江苏省扬州市高三二轮复习讲义必修一专题一力与物体的平衡没有答案版

必修1考纲要求

近四年江苏高考题

专题一力与物体的平衡

★命题趋势

2012年、2013年和2015年高考对力的合成与分解及共点力的平衡均没有单独命题．2014年高考题也没有单独命题，但在第13题（计算题）第（1）问考查了平衡条件。

2016年第1题考察了弹簧劲度系数，第9题考查了连接体间的摩擦力（滑块模型）预测：高考试题的考查形式主要是以生活中的静力学材料为背景，考查力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用．

★知识点整理

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0

(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 ＝q E.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；点电荷的库仑力F ＝k q 1q 2

r

2.

(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向与场强方向相反． 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 洛＝qvB ，此式只适用于B ⊥v 的情况．当B ∥v 时F 洛＝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． 6．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. (3)常用推论：

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．

★思路与方法

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．常用的方法

(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用假设法．

(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、相似三角形法、图解法等．

3．带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力．

4．如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是匀速直线运动，因为F 洛⊥v .

第1课时

★典型例题

考点一：共点力作用下的静态平衡问题

例题：如图所示，质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面B上，现用大小相等、方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上，A、B均保持静止不动．则()

A．A与B之间一定存在摩擦力

B．B与地面之间一定存在摩擦力

C．B对A的支持力一定等于mg

D．地面对B的支持力大小一定等于(m＋M)g

变式训练1：轻质弹簧A的两端分别连在质量均为m的小球上，两球均可视为质点．另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C，且B、C的一端分

别与两个小球相连，B的另一端固定在天花板上，C的另

一端用手牵住，如图所示．适当调节手的高度与用力的方

向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知

sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，当弹簧C的拉力最小时，B、

C两弹簧的形变量之比为()

A．1∶1B．3∶5

C．4∶3D．5∶4

变式训练2：（2016苏州一模）5. 如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底板的动摩擦因数为μ2(μ2>μ1)，车厢的倾角用θ表示，下列说法正确的是()

A. 要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ<μ2

B. 要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ2

C. 只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1

D. 只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足tanθ>μ2>μ1

变式训练3：（2016扬州一模）1. 某电视台每周都有棋类节目，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是()

A. 小棋子共受三个力作用

B. 棋子对棋盘的压力大小等于重力

C. 磁性越强的棋子所受的摩擦力越大

D. 质量不同的棋子所受的摩擦力不同

变式训练4：（2016扬州一模） 5. 如图所示，质量为m，长为l的铜棒ab，用长度也为l 的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度为θ，则( )

A. 棒中电流的方向为b→a

B . 棒中电流的大小为mg tan θ

Bl

C . 棒中电流的大小为mg （1－cos θ）

Bl sin θ

D . 若只增大轻导线的长度，则θ角变大

变式训练5：（2014南通二模）1．A 、B 是天花板上两点，一根长为l 的细绳穿过带有光滑孔的小球，两端分别系在A 、B 点，如图甲所示；现将长度也为l 的均匀铁链悬挂于A 、B 点，如图乙所示.小球和铁链的质量相等，均处于平衡状态，A 点对轻绳和铁链的拉力分别是F 1和F 2，球的重心和铁链重心到天花板的距离分别是h 1和h 2，则( ）

A ．F 1

B ．F 1>F 2，h 1

C ．F 1>F 2，h 1>h 2

D ．F 1=F 2，h 1>h 2

变式训练6：（2014苏州三模）．用质量为M 的吸铁石，将一张质量为m 的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F 轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为（ ） A ．F B ．mg

C ．22）（mg F +

D ．2

2）

（mg Mg F ++

变式训练7：（2014南通三模）1．如图所示，当风水平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，

人站在地面上拉住连接风筝的细线.则（B ） A ．空气对风筝的作用力方向水平向右 B ．地面对人的摩擦力方向水平向左

C ．地面对人的支持力大小等于人和风筝的总重力

D ．风筝处于稳定状态时拉直的细线可能垂直于风筝面

变式训练8：(2014宿迁三模)3．如图所示，一根粗细均匀的轻绳两端分别系在固定竖直杆上的A 、B 两点，在绳上C 点施加一个外力F 。逐渐增大F ， AC 、BC 两段绳同时断裂，则外力F 的方向与竖直方向的夹角α为（ ） A ．900 B ．820 C ．800 D ．740

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