2018高考物理二轮复习精品讲义01力与物体的平衡

1.必须牢记的概念、公式、定律 (1)质点、位移、速度、加速度的概念． (2)匀变速直线运动的位移、速度公式及推论． (3)牛顿运动定律、万有引力定律等． 2．必须掌握的三类问题 (1)圆周运动问题． (2)平抛运动问题． (3)卫星运行及其变轨问题． 3．必须明确的五个易错易混点

(1)v ­t 图象、x ­t 图象都表示直线运动规律．

(2)静摩擦力与滑动摩擦力方向的判定及大小的计算方法． (3)运动的合成与分解和力的合成与分解．

(4)在竖直面内的圆周运动中绳模型与杆模型在最高点时的临界条件． (5)双星系统的轨道半径与天体间距离的区别.

一、整体法和隔离法在平衡问题中的应用 1．平衡状态

物体处于静止或匀速直线运动的状态． 2．平衡条件

F 合＝0或⎩⎪⎨

⎪

⎧

F x ＝0F y ＝0

.

3．利用整体、隔离思维法对物体受力分析

4.注意问题

(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象，运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力．

(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法．

(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时，一般先采用整体思维法后用隔离思维法，即“先整体，后隔离”．

二、共点力作用下的动态平衡问题

1．动态平衡

物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．

2．共点力平衡的重要推论

(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．

3.妙解动态平衡问题的两种典型方法：

1．六种常见力

2.四类组合场

(1)电场与磁场的组合．

(2)电场与重力场的组合．

(3)重力场与磁场的组合．

(4)重力场、电场和磁场的组合．

3．处理复合场中的平衡问题的方法

与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．分析方法是：

选取研究对象――→方法

“整体法”或“隔离法” ↓

受力分析――→多了个

电场力F ＝Eq 或安培力F ＝BIL

或洛伦兹力F ＝qvB

↓

列平衡方程―→F 合＝0或F x ＝0，F y ＝0 4．注意问题

(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用． (2)分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性． (3)分析带电粒子受力时，要注意判断是否考虑重力．

高频考点一 受力分析 物体的静态平衡

例1．【2017·天津卷】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，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。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

A ．绳的右端上移到b '，绳子拉力不变

B ．将杆N 向右移一些，绳子拉力变大

C ．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D ．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 【答案】AB

【解析】设两杆间距离为d ，绳长为l ，Oa 、Ob 段长度分别为l a 和l b ，则b a l l l +=，两部分绳子与竖直方

向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。

【变式探究】如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则( )

A．物体一定受3个力的作用

B．物体可能受3个力的作用

C．物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力的作用

D．物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用

解析：选B.以物体为研究对象受力分析如图，若F cos θ＝G sin θ时，物体在水平推力、重力、斜面支持力三力作用下处于平衡状态，则物体受三个力作用；若F cos θ＞G sin θ(或F cos θ＜G sin θ＝时，物体仍可以静止在斜面上，但物体将受到沿斜面向下(或沿斜面向上)的静摩擦力，综上所述B对．

【变式探究】(多选)如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物体B置于斜面体C上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C均处于静止状态，定滑轮通过细杆固定在天花板上，则下列说法中正确的是( )

A．物体B可能不受静摩擦力作用

B．斜面体C与地面之间可能不存在静摩擦力作用

C．细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上

D．将细绳剪断，若物体B仍静止在斜面体C上，则此时斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用

高频考点二物体的动态平衡问题

例2．【2017·新课标Ⅰ卷】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α（

π

2

α>）。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

【答案】AD

【解析】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，

矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以AD正确，BC错误。

【变式探究】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N1，球对木板的压力大小为N2.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．N1始终减小，N2始终增大

B．N1始终减小，N2始终减小

C．N1先增大后减小，N2始终减小

D．N1先增大后减小，N2先减小后增大

【变式探究】(多选)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一质量为m的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°，下列说法正确的是( )

A．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大

B．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小