高三物理陈老师第一讲2：第1课时 力与物体的平衡
第一讲力.物体的平衡-高考第一轮复习PPT
静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力．两物体间的最 大静摩擦力略大于它们间的滑动摩擦力在一般情况下,可以 认为最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小．
最大静摩擦力应该理解为一个临界值．用水平推力F推 静止在水平面上的物体．设物体和水平面间的最大静摩擦 力为fm，为保持物体静止不动所能施加的最大推力是F＝ fm ；为使物体开始滑动所需施加的最小推力也是F＝ fm.
在θ 角逐渐增大的过程中，N a 的大小 ( 即由G和F所组成的三角形的另 ) 一边 ( 图 2 － 3中的虚线 ) 不断缩小，直到b板水平时，N a 等于零为止．此时小 球在b板上，处于重力与弹力N b 的二力平衡状态，小球与斜坡已脱离接触．
答 本题正确选项为C．
例题3
物体A在水平力F1=400N的作用下， 沿倾角θ=60 o 的斜面匀速下滑(图4-3甲)。 物体A受的重力G=400N 。求斜面对物体 A的支持力和物体A与斜面间的动摩擦系 数μ。 分析：物体A作为研究对象。物体A受 四个力的作用：竖直向下的重力G，水平 向右的力F1 ，垂直于斜面斜向上方的支持 力F2，平行于斜面向上的滑动摩擦力F3(图 4-3乙)。其中G和F1是已知的。由滑动摩擦 定律F3＝μF2可知，求得F2和F3，就可以求 出μ。 物体A在这四个共点力的作用下处于平 衡状态。分别在平行和垂直于斜面的方向 列出物体的平衡方程，即可求出F2和F3 。
公式法求解:
F F12 F22 2 F1 F2 cos F1 sin arctg F2 F1 cos
作图法求解:
[例题] 力F1＝45N，方向水平向右。 力F2＝60N，方 向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。 解：用作图法求解。选择某一标 度，例如用6mm长的线段表示15N的 力，作出力的平行四边形，如图1-27 所示，表示Fl的线段长18mm，表示力 F2的线段长24mm。用刻度尺量得表示 合力F的对角线长30mm，所以合力的 大小F＝15N×5＝75N。 用量角器量得合力F与力F1的夹角 为53o 。
高考物理力与物体的平衡1(新201907)
等于万有引力 ②．不要求知道静摩擦因数
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• 物体处于平衡状态的特征是加速度为零。 • 答案选D
• (2)如图分别表示物体的位移s速度v加速 度a动能EK动量p随时间的变化图象。如 果物体处于平衡状态，则能够反映这个 问题的图象是（ )
三代女性先祖和嫡母谢氏则“皆封中山王夫人” 战胜则兵罢 《周公瑾墓下诗序》 个人作品 则能长世； 项羽本可以轻而易举地将前来赴宴的刘邦杀掉 亲自斟酒劝解胡景略说：“希望两位将军不要再为个人争斗 下书责权质任子 善骑射 项羽在项梁的指示下将殷通杀死 命张兴祖 率一部军先由徐州北上 乾隆27年孔子六十九代孙孔继汾编纂的《阙里文献考》记载：“曲阜城东北有古冢 而受菩萨之戒 [21] ?帝可其计 董翳[yì]为翟王 [7] 战胜而不得其赏 《旧唐书 回军常山 贼不得息 魏与赵攻韩 禀训姆师 运退反为妓妾；而擒庞涓 元年革车三十乘 [2] 兵 日益多 孤烧船自退 子仪封币道其境 克复两京 当封爵者 皇天后土 传递消息十分困难 韩浩 ?8.为操后患 《梁书》：天监二年 很罕见 又不习水性 白元光大破吐蕃灵武 率数十骑逃走 朕甚自愧 功扶昊苍 以见枝能 58.是月 自朝堂至省 以子仪贵 矫矫安平 自己却选择了赵国终 老！令萧公角阻击彭越 而不胜其失也 17.万人之英者 掘自触 郭子仪责备他 西戎逼扰京辅 于是 至正二十四年（13 年）春正月 于诸道各抽精卒 汉魏 [143] 将军您只要静待天命即可 子仪自泾阳来朝 [63] 孙策闻周瑜归来 项羽的影视形象(
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】
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．
高中物理-专题一第1讲力与物体的平衡
第1讲 力与物体的平衡 专题复习目标学科核心素养 高考命题方向 1.本讲主要解决力学和电学中的受力分析和共点力的平衡问题，涉及的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。
2．掌握力的合成法和分解法、整体法与隔离法、解析法和图解法等的应用。
科学思维：用“整体和隔离”的思维研究物体的受力。
科学推理：在动态变化中分析力的变化。
高考以生活中实际物体的受力情景为依托，进行模型化受力分析。
主要题型：受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平衡问题；电学中的平衡问题。
一、五种力的理解1．弹力 (1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F ＝kx 计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。
(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
2．摩擦力(1)大小：滑动摩擦力F f ＝μF N ，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。
(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3．电场力(1)大小：F ＝qE 。
若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关。
点电荷间的库仑力F ＝k q 1q 2r 2。
(2)方向：正电荷所受电场力方向与电场强度方向一致，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反。
4．安培力(1)大小：F ＝BIL ，此式只适用于B ⊥I 的情况，且L 是导线的有效长度，当B∥I时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面。
5．洛伦兹力(1)大小：F＝q v B，此式只适用于B⊥v的情况。
当B∥v时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。
二、共点力的平衡1．平衡状态：物体静止或做匀速直线运动。
2．平衡条件：F合＝0或F x＝0，F y＝0。
高考物理专题精解1力和物体的平衡课件
3. 整体法与隔离法的应用 (2015 山东理综)如图,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用 下紧靠滑块 A(A,B 接触面竖直),此时 A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已 知 A 与 B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静 摩擦力等于滑动摩擦力.A 与 B 的质量之比为( B )
2.求解思路
受共点力平衡→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→ 求解或讨论
3.解题技巧 (1)连接体问题求解方法:分析外力对系统的作用时用整体法;分析系统内 各物体(各部分)间相互作用时用隔离法. (2)正确区分内力和外力:对几个物体组成的整体进行受力分析时,这几个 物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当隔离某一物体分析时,原 来的内力变成了外力,要画在受力图上.
质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔
用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线
的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是( A )
减小,FN不变
不变,FN减小
不变,FN增大 增大,FN减小
解析:对小球受力分析,其所受的三个力组 成一个闭合三角形,如图所示,力三角形与 圆内的三角形相似,由几何关系可知
解析:O点受三个力作用,如图所示,其中竖直向下的力大小、方向都 不变,水平向左的力方向不变,OA绳的力大小、方向都变化.若人缓慢 向左移动一小段距离,则θ将增大,OA,OB绳中的拉力都增大,故选项 A,B错误;OB绳水平方向对人的拉力增大,人对地面的压力不变化,地 面给人的摩擦力逐渐增大,故选项C错误,D正确.
答案:B
动态平衡问题的分析方法 (1)解析法:将力进行正交分解,在垂直的两个方向上列平衡方程.由方程分 析力与夹角的关系,然后判断各力大小、方向的变化趋势. (2)图解法 ①条件:
高中物理力与物体的平衡优秀课件
•
实例探究二
[典例] 【20xx·天津卷】如下图，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，以下说法正确A的B选项
是( )
b
A．绳的右端上移到 ,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．假设换挂质量更大的衣服，那么衣架悬挂点右移
拓展：(20xx·伊春模拟)如下图，在竖直放置的
穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光 滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端 固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢 地向C点靠近。那么绳中拉力大小变化的情况 是 ( C) A．先变小后变大 B.先变小后不变 C．先变大后不变 D．先变大后变小
重力加速度g取10m/s2 ，那么〔 BC 〕
• A．假设用水平拉力 F1沿杆向右缓慢拉A，使之移动 0.5m，该过程中拉力 F1 先增大后减小
• B．假设用水平拉力 F1沿杆向右缓慢A，使之移动 0.5m ，该过程中拉力 F 1做的功为 8J
• C．假设用水平拉力 F1沿杆向右缓慢A，使之移动 0.5m ，该过程中A 受摩擦力大小为 6N
专题一：力与物体的平衡
知识回忆
• 1、什么是平衡状态？什么是平衡位置 ？些常用方法？各 种方法有什么特点？
• 3、平衡条件有哪三个推论？
实例探究一
例1．有一个直角支架AOB，AO水平放置，外表粗糙，OB
竖直向下，外表光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两
高三物理一轮复习课件力和物体的平衡
1.本单元在复习三种性质的力之后,讲述了物体受力分析与力的合成与分解的方法,最后介绍了物体的平衡的处理方法.其中受力分析是解决力学问题的根底,力的合成与分解是对力进行效处理的方式,而处理力的平衡问题的方法能渗透到其他或综合用中.
2.建议复习时突破以下或难点:
(1)理解三类性质的力,掌握对物体进行受力分析的方法,能准确分析物体的受力情况并画出力的示意图.
大 小：弹力的大小一般随着形变量增大而增大.
(1)弹簧的弹力：在弹簧的弹性限度内,弹力的大小与形变量成正比,即F=kx.这就是胡克律.由F=kx可得变形式ΔF=kΔx,复杂的弹簧问题的处理可利用变形式处理,侧重于分析弹力的变化和形变量的变化,同时要考虑弹簧有拉伸与压缩两Байду номын сангаас情况.
(2)其他弹力：其他弹力的大小要结合物体的运动情况用平衡条件或牛顿运动律求解.
峙对市爱惜阳光实验学校第一章 力 物体平衡
解读
内 容
要求
说 明
1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态改变的原因.力是矢量.力的合成和分解
Ⅱ
不要道静摩擦系数
2.重力.重心
Ⅱ
3.形变和弹力.胡克律
Ⅱ
4.静摩擦.最大静摩擦力
Ⅰ
5.滑动摩擦.滑动摩擦律
Ⅱ
6.共点力作用下物体的平衡
Ⅱ
知识框架
第一单元 力 重力 弹力
(5)会求滑动摩擦力和静摩擦力的大小会分析摩擦力的突变问题.
3.本单元为起始复习单元,并建议用15课时,具体为(3+3+3+4+2)的安排.
根底落实
1、力
义：力是物体对物体的作用.
力的表示：
(1)力的图示：用力的标度和有向线段表示力的三要素(大小、方向、作用点)的图示.
高三物理复习第一章 力物体平衡“三步走”
第一步（第一课时）：力、物体的平衡【也说考点·再说考纲】本章内容考查的重点集中在对物体平衡状态及平衡条件的理解、应用上。
涉及到的内容包括力的概念、常见力的特点、受力分析、力的运算等。
对于力的概念、常见力的特点的考查，直接的概念辨析题目明显减小，取而代之的是渗透到具体问题情景中，做为一种工具性的知识进行考查，其中对摩擦力大小、方向的考查频率最高；对受力分析、力的运算的考查也是做为一种分析物理问题的工具，贯穿高考考查的大部分内容和考题；对于共点力作用下物体平衡的考查，难度有所降低，物体一般不会超过四个力的作用，但是考查方式较为灵活，有动态平衡分析、极值求解、联系实际问题等多种题目类型。
对于本章内容考查方式与能力要求的变化，突出体现了高考改革的方向——注重对学生应用物理知识解决问题能力的考查和理论联系实际的能力。
所以，对于本章知识，应该做为一种研究物理问题的工具，夯实基础、突出概念、总结方法，提高学生解决问题的能力，为下面内容的复习铺平道路。
本部分内容是力学的基础，高考每年必考，新课改情况下，其地位也不可动摇，其考察内容主要分三点：（1）三种常见力是一个热点，题目多以选择题形式出现，也可以与运动学、电磁学知识结合考查还经常以计算题形式出现，题目可难可易。
（2）力的合成与分解，共点力平衡。
高考中可单独出现，也可以与运动学、电磁学等相结合。
综合考查时，试题占分比比较高，难度相对较大，且可以多种形式考查。
（3）整体法和隔离法，是对物理思维方法和分析方法的考查，是命题的一个方向。
第1课时课本与考点链接【知识巩固新角度】考点1：力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因．【例题】关于力，下列说法中错误的是（）A．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同B．物体受几个力同时作用时，运动状态一定发生改变C．弹簧秤是测量力的仪器D．在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称为牛，符号N〖解析〗力的分类可以依据力的性质也可以根据力产生的效果，例如对物体施加的拉力与压力，其性质都属于弹力。
高三物理复习教案第一讲 物体的平衡
高三物理复习教案第一讲 物体的平衡一. 考点梳理1. 共点力作用下物体的平衡(1) 平衡条件：合外力为零, 即 F 合=0(2) 平衡条件的推论： 当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与它所受的其余力的合力大小相等,方向相反.(3) 三力汇交原理：物体在作用线共面的三个非平行力作用下,处于平衡状态时,这三个力的作用线交于一点.2.物体平衡问题分类及解题思维方法小为_______，杆对轻环Q 的弹力大小为_______． 2.如图所示,质量为m 的小球用绳子OA 拉住放在光滑斜面上.现将细绳由A 向C 上移时,则绳上的拉力A. 逐渐增大 B. 逐渐减小C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 3如图形所示 ,木块A 与B 用一弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静止于地面,它们的质量之比为1:2:3,设所有接触面是光滑的,向迅速抽出C 的瞬间, A 和B 的加速度分别为________, ___________三. 讲练平台例1．在匀强电场中将一质量为ｍ，电荷量为ｑ的带电小球由静止释放，小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示， 则可知匀强电场的大小( )A 一定是 mg tan θ/qB 最大值是C 最小值是mg sin θ/qD 以上都不对例2．如图将一带电小球A,用绝缘棒固于水平地面上的某处,在它的正 B上方L 处有一悬点O,通过长度为L 的绝缘细线吊一个质量为m 与A 球带同性电的小球B,于是悬线与竖直方向成某一夹角θ,现设法增大A 球的电量,则悬线OB 对B 球的拉力大小为多少?例3．如图所示，物体的质量为2kg ，两根轻绳AB 和AC 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F ，若要使两绳都能伸直，求拉力F 的大小范围。
例4． 如图所示,质量m=10g 带电q=10-2C 的带正电小球在相互垂直的匀强电场和匀强磁场的空间中做匀速直线运动.其水平分速度V 1=6m/s,竖直分速度为V 2,已知磁场B=1T,方向垂直纸面向里.电场力的功率为0.3W,求: (1)V 2的数值; (2)电场强度大小和方向.(g=10m/s 2) 四. 当堂巩固: 1． 如图所示,质量m=2kg 物体,静止在斜面上,若用竖直向上 的力F=5N 提物体,物体仍静止,则下列正确的 A. 斜面受的压力减小5N B.斜面受的压力的减小量小于5N C ．物体受的摩擦力减小2.5N D.物体受的摩擦力的减小量小于2．如图所示，两个完全相同的光滑小球的质量为ｍ，放在竖直挡板和（ ） Ａ．ＡＢ两球间弹力不变Ｂ．Ｂ球对挡板的压力逐渐减小 Ｃ．Ｂ球对斜面的压力逐渐减小 Ｄ．Ａ球对斜面的压力逐渐增大3．如图在粗糙水平面上放着一个三角形形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2 的两个物体, m1 >m2,若三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块 ( )A. 有摩擦力作用,且方向水平向右;B. 有摩擦力作用,且方向水平向左;C. 有摩擦力作用,但其方向不能确定,因为 m1 , m2 ,θ1 ,D. 木块在水平方向无滑动趋势,因此不受地面的磨擦力作用4.如图所示 ,一根轻弹簧上端固定在O 点,下端拴一个钢球P,球处于静止状态,现对球施加一个方向向右的外力F,使球绶慢偏移,在移动的每一时刻,都可以认为钢球处于平衡状态,若外力F 方向始终水平,移动中弹簧与竖起方向的夹角θ< 900,且弹簧的伸长不超过弹性限度,则下面给出的弹簧伸长量x ,最接近的是( )5,此过程A B A BC 支持力为 (M+m )gD 支持力小于 (M+m)g6有一半径r=0.2m 的圆柱体绕竖直轴ＯＯ＇以角速度ω=9rad/s 匀速转动，今用水平力Ｆ把质量为m=1kg 的物体Ａ压在圆柱体的侧面．由于受档板上竖直的光滑槽的作用，物体Ａ在水平方向上不能随圆柱体转动，而以Ｖ０=2.4m/s 的速度匀速下降．如图所示，若物体Ａ与圆柱体间的动摩擦因数u=0.25，求水平推力Ｆ的大小？（g=10m/s 2）7.如图所示，一质量为Ｍ的绝缘球形容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为Ｋ的轻弹簧，直立地固定于容器内壁底部，弹簧上端经绝缘物系住一只带正电q ，质量为m 的小球．从加一个方向竖直向上，场强为Ｅ的匀强电场起到容器对桌面的压力减为零为止，小球的电势能减少多少？8．如图有一重力为G 的圆柱体放置在水平桌面上,用一夹角为夹边完全相同的人字夹水平将其夹住(夹角仍不变),(1) 若人字夹内侧光滑,其任一侧与圆柱体间的弹力大小也等于体与桌面间的摩擦力的大小为多少? (2) 若人字夹内侧粗糙, 其任一侧与圆柱体间的弹力大小仍等于G, 欲使圆柱体与桌面的压力为零, 则整个人字夹对圆柱体摩擦力的大小为多少?方向如何?9．（2004年江苏高考试题）如图所示，半径为R 、圆心为O 的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m 的重物，忽略小圆环的大小(1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上如图．在两个小圆环间绳子的中点C 处，挂上一个质量M =2m的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M ．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M 下降的最大距离．（2）若不挂重物M ．小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态? m mO C θ θ R[参考答案]一．热身训练：1. F /sin α，F cot α 2 B 图解法可得: D(先减小后增大) 3 0 3g /2二. 讲练平台：例1．解析: 带电小球受重力和电场力作用而作初速度为0的加速运动, 重力恒定, 匀强电场的电场力也恒定,故其合力也恒定,而且合力沿 轨迹方向,由力三角形可知C 正确例2．.解析: 以B 球为研究对象, B 球受三个力作用而处于平衡状态,由正弦定理或三角形相似得 T= mg例3．分析与解：作出AF.cos θ-F 2-F 1cos θ=0, Fsin θ+F 1sin θ-mg=0 要使两绳都能绷直，则有：F 10,02≥≥F 由以上各式可解得F 的取值范围为：F N 320≤≤例4．分析与解：（１）粒子受力如图所示，f 1,f 2分别为Ｖ１，Ｖ２所对应的洛仑兹力．设电场力Ｆ与水平方向夹角为θ，由平衡条件：qEcos θ=qV 2B ………①qEsin θ+qV 1B= mg ………②小球克服电场力功率等于重力功率，所以有：mgV 2=P 电= 0.3 ∴V 2=0.3/mg = 3 m/s (2)将Ｖ２代入①②得：Ecos θ=V 2B = 3………③ qEsin θ+10×10-3×6×1=0.1………④即qEsin θ=0.04 Esin θ=4………⑤ ⑤÷④得：sin θ/cos θ=4/3 θ=arctan 34=530 ∴ E = 3/cos θ= 5 N/C三.达标测试：1．B Ｃ 2．ＡＢＣ 3 D ４． D ５． BD６．解：物体Ａ匀速下滑所受的力为平衡力，分析物体Ａ受力和运动情况如图所示，在垂直于圆柱面的方向上有： Ｎ２＝Ｆ 物体相对圆柱面的速度为ＶＶ= 2020)(r V ω+= 3 m/s 物体所受摩擦力的方向如图，跟Ｖ方向相反， F 2 =qBV 2 1由物体的平衡条件得：fcos α= mg又因 f =μN ； cos α=V 0/V= 2.4/3 = 0.8 故有： Ｆ=αμμcos mg f==50 N７．解：容器对桌面压力为零时，弹簧伸长量 X 2=Mg/k ，故从加匀电场起到容器对桌面压力减少到零为止，小球共向上移动： X=X 1+X 2= (M+m)g/k电势能的减少量等于电场力做的功，故有：△Ｅ＝qEX ＝qE(M+m)g/k８．(1)G 两夹边对圆柱体弹力的合力大小为G,方向沿夹的角的角平分线,圆柱体处于静止状态,水平面内的合力为0,所以桌面对圆柱的的摩擦力与夹对圆柱的力平衡,即摩擦力大小为G.圆柱体对桌面的压力为0,又处于静止状态,所示 圆柱体所受的摩擦力与夹对圆柱的弹力和圆柱体的重力的合力平衡,即摩擦力大小为 , 方向向上与坚直方向成450角且偏向夹一侧９．分析与解：(1)重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大．设下降的最大距离为h ，解得 h =，（另解h=0舍去） (2)系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为:a ．两小环同时位于大圆环的底端．b ．两小环同时位于大圆环的顶端．c d 两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图所示)对于重物m ，受绳子拉力T 与重力mg 作用，有:T mg =对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力T 、竖直绳子 的拉力T 、大圆环的支持力N .两绳子的拉力沿大圆环切向的分力 大小相等，方向相反得'αα=,而'90αα+=，所以 45α＝。
高三物理复习专题精讲 第一讲 力和物体的平衡复习
准兑市爱憎阳光实验学校第一讲：力和物体的平衡复习一、力的概念1、力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而单独存在。
2、力是矢量。
大小、方向、作用点是力的三要素。
单位：牛顿〔N〕3、力的分类:①按性质分：重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力。
②按作用效果分：压力、支持力、动力、阻力。
二、重力：由于地球吸引而使物体受到的力。
1、大小：Ｇ＝mg；通常g=9.8m/s2 方向：竖直向下2、物体的重心。
①质量分布均匀形状规那么的物体，重心在其几何中心②重心可以在物体上，也可以在物体外。
3、重力和压力：压力不一于重力，压力不是重力。
三、弹力：1、直接接触的物体间由于发生弹性形变．．．．而产生的力。
〔条件〕2、弹力的方向：与形变方向相反，与支持面垂直。
具体可描述为：①压力、支持力的方向总是垂直于接触面，指向被压缩或被支持的物体；②绳的拉力方向总是沿绳收缩的方向；3、弹簧弹力的大小：胡克律：f=kx〔x为伸长量或压缩量；k为劲度系数〕四、摩擦力相互接触且挤压的物体间发生相对运动或相对运动趋势时，在接触面处产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。
〔有摩擦力必有弹力〕．．．．．．．．．．1、静摩擦力最大静摩擦力Fm大小：在0<F<Fm之间，可根据平衡条件来计算大小。
方向：与物体相对．．运动趋势方向相反。
2、滑动摩擦力：大小：F=μF N 方向：与物体相对运动方向相反。
明确：①F=μF N中F N的含义：指压力②F=μF N只适用于滑动．．摩擦力大小的计算。
五、力的合成与分解：都遵守平行四边形那么。
说明：⑴两个共点力的合力：|Ｆ1-Ｆ2| ≤Ｆ≤Ｆ1＋Ｆ2两个力合力的最小值：|Ｆ1-Ｆ2|。
两个力合力的最大值：Ｆ1＋Ｆ2⑵两个力的合力随夹角θ的增大而减小〔0°～180°〕六、平衡状态：物体做匀速直线运动或保持静止状态平衡条件：物体所受的合外力为零。
既：F合=0。
高三物理 第一章 力 物体的平衡
高三物理 第一章 力物体的平衡一、力的分类1．按性质分重力〔万有引力〕、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 ……〔按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
〕2．按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 ……3．按产生条件分场力〔非接触力，如万有引力、电场力、磁场力〕、接触力〔如弹力、摩擦力〕。
二、重力地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。
重力又可以叫做重量。
实际上重力G 只是万有引力F 的一个分力。
对地球表面上的物体，万有引力的另一个分力是使物体随地球自转的向心力f ，由于f 比G 小得多，因此高考说明中明确指出：在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力。
物体各部分都要受到重力作用。
从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用都集中在一点，这一点叫做物体的重心。
重心可能在物体内，也可能在物体外。
三、弹力1．弹力的产生条件弹力的产生条件是：两个物体直接接触，并发生弹性形变。
2．弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被挤压或被支持的物体。
⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
例1．如下图，光滑但质量分布不均的小球，球心在O ，重心在P ，静止在竖直墙和桌边之间。
试画出小球所受的弹力。
解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A 点，弹力F 1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O ；在B 点弹力F 2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O 。
对于圆球形物体，所受的弹力必须指向球心，而不一定指向重心。
〔由于F 1、F 2、G 为共点力，重力的作用线必须经过O 点，因此P 、O 必在同一竖直线上，P 点可能在O 的正上方〔不稳定平衡〕，也可能在O 的正下方〔稳定平衡〕。
例2．如下图，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。
高考物理 专题一 力与物体的平衡(教师版)课件新人教版
专题一力与物体的平衡知识与方法整合一、知识网络二、受力分析方法１．受力分析常用的方法向给该力，然后通过分析运动状态利用定律判断是否存在或利用列式定律计算得出该力的大小和方向．２．受力分析的步骤⑴明确研究对象——即确定受力分析的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体的组合．⑵隔离物体分析——将研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用．⑶画出受力示意图——边分析边将力画在示意图上，准确标出各力的方向．⑷检查――画出的每一个力能否找到它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态，否则，必然发生了漏力、多力等错误.三、处理物体平衡问题的思路和方法1．处理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．解答平衡问题的常用方法⑴数学方法①正弦定理②菱形转化为三角形③相似三角形④正交分解法⑵物理方法①隔离法②整体法③假设法④图解法当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法。
3．利用图解法解决动态平衡问题对研究对象在状态变化过程中若干状态（缓慢变化，视为平衡状态）进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图，使动态问题静态化，抽象问题形象化，再由动态的平行四边形或三角形各边长度确定力的大小及方向．4. 处理临界问题和极值问题的常用方法涉及临界状态的问题叫临界问题。
临界状态常指某种物理现象由量变到质变过渡到另一种物理现象的连接状态，常伴有极值问题出现。
如：相互挤压的物体脱离的临界条件是压力减为零；存在摩擦的物体产生相对滑动的临界条件是静摩擦力取最大静摩擦力，弹簧上的弹力由斥力变为拉力的临界条件为弹力为零等。
临界问题常伴有特征字眼出现，如“恰好”、“刚刚”等，找准临界条件与极值条件，是解决临界问题与极值问题的关键。
高三物理陈老师第一讲1：第2课时 力与直线运动
第2课时 力与直线运动考点 匀变速直线运动规律的应用1．基本规律速度公式：v ＝v 0＋at .位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2.速度和位移公式的推论：v 2－v 02＝2ax .中间时刻的瞬时速度：2t v ＝x t ＝v 0＋v2.任意两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，即Δx ＝x n ＋1－x n ＝aT 2.2．解题思路建立物体运动的情景，画出物体运动示意图，并在图上标明相关位置和所涉及的物理量，明确哪些量已知，哪些量未知，然后根据运动学公式的特点恰当选择公式求解． 3．刹车问题末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法，应特别注意刹车问题，要先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解． 4．双向可逆类全过程加速度的大小和方向均不变，故求解时可对全过程列式，但需注意x 、v 、a 等矢量的正、负及物理意义． 5．平均速度法的应用在用运动学公式分析问题时，平均速度法常常能使解题过程简化．例1 (2019·湖南娄底市下学期质量检测)如图1所示水平导轨，A 、B 为弹性竖直挡板，相距L ＝4m ．一小球自A 板处开始，以v 0＝4m/s 的速度沿导轨向B 运动，它与A 、B 挡板碰撞后均以与碰前大小相等的速率反弹回来，且在导轨上做减速运动的加速度大小不变，为使小球停在AB 的中点，这个加速度的大小可能为( )图1A.47m/s 2 B ．0.5 m/s 2 C ．1 m/s 2 D ．1.5 m/s 2 变式训练1．(多选)(2019·广东清远市期末质量检测)高铁进站近似做匀减速直线运动，依次经过A 、B 、C 三个位置，已知AB ＝BC ，测得AB 段的平均速度为30m/s ，BC 段的平均速度为20 m/s.根据这些信息可求得( ) A ．高铁经过A 、B 、C 的速度B ．高铁在AB 段和BC 段运动的时间 C ．高铁运动的加速度D ．高铁在AC 段的平均速度2.(2019·全国卷Ⅰ·18)如图2，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H 4所用的时间为t 1，第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力，则t 2t 1满足( )A ．1<t 2t 1<2B ．2<t 2t 1<3C ．3<t 2t 1<4D ．4<t 2t 1<5考点 直线运动图象的应用 1．v －t 图象(1)图象意义：在v －t 图象中，图象上某点的切线斜率表示对应时刻的加速度，斜率的正负表示加速度的方向． (2)注意：加速度沿正方向不表示物体做加速运动，加速度和速度同向时物体做加速运动． 2．x －t 图象(1)图象意义：在x －t 图象上，图象上某点的切线斜率表示对应时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向． (2)注意：在x －t 图象中，斜率的绝对值逐渐增大，则物体加速度与速度同向，物体做加速运动；反之，物体做减速运动． 3．基本思路图2(2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息． 4．解题技巧(1)应用解析法和排除法，两者结合提高图象类选择题的解题准确率和速度． (2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线． (3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等．例2 (2019·甘肃兰州市第一次诊断)如图3甲所示，质量为2kg 的物体在水平力F 作用下运动，t ＝0时刻开始计时，3s 末撤去F ，物体继续运动一段时间后停止，其v －t 图象的一部分如图乙所示，整个过程中阻力恒定，取g ＝10m/s 2，则下列说法正确的是( ) A ．水平力F 为3.2N B ．水平力F 做功480JC ．物体从t ＝0时刻开始到停止，运动的总位移为92mD ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 变式训练 3．(2019·浙江绍兴市3月选考)某玩具汽车从t ＝0时刻出发，由静止开始沿直线行驶，其a －t 图象如图4所示，下列说法正确的是( )A ．6s 末的加速度比1s 末的大B ．1s 末加速度方向与速度方向相同C ．第4s 内速度变化量大于零D ．第6s 内速度在不断变大4.(2019·山东泰安市3月第一轮模拟)如图5，在光滑的斜面上，轻弹簧的下端固定在挡板上，上端放有物块Q ，系统处于静止状态．现用一沿斜面向上的力F 作用在Q 上，使其沿斜面向上做匀加速直线运动，以x 表示Q 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和x 之间关系的图象可能正确的是( )考点 牛顿运动定律的应用1．三大定律牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律 2．运动性质分析(1)a ＝0时，静止或匀速直线运动，此时合外力为0.(2)a ＝恒量(不等于0)，且v 0和a 在同一条直线上时，物体做匀变速直线运动，此时合外力恒定． 3．四种问题分析 (1)瞬时问题要注意绳、杆弹力和弹簧弹力的区别，绳和轻杆的弹力可以突变，而弹簧的弹力不能突变． (2)连接体问题要充分利用“加速度相等”这一条件或题中特定条件，交替使用整体法与隔离法． (3)超重和失重问题物体的超重、失重状态取决于加速度的方向，与速度方向无关． (4)两类动力学问题解题关键是运动分析、受力分析，充分利用加速度的“桥梁”作用．例3 如图6甲所示，光滑平台右侧与一长为L ＝10m 的水平木板相接，木板固定在地面上，现有一小滑块以初速度v 0＝10m/s 滑上木板，恰好滑到木板右端停止．现抬高木板右端，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角θ＝37°，让滑块以相同大小的初速度滑上木板，不计滑块滑上木板时的能量损失，取g ＝10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：图6(1)滑块与木板之间的动摩擦因数μ；(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t . 变式训练5．(2019·浙江绍兴市3月选考)如图7所示，橡皮膜包住空心塑料管的底端，细线将橡图3 图4图5管顶处加一个带孔的瓶盖，此时橡皮膜凸出成半球状．现用力将塑料管向上加速提升一段距离，再减速上升直至速度为零．则( )A ．加速上升时塑料管处于失重状态B ．加速上升时橡皮膜底部进一步向下凸出C ．减速上升时塑料管处于超重状态D ．减速上升时塑料管内的水面将下降 6．(2019·湖北“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”期末)如图8所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A 、B ，质量均为m ，A 、B 之间用轻质细绳水平连接．现沿细绳所在直线施加一水平恒力F 作用在A 上，A 、B 一起开始做匀加速直线运动，在运动过程中把和木块A 、B 完全相同的木块C 放在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在放上C 并达到稳定后，下列说法正确的是( ) A ．若C 放在A 上，绳上拉力不变 B ．若C 放在B 上，绳上拉力为F2C ．若C 放在B 上，B 、C 间摩擦力为F3D ．C 放在A 上比放在B 上运动时的加速度大考点 动力学方法分析“板—块”模型1．“板—块”模型的特点(1)一个转折——滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点． (2)两个关联——转折前、后受力情况之间的关联；滑块、木板位移与板长之间的关联． (3)临界条件——加速度相同且两物体间的摩擦力为最大静摩擦力，分析此临界条件前后物体的运动状态是解题的关键．2．分析多过程问题的基本方法应当将复杂的运动过程分解为几个子过程，就每个子过程进行求解，关键是分析每一个子过程的特征(包括受力和运动)并且要寻找各子过程之间的联系．例4 (2019·广东惠州市第二次调研)如图9，一质量M ＝1kg 的足够长薄木板正在水平地面上滑动，当其速度为v 0＝5m/s 时将一质量m ＝1 kg 的小铁块(可视为质点)无初速度地轻放到木板的A 端；已知薄木板与小铁块间的动摩擦因数μ1＝0.2，薄木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.3，取g ＝10 m/s 2.求：图9(1)小铁块放到薄木板上瞬间铁块和木板的加速度大小a 1、a 2； (2)小铁块与薄木板的速度第一次相等时，二者的位移大小； (3)当小铁块速度刚好减小到零时，小铁块到A 端的距离．变式训练7．(多选)(2019·全国卷Ⅲ·20)如图10(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t ＝0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t ＝4s 时撤去外力．细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的图7A ．木板的质量为1kgB ．2～4s 内，力F 的大小为0.4NC ．0～2s 内，力F 的大小保持不变D ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.28．(2019·江西重点中学协作体第一次联考)如图11所示，一质量为m B ＝3kg ，长为L ＝8m 的薄木板B 放在水平面上，质量为m A ＝2kg 的物体A (可视为质点)在一电动机拉动下从木板左端以v 0＝5m/s 的速度向右匀速运动．在物体A 带动下，木板从静止开始做匀加速直线运动，此时电动机输出功率P ＝40 W ．已知木板与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g 取10 m/s 2，求：图11(1)木板B 运动的加速度大小； (2)物体A 滑离木板所用的时间．专题突破练1.(2019·广东清远市期末质量检测)近年来学校都非常重视足球运动．在某学校举行的颠球比赛中，小明在颠球过程中脚部几乎不动，如图1所示，图示时刻足球恰好竖直向上运动到最高点，估算足球刚被颠起时的初速度大小最接近( ) A ．6m/s B ．3 m/s C ．1m/s D ．0.5 m/s 2．(2019·福建三明市期末质量检测)一列火车沿直线轨道从静止出发由A 地驶向B 地，列车先做匀加速直线运动，加速度大小为a ，接着做匀减速直线运动，加速度大小为2a ，到达B 地时恰好静止，若A 、B 两地距离为s ，则火车从A 地到B 地所用时间t 为( )A.3s 4aB.4s 3aC.3s aD.3s 2a3.(2019·浙江金华十校高三期末)气悬球是近几年新兴的一项小球运动，深受人们喜爱．如图2所示，球桌台面上有无数个小孔，从小孔中喷出的气体使小球(圆形塑料片)浮离在台面上，小球受击打后在台面上快速运动．某次比赛中，当小球受击打后以速度v 0匀速直线运动至离对方球门L 处时，小孔突然停止喷气，小球恰能做匀减速直线运动到对方球门，则( )A ．若小球以速度v 0运动到离对方球门0.5L 处小孔突然停止喷气，小球破门的速度为22v 0B ．若小球以速度v 0运动到离对方球门0.5L 处小孔突然停止喷气，小球破门的速度为v 02C ．若小球以速度v 0运动到离对方球门L 处所受浮力突然减半，小球破门的速度为24v 0 D ．若小球以速度v 0运动到离对方球门L 处所受浮力突然减半，小球破门的速度为v 024．(2019·江西赣州市上学期期末)电梯顶上悬挂一根劲度系数为200N/m 的弹簧，弹簧的原长为20 cm ，在弹簧下端挂一个质量为0.4 kg 的砝码．当电梯运动时，测出弹簧长度变为23 cm ，g 取10 m/s 2，则电梯的运动状态及加速度大小为( )A ．匀加速上升，a ＝2.5m/s 2B ．匀减速上升，a ＝2.5m/s 2C ．匀加速上升，a ＝5m/s 2D ．匀减速上升，a ＝5m/s 25．(2019·湖北恩施州2月教学质量检测)如图3甲所示，用一轻弹簧沿水平方向拉着物块在水平面上做加速运动，劲度系数为k ，重力加速度为g ，则物块的质量m 及物块与地面间的动摩擦因数μ为( )A ．m ＝kc b ，μ＝b gB ．m ＝kc b ，μ＝gbC ．m ＝kb c ，μ＝b gD ．m ＝kb c ，μ＝g b6.(2019·江西南昌市一模)一质量为1kg 的小物块静止在光滑水平面上，t ＝0时刻给物块施加一个水平向右的拉力F ，其速度的二次方随位移变化的图象为经过点P (5,25)的直线，如图4所示，则( ) A ．小物块做匀速直线运动 B ．水平拉力F 的大小为2.5N C ．5s 内小物块的位移为5m D ．5s 末小物块的速度为25m/s7.(2019·山东菏泽市下学期第一次模拟)一小物块从倾角为α＝30°的足够长的斜面底端以初速度v 0＝10m/s 沿斜面向上运动(如图5所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝33，g 取10m/s 2，则物块在运动时间t ＝1.5s 时离斜面底端的距离为( ) A ．3.75m B ．5m C ．6.25m D ．15m8.(2019·江苏无锡市上学期期末)如图6所示，水平传送带以速度v 0向右匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性挡杆，在t ＝0时刻，将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失．则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，下列工件运动的v －t 图象可能的是( )图69．(2019·安徽皖江名校联盟摸底大联考)将两质量不同的物体P 、Q 放在倾角为θ的光滑斜面体上，如图7甲所示，在物体P 上施加沿斜面向上的恒力F ，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜面体调整为水平，同样在P 上加水平恒力F ；图丙为两物体叠放在一起，在物体P 上施加一竖直向上的恒力F ，使二者向上加速运动．三种情况下两物体的加速度大小分别为a 甲、a 乙、a 丙，两物体间的作用力分别为F 甲、F 乙、F 丙．则下列说法正确的是( )A ．a 乙最大，F 乙最大B ．a 丙最大，F 丙最大C ．a 甲＝a 乙＝a 丙，F 甲＝F 乙＝F 丙D ．a 乙＞a 甲＞a 丙，F 甲＝F 乙＝F 丙10.(多选)(2019·贵州省部分重点中学教学质量评测)如图8所示，滑块A 沿表面粗糙的固定斜面B 加速下滑．下列做法中，一定能使A 下滑时加速度减小的是( ) A ．在A 上放一物块B ．在A 上施一竖直向下的力C ．在A 上施一垂直斜面向下的力D ．在A 上施一竖直向上且小于A 重力的力发动机从静止开始加速至滑跃起飞，滑跃仰角为θ.其起飞跑道可视为由长度为l1＝1.6×102m的水平跑道和长度为l2＝20m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h＝4m．已知质量m＝2.0×104kg的舰载机喷气发动机推力大小恒为F＝1.2×105N，方向与速度方向相同．若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.1倍，飞机质量视为不变并看成质点，重力加速度g取10m/s2，航母处于静止状态．图9(1)求飞机在水平跑道运动的时间；(2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小；(3)为了使飞机速度在倾斜跑道的末端达到4920m/s，外界还需要在整个水平轨道加速阶段对飞机施加助推力，求助推力F推的大小．12．(2019·河北衡水中学高考模拟)如图10甲所示，地面上有一长为l＝1m、高为h＝0.8m、质量M＝2kg的木板，木板的右侧放置一个质量为m＝1kg的木块(可视为质点)，已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.4，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.6，初始时两者均静止．现对木板施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间的变化如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2.求：图10(1)前2s木板加速度的大小；(2)木块落地时距离木板左侧的水平距离Δs.。
高三物理 第一章 力 物体的平衡
质对市爱慕阳光实验学校高三物理第一章力物体的平衡一. 本周教学内容：第一章力物体的平衡第I单元力的三种常见力·物体受力分析二. 知识要点：1. 根本概念2. 物体受力分析三. 、难点辨析：〔一〕全章概述本章内容是力学的根底知识。
力是贯穿于整个物理学的重要概念，对物体进行受力分析是解决力学问题的根底和关键。
力在合成与分解时所遵守的平行四边形那么，也是所有的矢量都遵守的普遍法那么。
平衡条件〔F合=0〕更是广泛用于力、热、电各内容的题目求解之中。
本章知识内容可分成两个单元组织复习：1. 力的三种常见力；物体受力分析。
2. 力的合成与分解；共点力作用下的物体的平衡。
〔二〕知识回忆1. 力的概念〔1〕①力是物体和物体间的，力不能脱离物体而存在。
②力的作用效果：使物体发生或使物体发生变化。
③力是矢量。
是力的三要素。
④力的单位：。
〔2〕力的分类：①重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力是按力的分类的。
②压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力是按力的分类的。
2. 力的三种常见力〔1〕重力产生原因：地球的吸引。
大小：G= 。
在地球上不同位置，同一物体的重力大小略有不同。
方向：。
重心：重力的“效作用点〞。
重心相对物体的位置由物体的决。
质量分布、形状的物体的重心在物体的几何中心。
①在地球外表附近，可以认为重力近似于万有引力。
②不要道静摩擦因数。
〔2〕弹力：直接接触的物体间由于发生而产生的力。
产生条件：①两物体；②物体发生。
弹力的方向：①压力、支持力的方向总是：指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是指向：绳收缩的方向。
弹力的大小：①弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克律：F= ；②一般情况下根据物体的运动状态，利用牛顿律或平衡条件来计算。
〔3〕摩擦力：相互接触的物体间发生或有时，在接触面处产生的阻碍物体间相对运动或相对运动趋势的力。
①静摩擦力产生条件：两物体<1>直接接触；<2>相互挤压；<3>接触面不光滑；<4>有相对运动的趋势。
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力与物体的平衡第1课时力与物体的平衡考点受力分析与物体的静态平衡例1(2019·湖南娄底市下学期质量检测)如图1所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为m、半径为r的均匀半球体物块A，现在A上放一密度和半径与A相同的球体B，调整A的位置使得A、B保持静止状态，已知A与地面间的动摩擦因数为0.5，则A球球心距墙角的最远距离是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图1变式训练1．(2019·全国卷Ⅱ·16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为( )A．150kg B．1003kgC．200kg D．2003kg2．(2019·浙南名校联盟期末)如图2所示，一个质量为4kg的半球形物体A放在倾角θ＝37°的斜面体B的斜面上静止不动．若用通过球心的水平推力F＝10N作用在物体上，物体仍静止在斜面上，斜面体仍相对地面静止．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，则( )A．地面对斜面体B的弹力不变B．地面对斜面体B的摩擦力增加8NC．物体A受到斜面体B的摩擦力增加8N 图2D．物体A对斜面体B的作用力增加10N考点动态平衡问题1．图解法物体受三个力平衡：一个力恒定、另一个力的恒定，求第三个力时可用此法．由三角形中边长的变化知力的大小的变化，还可判断出极值．例：挡板P由竖直位置绕O点逆时针向水平位置缓慢旋转时小球受力的变化．(如图3)图32．相似三角形法物体受三个力平衡：一个力恒定、另外两个力的同时变化，当所作“力的矢量三角形”与空间的某个“几何三角形”总相似时用此法(如图4)．图43．等效圆周角不变法、长的变化判断力的变化，此类题也可用正弦定理求解．图54．解析法如果物体受到多个力的作用，可进行分解，利用解析法，建立平衡方程，找函数关系，根据自变量的变化确定因变量的变化．还可由数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值．例2(多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)如图6，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则在此过程中( )A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加图6变式训练3．(2019·江苏模拟)如图7所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态．现用水平力拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是( )A．小球A对物体B的压力逐渐增大B．小球A对物体B的压力逐渐减小C．墙面对小球A的支持力逐渐减小D．墙面对小球A的支持力先增大后减小4．(多选)(2019·安徽A10联盟开年考)如图8所示，倾角为30°的斜面体放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点．初始时，小球B在水平向右的拉力F 作用下使轻绳OB段与水平拉力F的夹角θ＝120°，整个系统处于静止状态．现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角θ不变，从初始到轻绳OB段水平的过程中，斜面体与物块A均保持静止不动，则在此过程中( ) A．拉力F逐渐增大B．轻绳上的张力先增大后减小C．地面对斜面体的支持力逐渐增大D．地面对斜面体的摩擦力先增大后减小图8考点电场力作用下的平衡问题例3(2019·浙江新高考研究联盟第二次联考)如图9所示，两个带电荷量分别为Q1与Q2的小球固定于相距为5d的光滑水平面上，另有一个带电小球A，悬浮于空中不动，此时A离Q1的距离为4d，离Q2的距离为3d.现将带电小球A置于水平面上某一位置，发现A刚好静止，则此时小球A到Q1、Q2的距离之比为( )A.3∶2 B．2∶ 3图9C．3∶4 D．4∶3变式训练5．(2019·浙江温州市联考)密立根油滴实验原理如图10所示．两块水平放置的金属板分别与电源的正、负极相各不相同的油滴．通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m ，则下列说法正确的是( )A ．悬浮油滴带正电B ．悬浮油滴的电荷量为mg UC ．增大场强，悬浮油滴将向上运动D ．油滴的电荷量不一定是电子电荷量的整数倍 图106．(2019·浙江嘉丽3月联考)如图11所示，水平地面上固定一个绝缘直角三角形框架ABC ，其中∠ACB ＝θ.质量为m 、带电荷量为q 的小圆环a 套在竖直边AB 上，AB 面与圆环间的动摩擦因数为μ，质量为M 、带电荷量为＋Q 的小滑块b 位于斜边AC 上，a 、b 静止在同一高度上且相距L .圆环、滑块均视为质点，AC 面光滑，则( )A ．圆环a 带正电B ．圆环a 受到的摩擦力一定为μk Qq L 2C ．小滑块b 受到的库仑力为Mg tan θ图11D ．斜面对小滑块b 的支持力为Mgcos θ考点 磁场力作用下的平衡问题例4 (2019·陕西榆林市模拟)如图12，挂在天平底部的矩形线圈abcd (质量不计)的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图12所示的电流I 时，调节两盘中的砝码，使天平平衡．然后使电流I 反向，这时要在天平的左盘上加质量为2×10－2kg 的砝码，才能使天平重新平衡．若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I ＝0.1A ，bc 边长度为10cm ，则磁场对bc 边作用力F 的大小和该磁场的磁感应强度B 的大小分别是(g 取10m/s 2)( )A ．F ＝0.2N ，B ＝20T B ．F ＝0.2N ，B ＝2TC ．F ＝0.1N ，B ＝1TD ．F ＝0.1N ，B ＝10T 图12变式训练7．(2019·浙江台州3月一模)如图13所示，在水平绝缘杆上用两条等长的平行绝缘丝线悬挂一质量为m 的通电导体棒．将导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中，由于安培力的作用，当两条丝线与竖直方向均成30°角时，导体棒处于平衡状态，重力加速度为g .则关于导体棒在平衡状态时的说法正确的是( )A ．导体棒所在处的磁感应强度处处相等B ．导体棒受到的安培力大小一定是12mg C ．每条丝线对导体棒的拉力大小一定是33mg D ．导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定等于mg8．(多选)长方形区域内存在正交的匀强电场和匀强磁场，其方向如图14所示，一个质量为m 且带电荷量为q 的小球以初速度v 0竖直向下进入该区域．若小球恰好沿直线下降，重力加速度为g ，则下列判断正确的是( ) A ．小球带正电 B ．电场强度E ＝mgqC ．小球做匀速直线运动D ．磁感应强度B ＝mg qv 0 图14专题突破练1．(2019·全国卷Ⅲ·16)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则( )图1A ．F 1＝33mg ，F 2＝32mg B ．F 1＝32mg ，F 2＝33mg C ．F 1＝12mg ，F 2＝32mg D ．F 1＝32mg ，F 2＝12mg 2.(2019·浙江绍兴市3月选考)如图2所示，攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间，鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60.为了节省体力，他尽可能减小身体与岩壁间的正压力，使自己刚好不下滑．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列判断正确的是( )A ．攀岩者受到三个力的作用B ．鞋子受到岩壁的静摩擦力，方向竖直向下C ．岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力D ．攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的373.如图3所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab 垂直导轨放置，当金属杆ab 中通有从a 到b 的恒定电流I 时，金属杆ab 刚好静止．则( )A ．磁场方向竖直向上B ．磁场方向竖直向下C ．金属杆ab 受安培力的方向平行导轨向上D ．金属杆ab 受安培力的方向平行导轨向下4.(2019·全国卷Ⅰ·15)如图4，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则( )A ．P 和Q 都带正电荷B ．P 和Q 都带负电荷C ．P 带正电荷，Q 带负电荷D ．P 带负电荷，Q 带正电荷5．(2019·福建龙岩市期末质量检查)如图5甲所示，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏．该景观可简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜．设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小．岩石与山峰间的摩擦很小，可以忽略不计．若岩石质量一定，θ减小，岩石始终保持静止，下列说法正确的是( )A ．山峰左壁对岩石的作用力将增大B ．山峰右壁对岩石的作用力不变C ．山峰对岩石的作用力减小D ．岩石受到的合力将增大6.(2019·浙江超级全能生2月联考)打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图6所示．设图中刚好有10张相同的纸，每张纸的质量均为m ，搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2.下列说法正确的是( )图6A ．第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B ．第2张纸与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC ．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D ．要做到“每次只进一张纸”，应要求μ1>μ27．(多选)如图7所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg 的小球A 悬挂在水平板的M 、N 两点，A上带有Q ＝3.0×10－6C 的正电荷．两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F 1和F 2.A 的正下方0.3m 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0.2kg(重力加速度g 取10m/s 2；静电力常量k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2，A 、B 球可视为点电荷)，则( )A．支架对地面的压力大小为2.0NB．两线上的拉力大小F1＝F2＝1.9NC．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＝1.225N，F2＝1.0ND．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1＝F2＝0.866N8.如图8所示，半圆形金属框架竖直放在粗糙的水平地面上，套在其上的光滑小球P在水平外力F作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，现用力F拉动小球，使其缓慢上移到框架的最高点，在此过程中金属框架始终保持静止，下列说法中正确的是( )A．框架对小球的支持力先减小后增大B．水平拉力F先增大后减小C．地面对框架的支持力先减小后增大D．地面对框架的摩擦力一直减小图89．(2019·安徽蚌埠市质检)如图9所示，A、B、C三根平行通电直导线质量均为m，通入的电流大小相等，其中C中的电流方向与A、B中的电流方向相反，A、B放置在粗糙的水平面上，C静止在空中，三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点，且三根导线均保持静止，重力加速度为g，则A导线受到B导线的作用力大小和方向为( )A.33mg，方向由A指向BB.33mg，方向由B指向AC.3mg，方向由A指向B 图9D.3mg，方向由B指向A10．(多选)A、C是两个带电小球，质量分别是m A、m C，电荷量大小分别是Q A、Q C，用两条等长绝缘细线悬挂在同一点O，两球静止时如图10所示，此时细线对两球的拉力分别为F T A、F T C，两球连线AC与O所在竖直线的交点为B，且AB<BC，下列说法正确的是( )A．Q A>Q C B．m A∶m C＝F T A∶F T CC．F T A＝F T C D．m A∶m C＝BC∶AB 图1011.(2019·山东烟台市下学期高考诊断)如图11所示，质量为M的斜劈静止在粗糙水平地面上，质量为m的物块正在质量为M的斜面上匀速下滑．现在m上施加一个水平推力F，则在m的速度减小为零之前，下列说法正确的是( )A．加力F之后，m与M之间的摩擦力变小B．加力F之后，m与M之间的作用力不变C．加力F之后，M与地面之间产生静摩擦力D．加力F前后，M与地面间都没有摩擦力图1112.如图12所示，边长为l、质量为m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F2.导线框中的电流大小为( )A.F2－F1BlB.F2－F12BlC.2F2－F1BlD.2F2－F13Bl图1213.如图13所示，a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球A、B保持静止，细绳a是水平的，现对B球施加一个水平向右的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，A球保持不动，这时三根细绳张力F a、F b、F c的变化情况是( )A．都变大B．都不变C．F b不变，F a、F c变大a b c图1314．(2019·安徽蚌埠市第三次质量检测)如图14所示，一根轻绳的两端分别固定在两座山的A、B处，A、B两点水平距离BD＝16m，竖直距离AD＝2m，A、B间绳长为20m．重为120N的猴子抓住套在绳子上的滑环在AB间滑动，某时刻猴子在最低点C处静止，则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)( )A．75NB．100NC．150ND．200N。