性限度内 ) ( A． 86 cm C． 98 cm B． 92 cm D． 104 cm )
★★☆
★★☆ ★★★ ★★★
下的静态平衡
问题 2．共点力作用
下的动态平衡
问题
2016·全国Ⅰ卷T19
2016·全国Ⅱ卷T14源自★★☆★★☆题型( 一) 共点力作用下的静态平衡问题
高考定位：常考题型 解题关键： 重在恰当选取研 究对象， 正确进行受力分析
解析：因为物块 b 始终保持静止，所以绳 OO′的张力不变， 连接 a 和 b 的绳的张力也不变，选项 A、C 错误；拉力 F 大小 变化，F 的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡 条件知，物块 b 受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选 项 B、 D 正确。
答案：BD
6．(2016· 全国Ⅱ卷 T14)质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂 于天花板上。用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O，如图所示。用 T 表示绳 OA 段拉力的大小，在 O 点向左移动的过程中 A．F 逐渐变大，T 逐渐变大 C．F 逐渐变小，T 逐渐变大 ( )
解析：将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧 4 的弹性绳(劲度系数设为 k)与竖直方向夹角 θ 均满足 sin θ＝ ， 5 对钩码(设其重力为 G)静止时受力分析，得
1 m 0.8 m G＝2k － 2 2
cos θ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分 析，得
答案：AD
5．[多选](2016· 全国Ⅰ卷 T19)如图，一光滑的 轻滑轮用细绳 OO′悬挂于 O 点；另一细 绳跨过滑轮， 其一端悬挂物块 a， 另一端系 一位于水平粗糙桌面上的物块 b。外力 F 向右上方拉 b，整 个系统处于静止状态。若 F 方向不变，大小在一定范围内 变化，物块 b 仍始终保持静止，则 A．绳 OO′的张力也在一定范围内变化 B．物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 ( )
L 0.8 m ，联立解得 G＝2k － 2 2
L＝ 92 cm，故 A、 C、D
项错误，B 项正确。
答案：B
3． (2016· 全国Ⅲ卷 T17)如图，两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上； 一细 线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m 的 小球。在 a 和 b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时， a、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质 量为 m A． 2 C． m 3 B． m 2 D． 2m ( )
B．F 逐渐变大，T 逐渐变小 D．F 逐渐变小， T 逐渐变小
解析： 以 O 点为研究对象，受力如图所示， 当用水平向左的力缓慢拉动 O 点时，则绳 OA 与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件 知 F 逐渐变大，T 逐渐变大，选项 A 正确。 答案：A
高考题型 1．共点力作用
典型试题
难度
2017·全国Ⅱ卷T16
高考研究(一) 聚焦选择题考法 ——力与物体平衡
1． (2017· 全国Ⅱ卷 T16)如图，一物块在水平拉 力 F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。 若保持 F 的大小不变， 而方向与水平面成 60° 角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因 数为 A． 2－ 3 3 C． 3 3 B． 6 3 D． 2 ( )
解析：设重物的质量为 m，绳 OM 中的张力为 TOM，绳 MN 中的张力为 TMN。开始时， TOM＝ mg ， TMN＝ 0。由于缓慢拉起，则重物一直处于 平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力 mg 等 大、反向。对重物受力分析如图所示，已知角 α 不变，在绳 MN 缓慢拉起的过程中，角 β 逐渐增大，则角 (α－ β)逐渐减小，但角 TOM mg θ 不变，在三角形中，利用正弦定理得： ＝ ，(α－β) sin θ sin α－ β TMN 由钝角变为锐角， 则 TOM 先增大后减小， 选项 D 正确； 同理知 sin β mg π ＝ ，在 β 由 0 变为 的过程中，TMN 一直增大，选项 A 正确。 sin θ 2
答案：C
4．[多选](2017· 全国Ⅰ卷 T21)如图，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
π αα> 。现将重物向右上方缓慢 2
拉起， 并保持夹角 α 不变。 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 )
[必备知能] 1．受力分析的一般步骤
2．整体思维法和隔离思维法对比
原则 整体 思维法 条件 优、缺点
解析： 如图所示，由于不计摩擦，线上张 力处处相等，且轻环受细线的作用力的合 力方向指向圆心。由于 a、b 间距等于圆弧 半径，则∠ aOb＝ 60°，进一步分析知，细 线与 aO、bO 间的夹角皆为 30°。取悬挂的小物块研究，悬挂 小物块的细线张角为 120°，由平衡条件知，小物块的质量与 小球的质量相等，即为 m。故选项 C 正确。
解析：当拉力水平时，物块做匀速运动，则 F＝μmg，当拉力 方向与水平方向的夹角为 60° 时，物块也刚好做匀速运动，则 Fcos 60° ＝μ(mg－Fsin 60° )，联立解得 μ＝ 误，C 项正确。
答案：C
3 ，A、B、D 项错 3
2． (2017· 全国Ⅲ卷 T17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平 天花板上相距 80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为 80 cm。 将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹 性绳的总长度变为 (弹性绳的伸长始终处于弹性限度内 ) ( A． 86 cm C． 98 cm B． 92 cm D． 104 cm )