2011届高考物理(二轮)专题复习学案:第1讲 力与物体的平衡(新课标)
2011届高考物理二轮专题复习学案(力与物体的平衡等10个专题29份) 人教课标版11(优秀免费下载资料)
单元质量评估(四)一、选择题. 质点仅在恒力的作用下,由点运动到点的轨迹如图所示,在点时速度的方向与轴平行,则恒力的方向可能沿()轴正方向轴负方向轴正方向轴负方向. 如图所示,螺旋形光滑轨道竖直放置,、为对应的轨道最高点,一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,且能过轨道最高点,则下列说法中正确的是().轨道对小球做正功,小球的线速度>.轨道对小球不做功,小球的角速度ω<ω.小球的向心加速度>.轨道对小球的压力>. 由于地球的自转,在地球表面上,除了两极以外,任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动,同一物体,当位于北京和上海两个不同地方的时候,可以判断(只考虑地球对物体的作用力)().该物体在北京和上海时所受的合力都指向地心.在北京时所受的重力大.在上海时随地球自转的线速度大.在上海时的向心加速度大、(·东北师大模拟)小河宽为,河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比,水 , ,是各点到近岸的距离,是小船划水速度。
小船船头始终垂直河岸渡河,则下列说法中正确的是.小船的运动轨迹为直线.小船渡河所用的时间与水流速度大小无关.小船渡河时的实际速度是先变小后变大 .小船到达离河对岸43d 处,船的渡河速度为02v . “嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径为,运行速率为,当探测器运行到月球上一些环形山中的质量密集区上空时( )、都将略为减小、都将保持不变将略为减小,将略为增大将略为增大,将略为减小.如图所示,在斜面顶端处以速度水平抛出一小球,经过时间恰好落在斜面底端处;今在点正上方与等高的处以速度水平抛出另一小球,经过时间恰好落在斜面的中点处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( ).(·济南市三模)据中新社月日消息,我国将于年上半年发射“天宫一号”目标飞行器,“天宫一号”毁是交会对接目标飞行器,也是一个空间实验室,将以此为平台开展空间实验室的有关技术验证。
2011届高考物理二轮专题复习学案(力与物体的平衡等10个专题29份) 人教课标版19(优秀免费下载资料)
专题六 电路与电磁感应第讲 电磁感应规律及其应用 【核心要点突破】 知识链接一、 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用情况二、法拉第电磁感应定律.公式:t NE ∆∆Φ=,为线圈匝数、 导体切割磁感线的情形()一般情况:运动速度与磁感应线方向夹角为时则() (垂直平动切割) 是导线的有效切割长度 (为磁场与导体的相对切割速度) (不动而导体动;导体不动而运动) ()2212l B lBlv Bl E ωω===. (直导体绕一端转动切割)深化整合一、感应电流方向的判断、楞次定律的理解楞次定律判定感应电流方向的一般步骤,基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”, ()明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何; ()确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增还是减) ()根据楞次定律确定感应电流磁场的方向.()再利用安培定则,根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向. .楞次定律中“阻碍”两字的含义:()谁阻碍谁?是感应电流的磁通量阻碍原磁通量;()阻碍什么?阻碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身;()如何阻碍?当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即”增反减同”;()结果如何?阻碍不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,结果是增加的还是增加,减少的还是减少.【典例训练】(·全国Ⅱ理综·)如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界 和下边界水平。
在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。
线圈从水平面开始下落。
已知磁场上下边界之间的距离大于水平面、之间的距离。
若线圈下边刚通过水平面、(位于磁场中)和时,线圈所受到的磁场力的大小分别为bF 、cF 和dF ,则.d F >c F >bF .c F <d F <bF .c F >b F >dF .c F <b F <dF【命题立意】本题涉及到电磁感应及安培力公式等知识,考查了考生的理解能力、分析综合能力,是高考命题的热点。
高考物理二轮复习提优导学案:专题一 力与物体的平衡2_【知识必备】
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(本专题对应学生用书第1~3页
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1. 把握重力、弹力、摩擦力的产生条件、大小、方向和作用效果;掌握力的基本特征:力的物质性,力的相互性,力的矢量性,力的独立性.
2. 力的合成与分解是在保证力的作用效果相同时进行的,遵从矢量运算的基本法则——平行四边形定则或三角形定则.
3. 共点力的平衡
(1) 平衡状态:在共点力的作用下,物体处于静止或匀速直线运动的状态. 物体平衡的特征是a 地=0,而不是v 地=0.
(2) 共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即F 合=0.
(3) 共点力平衡问题的常用解法.
① 正交分解法:常用于三力及三力以上的共点力作用下物体的平衡,或已知力的夹角时常用此法.
② 相似三角形法:利用力的矢量三角形∽几何三角形,且已知线段大小或比例关系时常用此法.
③ 正弦(或余弦)定理法.
④ 图解法:一般用于三力动态平衡.。
2011届高考物理二轮专题复习学案(力与物体的平衡等10个专题29份) 人教课标版5(优秀免费下载资料)
专题质量评估(二)一、选择题、一个初速度为的沿直线运动的物体,它的加速度方向与的方向相同,且加速度越来越大,经过时间后速度为,则时间内物体的平均速度().在年北京奥运会开幕式上燃放了许多绚丽的焰火,按照设计,某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在末到达离地面的最高点时炸开,构成各种美丽的图案,假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是,上升过程中所受的空气阻力大小始终是自身重力的倍,取.那么和分别等于()、以的速度竖直上抛一物体,由于空气阻力,经过,物体上升到达最高点;紧接着又经过,物体下落,速度达到,则(下列计算结果未使用近似)().全过程位移大小为,方向竖直向上.上升过程的平均加速度大小为,方向竖直向下.全过程的平均速度大小为,方向竖直向下.全过程的平均加速度大小为,方向竖直向下、(·济南市二模)如图所示,一簇电场线的分布关于轴对称,是坐标原点,、、、是以为圆心的一个圆周上的四个点,其中、在轴上,点在轴上,则.点的电势比点的电势高.间的电势差小于间的电势差.一正电荷在点时的电势能小于在点时的电势能.将一负电荷由点移到点,电场力做正功、(·台州市二模) 如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球,小球从紧靠左极板处由静止开始释放,小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最后都能打在右极板上的同一点.则从开始释放到打到右极板的过程中.它们的运行时间Q P t t >.它们的电荷量之比1:2:=Q P q q.它们的电势能减少量之比1:2:=∆∆Q P E E .它们的动能增加量之比1:4:=∆∆kQ kP E E 、 (·扬州四模)如图所示,在一匀强电场中的点固定一电量为的正点电荷,设正点电荷的电场与匀强电场互不影响,、、、为电场中的四点,分布在以为圆心、为半径的圆周上,一电量为的正检验电荷放在点时恰好平衡.则下列说法正确的是.电场中、两点间的电势差r kQ U ac 2=.电场中、两点间的电势差r kQ U ac 2=.电场中、两点间的电势差r kQU bd 2= .电场中、两点间的电势差r kQU bd 2=、(·济宁市二模)等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中点沿直线移到点,再从点沿直线移到点。
2011版高中物理二轮专题复习学案:第1讲 力与物体的平衡(新课标)
【备考策略】根据近三年高考命题特点和规律,复习本专题时,要注意以下几个方面:1、共点力的平衡问题是课改区高考的热点,期中力的动态变化分析、力的合成与分解仍是今后高考的热点,建议复习是要注意加强受力分析的训练,使学生掌握受力分析的常用方法,如三角形法、正交分解法等。
2、牛顿运动定律及其应用一直是各省各区高考的重点,特别是牛顿运动定律与运动学定律、能量、电磁场等内容相结合更是高考的热点,甚至有可能会出现在高考压轴题中。
【考纲点击】【网络互联】第1讲力与物体的平衡【核心要点突破】知识链接一、常见的几种力1.重力⑴产生:重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的,但两者不等价,因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力,而另一个分力即重力,如右图所示。
⑵大小:随地理位置的变化而变化。
ww在两极:G=F 万在赤道:G= F 万-F 向一般情况下,在地表附近G=mg⑶方向:竖直向下,并不指向地心。
ww2.弹力⑴产生条件:①接触②挤压③形变⑵大小:弹簧弹力F=kx ,其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。
ww⑶方向:压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体,若接触面是球面,则弹力的作用线一定过球心,绳的作用力一定沿绳,杆的作用力不一定沿杆。
3.摩擦力ww⑴产生条件:①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势⑵大小:滑动摩擦力N f μ=,与接触面的面积无关,静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件ww 求解。
ww ⑶方向:沿接触面的切线方向,并且与相对运动或相对运动趋势方向相反4.电场力⑴电场力的方向:正电荷受电场力的方向与场强方向一致,负电荷受电场力的方向与场强方向相反。
⑵电场力的大小:qE F =,若为匀强电场,电场力则为恒力,若为非匀强电场,电场力将与位置有关。
5.安培力⑴方向:用左手定则判定,F 一定垂直于I 、B ,但I 、B 不一定垂直,I 、B 有任一量反向,F ww 也反向。
2011届高考物理二轮专题复习学案(力与物体的平衡等10个专题29份) 人教课标版17(优秀免费下载资料)
专题六电路与电磁感应【备考策略】根据近三年高考命题特点和命题规律,复习专题时,要注意以下几个方面:1.直流电路的动态分析、故障分析、含容电路的分析、电功率的计算是复习本专题的重点,在近几年的高考中时常出现,因此要充分掌握该类问题的分析思路。
2.整合电磁感应基本知识,掌握楞次定律和右手定律的应用,加强电磁感应知识和电路、动力学、能量转化问题的综合分析,深刻理解知识的内涵。
3.电磁感应电路问题、动力学问题、能量转化问题、图像问题都是高考的热点,备考中不容忽视,要掌握解答这类问题的思路方法、解题步骤、提高自己的综合解题能力4.正弦交流电的产生、变化规律、图像、有效值、周期等问题,变压器及高压输电问题也是新课标地区的高考热点,备考复习中要将知识归纳、整合,凡涉及该部分知识的高考题,一般难度较小,是学生的得分点,要多加关注。
【考纲点击】【网络互联】第讲直流电路的分析与计算【核心要点突破】知识链接一、电阻 、定义式:IU R、决定式:SL ρ(电阻定律) 二、欧姆定律 .部分电路欧姆定律:R UI =.闭合电路的欧姆定律:r R E +或内外U U E +=三、电功、电功率、电热.电功 :.电功率:.电热:(焦耳定律)深化整合一、 动态电路的分析方法:、程序法:闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化,就会影响整个电路,使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
讨论依据是:闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。
()对于电路的动态变化问题,按局部→全局→局部的逻辑思维进行分析推理.一般步骤: ①确定电路的外电阻,外电阻外R 如何变化; ②根据闭合电路欧姆定律r R E I +=外总总,确定电路的总电流如何变化; ③由r I U 内内=,确定电源的内电压如何变化; ④由内外U E U -=,确定电源的外电压(路端电压)如何变化; ⑤由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化;⑥确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化以右图电路为例:设增大,总电阻一定增大;由r R E I +=,一定减小;由,一定增大;因此、一定增大;由 ,、一定减小;由,、一定增大;由,一定减小。
2011高考物理 名师1号系列复习 物体的平衡教案.doc
第一章力物体的平衡第五课时物体的平衡第一关:基础关展望高考基础知识知识讲解1.平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块,沿斜面匀速直线下滑的木箱,天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2.共点力作用下的平衡条件①平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是合力F合=0.②平衡条件的推论a.若物体在两个力同时作用下处于平衡状态,则这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,其合力为零,这就是初中学过的二力平衡.b.若物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态,这三个力必定共面共点(三力汇交原理),合力为零,称为三个共点力的平衡,其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上.c.物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时,n个力必定共面共点,合力为零,称为n个共点力的平衡,其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大,反向,作用在同一直线上.第二关:技法关解读高考解题技法技法讲解1.力的合成法物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向.可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.2.正交分解法将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件多用于∑Fx=0 三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得注意的是,对x,y 方向选择时, ∑Fy=0,尽能使较多的力落在x,y 轴上,被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力.3.力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力处于平衡时,可以将这三个力的矢量首尾相接,构成一个矢量三角形;即三个力矢量首尾相接,恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力. 典例剖析例1重为G 的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F 使木块做匀速直线运动,则此最小作用力的大小和方向应如何?解析:木块在运动中受摩擦力作用,要减小摩擦力,应使作用力F 斜向上,设当F 斜向上与水平方向的夹角为α时,F 的值最小.(1)正交分解法木块受力分析如图所示,由平衡条件列方程:Fcos α-μF N =0 Fsin α+F N -G=0 解得F=G cos sin μαμα+如图所示,设tan ϕ =μ,则sin ϕ 2211ϕμμ==++,则{cos α+μsin α21μ+cos ϕ cos α+sin ϕ sin α) 21μ+α-ϕ)可见,当α=ϕ =arctan μ时F 有最小值,即F min 21μ+由于F f =μF N ,故不论F N 如何改变,F f 与F N 的合力方向都不会发生改变.如图所示,合力F 1与竖直方向的夹角一定为ϕ=arctan μ,力F 1、G 、F 组成三角形,由几何极值原理可知,当F 与F 1方向垂直时,F 有最小值,由几何关系得:F min =G •sin ϕ21μ+.二、动态平衡问题的解决方法技法讲解所谓动态平衡是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体始终处于一系列的平衡状态.解决动态平衡问题常用以下几种方法:(1)矢量三角形法抓住各力中的变化量与不变化量,然后移到矢量三角形中,从三角形中就可以很直观地得到解答.(2)相似三角形法将物体受的各力移到矢量三角形中,由矢量三角形与已知三角形相似,利用几何关系进行求解.典例剖析例2如图甲所示,物体m 在3根细绳悬吊下处于平衡状态,现用手持绳OB 的B 端,使OB 缓慢向上转动,且始终保持结点O 的位置不动,分析OA,OB 两绳中的拉力如何变化?解析:物体始终处于平衡状态,对O 点而言,受3个力作用,即OC 对O 点的拉力F 不变,OA 对O 点的拉力F 1的方向不变,由平衡条件的推论可知F 1与OB 对O 点的拉力F 2的合力F ′的大小和方向不变.现假设OB 绳转到图乙中F ′2位置,用平行四边形定则可以画出这种情况下的平行四边形,可以看到F ′,F ′2末端的连线恰为F 1的方向.由此可以看出,在OB 绕O 点转动的过程中,OA 中的拉力F 1变小,而OB 中的拉力F 2先变小后变大.答案:OA 绳中拉力变小,OB 绳中拉力先变小后变大例3光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F 由底端缓慢拉到顶端的过程中,试分析绳的拉力F 及半球面对小球的支持力F N 的变化情况(如图所示).解析:如图所示,作出小球的受力示意图,注意弹力F N 总与球面垂直,从图中可得到相似三角形.设球体半径为R,定滑轮到球面的距离为h,绳长为L,根据三角形相似得:N F mg mg ,h R R h RF L ==++ 由以上两式得绳中张力F=mg h RL + 球面弹力F N =mgh R R + 由于拉动过程中h,R 均不变,L 变小,故F 减小,F N 不变.答案:F减小,F N不变三、平衡问题中的临界和极值问题技法讲解1.临界状态一种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态.当某个物理量变化时,会引起其他一个或几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,或某个物理量“恰好”、“刚好”满足什么条件等.解决这类问题的基本方法是假设推理法,即先假设某种情况成立,然后再根据平衡条件及有关知识进行分析、求解.2.极值问题平衡问题的极值,一般是指在力的变化过程中出现的最大值或最小值.解决这类问题的常用方法是解析法,即根据物体的平衡条件列出方程,在解方程时,利用数学知识求极值,或根据物理临界条件求极值.另外,图解法也是一种常用的方法,此方法是画一系列力的平行四边形,根据动态平行四边形的边角关系,可以确定某个力的最大值或最小值.典例剖析例4如图所示,倾角为30°的斜面上有物体A,重10 N,它与斜面间最大静摩擦力为3.46 N,为了使A能静止在斜面上,物体B的重力应在什么范围内(不考虑绳重及绳与滑轮间的摩擦力)?解析:由于物体B重力不同,A沿斜面滑动趋势不同,则受到的摩擦力方向不同,受力情况不同.假设A上滑,据A的受力情况,B的重力G B应满足G B>G A sin30°+F f=8.46 N,为了使A不上滑,应有G B≤8.46 N.假设A下滑,根据此时A的受力情况.B的重力应满足G B+F f<G A sin30°,则G B<1.54 N,为了使A不下滑,应有G B≥1.54 N.欲使物体A不上滑也不下滑,则B的重力应满足1.54 N≤G B≤8.46 N.答案:1.54 N≤G B≤8.46 N第三关:训练关笑对高考随堂训练1.把重20 N的物体放在θ=30°的粗糙斜面上并静止,物体的右端与固定于斜面上的轻弹簧相连接,如图所示,若物体与斜面间最大静摩擦力为12 N,则弹簧的弹力不可能是( )A.22 N ,方向沿斜面向下B.2 N ,方向沿斜面向下C.2 N ,方向沿斜面向上D.零解析:当物体与斜面间最大静摩擦力方向沿斜面向上且大小为12 N 时,由平衡条件可知,弹簧的弹力方向沿斜面向下,大小为F 1=F μ-Gsin θ=2 N.当物体与斜面间最大静摩擦力方向沿斜面向下且大小为12 N 时,由平衡条件可知,弹簧的弹力的方向沿斜面向上,大小为F 2=F μ+Gsin θ=22 N ,故选项B 、C 、D 正确.答案:A2.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O 点连线与水平线的夹角为α=60°.两小球的质量比m2m1为( )A.33B.23C.32D.22 解析:方法一:设绳对球的拉力大小为F T ,对m 2由平衡条件可得F T =m 2gm 1受重力m 1g,绳的拉力F T ,碗面的支持力F N ,由几何知识可知,F T ,F N 与水平线的夹角均为60°,如图所示,由平衡条件可得F N cos60°=F T cos60°F N sin60°+F T sin60°=m 1g 以上各式联立解得21m m =33方法二:设绳对球的拉力大小为F T ,对m 2由平衡条件可得F T =m 2gm 1受重力m 1g,绳的拉力F T ,碗面的支持力F N ,由几何知识可知,F T ,F N 与水平线的夹角均为60°,如图所示,由对称性得F T =F N .根据平衡条件可知F T 与F N 的合力F 与m 1g 等大反向,则F=2F T sin60°=m 1g 以上各式联立解得21m 3m . 答案:A3.如图所示,质量为m 的物体在沿斜面向上的拉力F 作用下,沿放在水平地面上的质量为M 的粗糙斜面匀速上滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面( )A.无摩擦力B.有水平向右的摩擦力,大小为F5cos θC.支持力等于(m+M )gD.支持力为(M+m)g-Fsin θ解析:对小物块与楔形物块系统,分解恒力F ,由受力平衡,在竖直方向(M+m )g=F N +Fsin θ,即F N =(M+m)g-Fsin θ,故选项D 正确;摩擦力F μ=Fcos θ,方向向左,选项B 错.答案:D4.如图所示,木板B 放在水平地面上,在木板B 上放一重1200 N 的A 物体,物体A 与木板B 间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B 重力不计,当水平拉力F 将木板B 匀速拉出,绳与水平方向成30°时,问绳的拉力T 为多大?水平拉力为多大?解析:对A 受力分析如图所示,由平衡条件得f=Tcos30°Tsin30°+1N F =G又f=μ1N F解得T=248 N,f=215 N,1N F =1075 N对物体B 受力分析如图.由于匀速拉出,处于平衡状态,根据平衡条件得F=f ′+f 地=f+μ2N F211N N N F F F ='=联立解得F=430 N.答案:248 N 430 N5.一种简易“千斤顶”,如图所示,一竖直放置的T 形轻杆由于光滑限制套管P 的作用只能使之在竖直方向上运动,若轻杆上端放一质量M=100 kg的物体,轻杆的下端通过一与杆固定连接的小轮放在倾角θ=37°的斜面体上,并将斜面体放在光滑水平面上,现沿水平方向对斜面体施以推力F ,为了能将重物顶起,F 最小为多大?(小轮与斜面体的摩擦和质量不计,g 取10 m/s2)解析:设斜面体的质量为m ,对物体、斜面体整体,由受力平衡得,地面对斜面体的支持力F N =Mg+mg对斜面体受力如图.分解轻杆对斜面体的压力,由受力平衡得F N =mg+F 1cos θF=F 1sin θ由以上三式解得F=Mgtan θ=100×10×34N=750 N. 答案:750 N课时作业五物体的平衡1.用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力( )A.等于零B.大小为12mg ,方向沿斜面向下C.大小为32mg,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上解析:设弹簧的劲度系数为k,竖直悬挂时kL=mg①;将物体放在斜面上时,设摩擦力为f,根据物体的平衡条件:kL+f=2mgsin30°=mg②.由①②两式得:f=0.答案:A2.如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的( )A.F1B.F2C.F3D.F4解析:A小球受三个力作用,重力G、绳子OA向上的拉力T和拉力F,绳子AB中没有拉力,只有G、T、F三力平衡,由平衡条件,水平方向和竖直方向的合力都平衡,F4只有水平向左的分量,不能平衡T的水平向左的分量,D不正确.F1竖直分量总比T的竖直分量小,所以,F1水平向右的分量总比T的水平分量小,不能平衡,A不正确,BC正确.答案:BC3.如图,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为( )A.(M+m)gB.(M+m)g-FC.(M+m)g+FsinθD.(M+m)g-Fsinθ解析:由于小物体匀速上滑,楔形物块保持静止,因此楔形物块和小物块组成的系统处于平衡状态,系统所受的合力为零,竖直方向的合力为零,设地面对楔形物块的支持力为 N,则有, N+Fsinθ=Mg+mg, N=Mg+mg-Fsinθ,D选项正确.答案:D4.如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是( )A.23tanαB.23cotαC.tanαD.cotα解析:设B与斜面之间的动摩擦因数为μ,A和B质量均为m,A和B紧挨着在斜面上匀速下滑过程中,A和B组成的系统处于平衡态,即有:3μmgcosα=2mgsinα,所以μ=23tanα,故选项A正确.有的考生认为A和B匀速下滑则它们之间就没有相互作用力,对A或者B进行受力分析,列方程:μmgcosα=mgsinα,就误选了选项C;也有考生在分解重力时出错,列方程:μmgsinα=mgcosα或者3μmgsinα=2mgcosα,就误选了B、D选项.答案:A5.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( )A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变解析:把A、B看成一个整体,在竖直方向地面对A的作用力F3与F大小相等方向相反,因为F缓慢增大,所以F3也缓慢增大,因此可以排除B、D选项,再以B物体为研究对象,受力图如图所示,由图可知,当F缓慢增大时,F1、F2都将增大,所以C选项正确.答案:C6.如图所示,质量为m的木块A放在斜面体B上,若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动,则A和B之间的相互作用力大小为( )A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.0解析:对A物体受力分析如图所示.因为A做匀速直线运动,所以处于平衡状态.因此F m和F′的合力为mg,选A.答案:A7.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带有同种电荷,用指向墙面的水平推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙面和水平地面上,如图所示.若将小球B向左推动少许,当两球重新达到平衡时,与原来的平衡状态相比较( )A.推力F变大B.竖直墙面对小球A的弹力变大C.地面对小球B的支持力不变D.两个小球之间的距离变大解析:受力分析如图,对A球:F斥cosθ=m A g,由于B球向左运动,θ减小,cosθ增大,故F斥减小,由F斥=kq1q2/r2可知,两球间的距离r增大,故D项正确.对B球:F=F斥sinθ,因F斥减小,θ减小,故F减小,故A项错.对A、B构成的整体:水平方向F=F N2,可见竖直墙壁对小球A的弹力变小,故B项错.竖直方向F N1=m A g+m B g,可见地面对小球B的弹力F N1不变,故C项正确,故选C、D.答案:CD8.以下四种情况中,物体受力平衡的是( )A.水平弹簧振子通过平衡位置时B.单摆摆球通过平衡位置时C.竖直上抛的物体在最高点时D.做匀速圆周运动的物体解析:水平弹簧振子通过平衡位置时F合=0,故A对;单摆做圆周运动,摆球通过平衡位置时仍需向心力,故B错;竖直上抛的物体在最高点时,受重力,故C错;做匀速圆周运动的物体需向心力,F合≠0,故D错.本题主要考查受力平衡的条件或特点.答案:A9.滑板运动是一项非常刺激的水上运动.研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F N垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时,滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin37°取35,忽略空气阻力):(1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率.解析:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示. 由共点力平衡条件可得F N cosθ=mg ① F N sinθ=F ②由①、②联立,得F=810 N(2)F N=mg/cosθF N=kv2得v=mgkcos=5 m/s答案:(1)810 N(2)5 m/s10.一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(小球中央有孔),A与B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态,此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平成30°夹角,已知B球的质量为m,求细绳对B球的拉力和A球的质量.解析:对B球受力分析如图所示.Tsin30°=mg①故T=2mg对A球,受力分析如图所示,在水平方向Tcos30°= N A sin30°②在竖直方向N A cos30°=m A g+Tsin30°③由以上方程解得:m A=2m④答案:2 mg 2 m11.如图所示,物体重30 N,用OC绳悬挂在O点,OC绳能承受的最大拉力为203 N,再用一绳系在OC绳上A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度?解析:初步判断知:OA绳为斜边,受力最大,故使FO A=203 N,达到最大,∴F AC<F OA不断,F AB=F OA·sinα且F AC=mg=30 N∴3cos2203ACOAFaF===∴α=30°∴F AB=203×12=103=17.32 N<30 N也未断,故当α≤30°时,绳子都未断.当α超过30°,绳断,也就无法拉动了.12.在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原因如图所示.仪器中有一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球m.无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风力.那么,风力大小F跟小球质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢?解析:以小球为研究对象,有风时,它受到三个力作用:重力mg,竖直向下;风力F,水平向左;金属丝拉力F T,沿金属丝倾斜向上.如图所示,当风力一定时,小球能保持在一定的偏角θ的位置上处于静止,由平衡条件可知:mg、F、F T三个力的合力为零,即上述三力中任意两个力的合力都与第三个力大小相等、方向相反.根据平行四边形定则将任意两力合成,由几何关系进行求解.将金属丝拉力F T与小球重力mg合成,由平衡条件可知,其合力方向必定与风力F的方向相反,且大小相等.如图所示,由几何关系可知:F=F′=mgtanθ由所得结果可见,当小球质量m一定时,风力F只跟偏角θ有关.因此,根据偏角θ的大小就可以指示出风力的大小.。
2011届高考物理二轮专题复习学案(力与物体的平衡等10个专题29份) 人教课标版4(优秀免费下载资料)
专题十(选修)碰撞与动量守恒 近代物理初步【核心要点突破】知识链接一、动量、冲量、动量守恒定律 、动量 方向与速度方向相同 、冲量·.方向与恒力方向一致 、动量守恒定律的三种表达方式 ()=′ ()Δ-Δ ()+=+ 二、波尔理论、 氢原子能级与轨道半径 ()能级公式:)6.13(1112eV E E nE n -== ()半径公式:)53.0(112οA r r n r n ==()跃迁定则:终初E E h -=ν 三、光电效应及其方程 、光电效应规律()任何一种金属都有一个极限频率,入射光必须大于这个极限频率才能产生光电效应. ()光电子的最大初动能与入射光的强度(数目)无关,只随着入射光的频率增大而增大. ()当入射光的频率大于极限频率时,保持频率不变,则光电流的强度与入射光的强度成正比. ()从光照射到产生光电流的时间不超过—,几乎是瞬时的. 、光电效应方程()爱因斯坦光电效应方程:γ-(是光电子的最大初动能;是逸出功:即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功,也称电离能 ) ()极限频率:深化整合一、动量守恒的条件及守恒定律的理解、动量守恒定律的适用条件()标准条件:系统不受外力或系统所受外力之和为零.()近似条件:系统所受外力之和虽不为零,但比系统的内力小得多(如碰撞问题中的摩擦力、爆炸问题中的重力等外力与相互作用的内力相比小得多),可以忽略不计.()分量条件:系统所受外力之和虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统总动.、对守恒定律的理解()矢量性:对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题,应选取统一的正方向,凡是与选取的正方向一致的动量为正,相反为负.()瞬时性:动量是一个瞬时量,动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定,列方程+=′+′时,等号左侧是作用前(或某一时刻)各物体的动量和,等号右侧是作用后(或另一时刻)各物体的动量和,不同时刻的动量不能相加.()相对性:由于动量的大小与参考系的选取有关,因此应用动量守恒定律时,应注意各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度.一般以地面为参考系.()普适性:它不仅适用于两个物体所组成的系统,也适用于多个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统.【典例训练】(·全国高考Ⅰ)质量为的物块以速度运动,与质量为的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比可能为()【解析】选、.根据动量守恒和能量守恒,设碰撞后两者的动量都为,则总动量为,根据,以及能量的关系得,所以、正确二、碰撞的分类及解决办法碰撞的分类、碰撞过程的三个基本原则 ()动量守恒。
2011届高考物理二轮专题复习学案(力与物体的平衡等10个专题29份) 人教课标版24(优秀免费下载资料)
专题七物理实验第讲电学实验【实验专题归纳】一、本专题共涉及以下六个实验实验七:测定金属的电阻率实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线实验九:测定电源电动势和内阻实验十:练习使用多用电表实验十一:传感器的使用二、本专题实验特点及其在高考中的地位物理实验为高考必考内容,近年的高考物理试题,越来越重视对实验的考查,尤其是除了对教材中原有的学生实验进行考查为,还增加了对演示实验的考查。
利用学生所学过的知识,对实验仪器或实验方法加以重组完成新的实验目的的设计型实验将逐步取代对教材中原有单纯学生实验的考查。
历届高考在实验方面的命题重点为:基本仪器的使用、基本物理量的测定、物理规律的验证和物理现象的研究、实验数据的处理。
高考中物理实验题类型大体有:⑴强调基本技能,熟识各种器材的特性。
像读数类:游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等;选器材类:像选取什么量程的电表和滑动变阻器等⑵重视实验原理,巧妙变换拓展。
像探究匀变速直线运动的变形和测量电阻的再造等。
源于课本不拘泥课本一直是高考命题与课标理念所倡导的,所以熟悉课本实验、抓住实验的灵魂原理是我们复习的重中之重。
⑶提倡分析讨论,讲究实验的品质,像近年高考中的数据处理、误差分析、改良方案,甚至开放性实验等于课标的一标多本思路是交汇的。
⑷知识创新型实验。
像设计型、开放型、探讨型实验等都是不同程度的创新,比如利用所学可以设计出很多测量重力加速度的方案。
三、高考易错问题剖析及应试策略【高考真题探究】.(.浙江高考()) (分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流电压的数据如下表所示:(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出灯丝的特征,并解释形成的原因。
【命题立意】本题以“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验为基础,体现重视实验操作体验和学生实验基本素养的培养,主要考查对实验结果的分析与解释能力。
高考物理二轮复习导学案第1讲力与物体的平衡
第1讲 力与物体的平衡学习目标:1.掌握共点力平衡问题的解题方法。
2.能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
知识网络典例探究典例1:有一磁性黑板如图所示,下面有一个托盘,让黑板撑开一个安全角度(黑板平面与水平面的夹角为θ),不易倾倒,小朋友可以在上面用专用画笔涂鸦,磁性黑板擦也可以直接吸在上面.假如一块质量为m 的黑板擦吸在黑板上面保持静止,黑板与黑板擦之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )A .黑板擦对黑板的压力大小为mg cos θB .黑板对黑板擦的摩擦力大小为μmg cos θC .黑板对黑板擦的摩擦力大于mg sin θD .黑板对黑板擦的作用力大小为mg变式训练1. (2022·江苏信息卷)每个工程设计都蕴含一定的科学道理.如图的两种家用燃气炉架都有四个爪,若将总质量为m 的锅放在图乙所示的炉架上,忽略爪与锅之间的摩擦力,设锅为半径为R 的球面,则每个爪与锅之间的弹力( )A. 等于14mgB. R 越大,弹力越大C. 小于14mgD. R 越大,弹力越小典例2.如图所示,小球A 、B 大小相同,质量分别为m 、2m ,竖直悬挂在丝线下方.现整个装置受到水平向右的风力影响,则两球达到平衡后的位置可能是( )A B C D变式训练2.将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连后,再用细线悬挂于O 点,如图所示.用力F 拉小球b ,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa 与竖直方向的夹角保持θ=30°,则F 的最小值为( )A.33mg B .mg C.32mg D .12mg 典例3.如图所示,竖直墙壁上的M 、N 两点在同一水平线上,固定的竖直杆上的P 点与M 点的连线水平且垂直MN ,轻绳的两端分别系在P 、N 两点,光滑小滑轮吊着一重物可在轻绳上滑动.先将轻绳右端沿直线缓慢移动至M 点,然后再沿墙面竖直向下缓慢移动至S 点,整个过程重物始终没落地.则整个过程轻绳张力大小的变化情况是( )A. 一直增大B. 先增大后减小C. 先减小后增大D. 先减小后不变变式训练3.如图所示,用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一正方体物块Q,P、Q均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上从O点开始缓慢下移(该过程中,绳中张力处处相等),P、Q始终处于静止状态,则在铅笔缓慢下移的过程中( )A. P所受的合力增大B. Q受到墙壁的摩擦力不变C. P对Q的压力逐渐减小D. 绳的拉力逐渐减小例4.如图a,直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上,其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场,与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图b所示。
2011届高考物理二轮专题复习学案(力与物体的平衡等10个专题29份) 人教课标版13(优秀免费下载资料)
专题四 曲线运动及天体运动规律的应用第讲 万有引力定律在天体运动中的应用【核心要点突破】知识链接一、万有引力定律及应用思路.万有引力定律:叫引力常量其中万2211221/1067259.6,kg m N G rm m G F ∙⨯==- .()天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力。
即222224Tr m r m r v m ma r Mm G πω====向 ()万有引力等于重力二、宇宙速度()第一宇宙速度(环绕速度):是卫星环绕地球表面运行的速度,也是绕地球做匀速圆周运动的最大速度,也是发射卫星的最小速度7.9Km 。
()第二宇宙速度(脱离速度):使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,11.2Km 。
()第三宇宙速度(逃逸速度):使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,。
深化整合【典例训练】(·安徽理综·)为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于年月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。
假设探测器在离火星表面高度分别为1h 和2h 的圆轨道上运动时,周期分别为1T 和2T 。
火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为。
仅利用以上数据,可以计算出.火星的密度和火星表面的重力加速度.火星的质量和火星对“萤火一号”的引力.火星的半径和“萤火一号”的质量.火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力【命题立意】本题以“萤火一号”火星探测器为背景材料,体现了现代航天技术始终是高考的一个热点。
主要考查对万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动等知识点的综合运用能力。
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:【规范解答】选.设火星的半径为,火星的质量为,由向万F =F 可得:2121214)(m )(M G T h R h R m π+=+,2222224)(m )(M G T h R h R m π+=+,联立可以求出火星的半径为,火星的质量为,由密度公式334M M R V πρ==,可进一步求出火星的密度;由mg M G 2=Rm ,可进一步求出火星表面的重力加速度,正确。
高考物理二轮复习专题力与物体的平衡学案
专题01 力与物体的平衡构建知识网络:考情分析:受力分析问题与物体的平衡问题是力学的基本问题,在近几年的高考中频频出现。
主要考查:力的产生条件、力的大小和方向判断、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析等。
涉及的思想方法有:整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等重点知识梳理:一、几种常见的力1.重力(1)大小:G=mg(不同高度、纬度、星球,g不同)(2)方向:竖直向下2.弹力(1)大小:一般由力的平衡条件或牛顿第二定律求解弹簧的弹力:F=kx.(2)方向:与引起形变的力的方向相反(压力、支持力垂直于接触面;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向).3.摩擦力(1)大小:静摩擦力0<F f<F fm;滑动摩擦力F f=μF N.(2)方向:和接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反(与运动方向不一定相反).4.静电力(1)大小:匀强电场中的静电力F=qE;点电荷间库仑力F=k Qqr2.(2)方向:正电荷受静电力与电场强度方向相同,负电荷受静电力与电场强度方向相反.5.安培力(1)大小:F=BLI(I⊥B).(2)方向:用左手定则判断(垂直于I、B所决定的平面).6.洛伦兹力(1)大小:F=qvB(v⊥B).(2)方向:用左手定则判断(垂直于v、B所决定的平面).求力的两个思路:(1)有固定公式可循优先选择公式(2)若没有固定公式或者即使有但缺少条件就只能走平衡条件或牛顿第二定律二、力的合成与分解1.运算法则:平行四边形定则或三角形定则.2.常用方法:合成法、分解法(包括按力的实际作用效果分解和正交分解)3.合力与分力的关系:等效替代.三、共点力的平衡1.平衡状态:静止或匀速直线运动状态.2.平衡条件:F合=0或a=0.3.共点力平衡条件的推论(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)若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形.【名师提醒】三力平衡的特殊处理方法:1.拉密定理(数学上的正弦定理)2.互成的结论:一个物体受到三个互成的力处于平衡状态,则三个力等大;反之亦然(即一个物体受到三个等大的力处于平衡状态,则三个力必互成)3.角平分线原理:一个物体受到三个力处于平衡状态,若其中两个力等大则第三个力必与这两个等大的力的角平分线共线4.等值反向原理:一个物体受到三个力处于平衡状态,则其中某个力必与另外两个力的合力等值方向(也适用于n个力的平衡)5.三力汇交原理:一个物体受到三个不在同一直线上的力的作用处于平衡状态,则三个力必共点共面6.三力动态平衡:若只有一个力方向变化,优先选择动态图解法7.三力动态平衡:若两个力的方向变化,优先选择相似三角形法典型例题剖析:考点一:物体受力分析【典型例题1】如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是( )A.A与墙面间存在压力 B.A与墙面间存在静摩擦力C.A物块共受3个力作用 D.B物块共受5个力作用【答案】C【变式训练1】(2020·广州第一次调研)如图所示,固定斜面C上有A、B两个物体一起相对静止地沿斜面匀速下滑,则A、B两个物体受力的个数分别为()A.3个,4个 B.3个,5个C.3个,6个 D.4个,5个【答案】B【解析】先以A为研究对象,分析受力情况:重力、B对其的垂直斜面向上的支持力。
2011届高考物理二轮专题复习学案力与物体的平衡等10个专题29份人教课标版26教案
专题八(选修)分子动理论 气体及热力学定律【中心重点打破 】知识链接一、分子动理论. 微观物理量的估量问题:M 摩mm 分NN AV V 摩M 摩m 分 固、液:球形 V 分1 d 3V 分6NN A ρN A ρ 气体:立方体 V 分d 3N n · N A (n :摩尔数 )m VnVmolMmol.分子力与分子势能()分子间存在着互相作用的分子力。
分子力有以下几个特色:分子间同时存在引力和斥力;分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,随分子距离的减小而增大,但斥力比引力变化更快。
实质表现出来的是引力和斥力的合力。
()分子势能()分子间因为存在互相作用而拥有的,大小由分子间相对地点决定的能叫做分子势能。
()分子势能改变与分子力做功的关系:分子力做功,分子势能减少;战胜分子力做功,分子势能增添;且分子力做多少功,分子势能就改变多少。
分子势能与分子间距的关系(如右图示):二、热力学定律、 热力学第必定律、热力学第二定律表述:()不行能使热量由低温物体传达到高温物体, 而不惹起其余变化 (按热传导的方向性表述) 。
()不行能从单一热源汲取热量并把它所有用来做功,而不惹起其余变化(按机械能和内能转变过程的方向性表述) 。
或第二类永动机是不行能制成的。
、热力学第三定律:热力学零度不行达到{宇宙温度下限:-摄氏度(热力学零度) }三、气体实验定律、等温过程:(玻-马定律)p tp 0 p 0 、等容过程:t 273(查理定律)p 1 p 2T 1T 2、等压过程:(盖·吕萨克定律)、理想 气体状态方程:恒量或p 1V 1 p 2V 2T 1T 2深入整合【典例训练】一滴油酸酒精溶液含质量为的纯油酸,滴在液面上扩散后形成的最大面积为. 已知纯油酸的摩尔质量为、密度为ρ,阿伏加德罗常数为. 以下表达式正确的有()二、温度、内能、热量、功的理解【典例训练】( .海南理综)()以下说法正确的选项是(填入正确选项前的字母,每选错一个扣分,最低得分为分)。
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【备考策略】根据近三年高考命题特点和规律,复习本专题时,要注意以下几个方面:1、共点力的平衡问题是课改区高考的热点,期中力的动态变化分析、力的合成与分解仍是今后高考的热点,建议复习是要注意加强受力分析的训练,使学生掌握受力分析的常用方法,如三角形法、正交分解法等。
2、牛顿运动定律及其应用一直是各省各区高考的重点,特别是牛顿运动定律与运动学定律、能量、电磁场等内容相结合更是高考的热点,甚至有可能会出现在高考压轴题中。
【考纲点击】【网络互联】第1讲 力与物体的平衡【核心要点突破】知识链接一、常见的几种力1.重力⑴产生:重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的,但两者不等价,因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力,而另一个分力即重力,如右图所示。
⑵大小:随地理位置的变化而变化。
ww在两极:G=F 万在赤道:G= F 万-F 向一般情况下,在地表附近G=mg⑶方向:竖直向下,并不指向地心。
ww2.弹力⑴产生条件:①接触②挤压③形变⑵大小:弹簧弹力F=kx ,其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。
ww⑶方向:压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体,若接触面是球面,则弹力的作用线一定过球心,绳的作用力一定沿绳,杆的作用力不一定沿杆。
3.摩擦力ww⑴产生条件:①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势⑵大小:滑动摩擦力N f μ=,与接触面的面积无关,静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件ww 求解。
ww ⑶方向:沿接触面的切线方向,并且与相对运动或相对运动趋势方向相反 4.电场力⑴电场力的方向:正电荷受电场力的方向与场强方向一致,负电荷受电场力的方向与场强方向相反。
⑵电场力的大小:qE F =,若为匀强电场,电场力则为恒力,若为非匀强电场,电场力将与位置有关。
5.安培力⑴方向:用左手定则判定,F 一定垂直于I 、B ,但I 、B 不一定垂直,I 、B 有任一量反向,F ww也反向。
⑵大小:BIL F =安 ww①此公式只适用于B 和I 互相垂直的情况,且L 是导线的有效长度。
②当导线电流I 与 B 平行时,0min =F 。
6.洛伦兹力⑴洛伦兹力的方向①洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向垂直,又与磁场方向垂直,所以洛伦兹力方向总是垂ww 直于运动电荷的速度方向和磁场方向所确定的平面。
②洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向,当电荷运动方向改变时,洛伦兹力的方向也发生改变。
③由于洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向垂直,所以洛伦兹力对电荷永不做功。
ww⑵洛伦兹力的大小:θsin BqV F =洛当时090=θ,BqV F =洛,此时电荷受到的洛伦兹力最大当时或001800=θ,0=洛F ,即电荷的运动方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力的作用。
当时0=v ,0=洛F ,说明磁场只对运动电荷产生力的作用。
深化整合一、摩擦力与弹力的分析与判断1. 摩擦力与弹力的关系:(1)产生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上,增加了接触面不光滑和物体间有相对运动或相对运动趋势。
因此,若两物体间有弹力产生,不一定产生摩 擦力,但若两物体间有摩擦力产生,必有弹力产生。
(2)在同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向相互垂直。
(3)滑动摩擦力大小与同一接触面上的弹力(压力)大小成正比:f =μN ,而静摩擦力(除最大静摩擦力外)大小与压力无关。
2. 摩擦力方向的判断(1)假设法:即先假定没有摩擦力(即光滑)时,看相对静止的物体间能否发生相对运动,若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若没有,则没有静摩擦力。
换句话说,静摩擦力的存在是为了使两物体相对静止,若没有它,两物体也相对静止,就没有静摩擦力。
(2)根据物体的运动状态,用牛顿第二定律来判断。
此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力的方向,然后受力分析决定静摩擦力的方向。
(3)利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力反向)来判断。
此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定另一物体受到的摩擦力方向。
【典题训练1】(2009·天津高考)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是()【解析】选D.因四种情况下物块均静止,因此物块均受静摩擦力,由平衡条件可得:F fA=F fB=mgsinθ,物块受的静摩擦力不变,故A、B错误;分析C图可得:F fC=mgsinθ-Fsinθ,则物块所受静摩擦力减小,故C错误;F fD=mgsinθ+Fsinθ,故D图中物块所受的静摩擦力一定增大,故选D.二、物体受力分析的常用方法及注意的问题1、常用方法(1)整体法;当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力时,则可以选整个系统为研究对象,而不必对系统内部物体一一隔离分析(2)隔离法:为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况,一般采用隔离法2、注意问题(1)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力),不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。
(2)要区分外力和内力,对几个物体组成的系统进行受力分析时,这几个物体的内力不能在受力图中出现。
当隔离某一物体分析时,原来的内力变为外力,要画在受力图上。
【典例训练2】(2009·山东高考)如图1-1-6所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心.一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为F N,OP与水平方向的夹角为θ.下列关系式正确的是()【解析】选A.对滑块受力分析如图所示,由平衡条件得:F N·sinθ=mg,F N cosθ=F,可得出:F N=,F= ,故B、C、D均错误,A正确.三、求解平衡问题常用的方法1、有不少三力平衡问题,既可从平衡的观点(根据平衡条件建立方程)求解——平衡法,也可从力的分解的观点(将某力按其作用效果分解)求解——分解法.两种方法可视具体问题灵活选用。
但平衡法是求解平衡问题的基本方法,特别对三个以上力的平衡问题,分解法失效,平衡法照样适用;2、相似三角形法:通过力三角形与几何三角形相似求未知力.对解斜三角形的情况更显优越性;3、力三角形图解法:当物体所受的力变化时,通过对几个特殊状态画出力图(在同一图上)对比分析,使动态问题静态化,抽象问题形象化,问题将变得易于分析处理。
【典例训练3】我国国家大剧院外部呈椭球型,假设国家大剧院的屋顶为半球型,一警卫员为执行特殊任务,必须冒险在半球型屋顶上向上缓慢爬行(如图1所示),他在向上爬的过程中()A.屋顶对他的支持力变大B.屋顶对他的支持力变小C.屋顶对他的摩擦力变大D.屋顶对他的摩擦力变小【解析】选A 、D.分析警卫员的受力情况,由平衡条件得:支持力F N =mgcos θ,摩擦力F f =mgsin θ,随着θ的减小,F N 增大,F f 变小,故B 、C 错误,A 、D 正确.【高考真题探究】1.(2010·浙江理综·T14)如图所示,A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。
下列说法正确的是A. 在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B. 上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力C. 下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力【命题立意】本题以竖直上抛运动为背景,主要考查受力分析、牛顿运动定律。
【规范解答】选A ,因为A 、B 一起运动,可以A 、B 整体为研究对象,在上升和下降过程中,A 、B 的加速度都为重力加速度g a =,隔离B ,假设A 对B 的压力为F ,则由牛顿第二定律a m g m F B B =+得:0=F ,故A 正确,B 、C 、D 错误。
2.(2010·安徽理综·T19)L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图所示。
若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。
则木板P 的受力个数为A . 3B .4C .5D .6【命题立意】本题以斜面体为背景,结合连接体的匀速运动情景,主要考查整体法与隔离法的应用、受力分析、共点力的平衡条件、牛顿第三定律等知识点。
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:【规范解答】选C.先把P 、Q 看成一个整体进行分析,受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力作用下处于平衡状态。
隔离Q 进行分析,受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用下处于平衡状态。
由牛顿第三定律可知Q 对P 有一个压力,弹簧对P 有一个弹力(沿斜面向下),所以P 共受到5个力的作用,C 正确。
3.(2010·广东理综·T13)图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A,B 点等高,O 为结点,轻绳AO 、BO 长度相等,拉力分别为F A ,F B 灯笼受到的重力为 G .下列表述正确的是A .F A 一定小于GB .F A 与F B 大小相等C .F A 与F B 是一对平衡力D .F A 与F B 大小之和等于G【命题立意】本题主要考查力的平衡条件及推论、力的平行四边形法则、正交分解法。
【规范解答】选B ,由A 、B 两点等高,AO 、BO 等长可知,AO 绳与BO 绳两力对称,B 选项正确;若两绳间的夹角θ=1200时,G F F B A ==;当θ<1200时:G F F B A <=;当θ>1200时:G F F B A >=,故A 选项错误;这两个力的矢量和与重力是平衡力,C 选项错误;这两个力不是大小之和而是矢量之和,D 选项错误。
4.(2010·江苏物理卷·T3)如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30︒角,则每根支架中承受的压力大小为(A )13mg (B )23mg (C mg (D 【命题立意】本题借助生活实例照相机放在三角架上问题,来考查共点力的平衡或力的合成的问题,题目设置方式较新颖,难度中等。
【思路点拨】应用共点力的平衡条件,物体所受的合外力为零,即本题照相机所受的合力在竖直方向为零。
【规范解答】选D 对照相机进行受力分析可知,在竖直方向有:mg F =030cos 3,解得:mg F 932=。
选项D 正确,其它选项是错误的。
5.(2010·山东理综·T17)如图所示,质量分别为1m 、2m 的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(1m 在地面,2m 在空中),力F 与水平方向成θ角。