2020年高三物理二轮复习 专题一力与物体的平衡课件

g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小
分别为 F1、F2，则( )
A．F1＝
33mg，F2＝
3 2 mg
B．F1＝
23mg，F2＝
3 3 mg
C．F1＝12mg，F2＝
3 2 mg
D．F1＝ 23mg，F2＝12mg
答案 D 解析 对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力 分析如图，由几何关系可知，F′1＝mgcos30°，F′2＝mgsin30 °.解得 F′1＝ 23mg，F′2＝12mg，由牛顿第三定律知 F1＝ 23mg， F2＝12mg，故 D 项正确．
4．通电导体棒或线框的平衡 通电导线(或导体棒)切割磁感线时的平衡问题，一般要综合 应用受力分析、法拉第电磁感应定律，左、右手定则和电路的知 识．在这类问题中，感应电流的产生和磁场对电流的作用这两种 现象总是相互联系的，而磁场力又将电和力这两方面问题联系起 来．
1.(多选)如图，在水平面上 A、B、C 三点固定 着三个电荷量为 3Q 的正点电荷，将另一质量为 m 的带正电的小球(可视为点电荷)放置在 O 点， OABC 恰构成一棱长为 L 的正四面体．已知静 电力常量为 k，重力加速度为 g，为使小球能静 止在 O 点，则关于小球所受库仑力的合力方向和所带的电荷量， 下列说法中正确的是( )
答案 B 解析 对 b 球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持 力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与 第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，故 A 图错误； 再对 a、b 两个球整体受力分析，受总重力、斜面垂直向上的支 持力和上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细 线的拉力方向为斜向右上方，故 C、D 两图均错误．故选 B 项．
2.如图所示，物块 A、B 置于水平地面上，
与地面间的动摩擦因数均为 μ＝ 33，物体 A、 B 用跨过光滑动滑轮的细绳相连，在竖直平面内用逐渐增大的力
斜向上提动滑轮，某时刻拉 A 物体的绳子与水平面成 60°角，
拉 B 物体的绳子与水平面成 30°角，A、B 两个物体仍处于平衡
状态，此时若继续增大斜向上的力，A、B 两个物体将同时开始
专题一 力与物体的平衡
考点鸟瞰
近三年高考考点分布
2017 年
2018 年
2019 年
考点一：受力分 析、一般平衡
全国Ⅱ卷 16
无命题
考点二：电磁学中 的平衡
全国Ⅰ卷 16
无命题
全国Ⅲ卷 16 全国Ⅱ卷 16
全国Ⅰ卷 15
考点五：动态平衡
考点六：平衡中临界、 极值
全国Ⅰ卷 21 无命题
无命题 无命题
3．如图所示，在粗糙水平地面上静止放置一个截面为三角 形的斜劈，其质量为 M，两侧面的倾角分别为 α、β，两个质量 分别为 m1 和 m2 的小物块恰好能沿斜劈的两侧面匀速下滑．若现 在对两物块同时分别施加一个平行于斜劈侧面的恒力 F1 和 F2， 且 F1>F2，重力加速度为 g，则在两个小物块沿斜劈侧面下滑的 过程中，下列说法中正确的是( )
全国Ⅰ卷 19 全国Ⅱ卷 16
高考分类调研
考点过关筛查表
说明：(熟练掌握“√”；需要拓展“…”；没掌握“×”)
核心素养
考点鸟瞰
考点一：受力分析、一般平衡 物理观念
考点二：电磁学中的平衡
考点热度 ★★★★ ★★★★
考点掌握自查
提炼方法 考点三：整体法、隔离法
★★★★★
模型建构
考点四：“绳打结”与“绳绕滑 轮”
A．A 在水平方向受到三个力的作用，且合力为零 B．A 在水平方向受到五个力的作用，且合力为零 C．A 对 B 的作用力方向与 A、B 接触面垂直 D．B 对 A 的弹力大于桌面对 A 的摩擦力
答案 A 解析 对 A 受力分析，在水平方向上受 B 对 A 的弹力，桌面的滑动摩擦力，B 对 A 的静 摩擦力，在三个力的作用下处于平衡，受力如 图，故 A 项正确，B 项错误；B 对 A 的弹力和 静摩擦力的合力与桌面的滑动摩擦力等值反向，与 F 的方向相 同，根据牛顿第三定律可知，A 对 B 的作用力方向与 F 的方向相
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，则衣服架悬挂点右移
答案 AB 解析 如图所示，两段绳子是对称的，与竖直方向夹角是相 等的．假设绳子的长度为 x，则 xcosθ＝L，绳子一端在上下移 动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则 θ 角度不 变；两段绳子拉力的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角 不变，所以绳子的拉力不变，故 A 项正确，C 项错误；当杆向右 移动后，根据 xcosθ＝L，即 L 变大，绳长不变，所以 θ 角度
两根独立的绳因此由结点 等，两段绳子合力的方向一定沿这两段
分开的两段绳上的弹力不 绳子夹角的平分线
一定相同
1．(2017·天津)(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，悬挂衣服的衣架钩是光滑的， 挂于绳上处于静止状态．如果人为只改变一 个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )
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．
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 ()
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
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．
得：mB＝
23T＋0.5μT μg .
联立解得：mmAB＝ 23，故 A 项正确，B、C、D 三项错误．故 选 A 项．
高考热点二：电磁学中的平衡 1．电磁学中常见的力
2．处理电学平衡问题的一般思路
3．带电粒子在复合场中平衡的隐含条件 由于洛伦兹力的方向始终与 B 和 v 垂直，因此带电粒子在复 合场内做直线运动时一定是匀速直线运动，因为一旦速度变就会 造成洛伦兹力变，就会打破原有的平衡．这种平衡一般是重力、 电场力、洛伦兹力的合力为零，常作为综合性问题的隐含条件．
A．斜劈可能向左运动 B．斜劈受到地面向右的摩擦力作用 C．斜劈对地面的压力大小等于(M＋m1＋m2)g D．斜劈对地面的压力大小等于(M＋m1＋m2)g＋F1sinα＋ F2sinβ
答案 C 解析 在施加恒力之前，三个物体都处于平衡状态，对三个 物体组成的整体受力分析，其受重力和支持力，故支持力为(M ＋m1＋m2)g，没有摩擦力；施加恒力之后，两个物块对斜劈的压 力和摩擦力不变，故斜劈的受力情况不变，斜劈仍保持静止，斜 劈对地面的压力大小等于(M＋m1＋m1)g，与地面间没有摩擦力， C 项正确．
核心素养之模型建构
高考热点四：“绳打结”与“绳绕滑轮”
“绳打结”与“绳绕滑轮”比较分析
项目 两者 区别
两段绳 上的力
绳打结
绳绕滑轮
“绳打结”可理解为绳子 “绳绕滑轮”或绳上挂一光滑挂钩，因
分为两段，结点不能沿绳移 为只是绕过，因此是一根绳
动
结点两侧的绳因结点变为 “绳绕滑轮”两端绳上拉力的大小相
反，不是与 A、B 接触面垂直，故 C 项错误；因为 B 对 A 的弹 力与 B 对 A 的摩擦力垂直，二者的合力大小等于桌面对 A 的摩 擦力大小，所以 B 对 A 的弹力小于桌面对 A 的摩擦力，故 D 项 错误．故选 A 项．
2．如图所示，a、b 两个质量相同的球用线连接，a 球用线 挂在天花板上，b 球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示 哪个是正确的( )
★★★
考点五：动态平衡
★★★★★
考点六：平衡中的临界、极值
★★★★
核心素养之物理观念
高考热点一：受力分析、一般平衡 1．受力分析基本思路
2．解平衡问题常用的三种方法
方法
正交 分解法
适用条件
三力或 多力平衡
解题步骤 (1)确定研究对象受力分析 (2)建轴(建轴时尽量让更多的力在坐 标轴上) (3)将不在轴上的力进行正交分解 (4) 据 平 衡 条 件 ∑F ＝ 0 ， 正 交 分 解 得 ∑Fx＝0，∑Fy＝0
核心素养之提炼方法
高考热点三：整体法、隔离法 整体法、隔离法对比分析
运用隔离法选择研究对象分析物体受力时，应按照由易到难 的原则．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂的问题，通 常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．
1.如图所示，将某均匀长方体锯 成 A、B 两块后，在水平桌面上并对 放在一起，现用水平力 F 推 B，使 A、 B 整体保持沿 F 的方向匀速运动，则 ()
三力 平衡
(2)将力平移至一个三角形，将已知的角度平移 进该力的三角形 (3)构建的力的三角形与图中几何三角形相似
(4)利用对应边成比例列方程求解
1．(2019·课标全国Ⅲ)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，如图所示．两