高考物理二轮复习 专题一 第1讲 力与物体的平衡

规律方法 1.研究对象的选取方法：(1)整体法 (2)隔离法 2.受力分析的顺序
一般按照“一重、二弹、三摩擦，四其他”的程序，结合整 体法与隔离法分析物体的受力情况。 3.处理平衡问题的基本思路
1.如图5所示，杂技演员站在一块被他踩成
斜面的木板上处于静止状态，关于斜面对
演员的作用力，下面说法正确的是( )
A.木板对人可能有摩擦力作用，也可能没
有摩擦力作用
图5
B.木板对人一定有摩擦力
C.木板对人的弹力方向一定竖直向上
D.木板对人的作用力方向垂直板斜向上
解析 人在斜面上静止，必然受到静摩擦力 作用，A错误，B正确；木板对人的作用力是 摩擦力与支持力的合力，根据二力平衡，木 板对人的作用力与重力大小相等，方向相反， C、D错误。
0.2 kg(重力加速度取g＝10 m/s2；静电力常量k＝
9.0×109N·m2/C2，A、B球可视为点电荷)，则( )
A.支架对地面的压力大小为2.0 N
B.两线上的拉力大小F1＝F2＝1.9 N C.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＝1.225 N，F2＝1.0 N D.将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1＝F2＝0.866 N
D.物块对斜面的正压力
解析 当拉力为 F1 时，物块有沿斜面向上运动的趋势，受到沿 斜面向下的静摩擦力，大小为 Ffm，则 F1＝mgsin θ＋Ffm。当拉 力 F2 时，物块有沿斜面向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静 摩擦力，大小为 Ffm，则 F2＋Ffm＝mgsin θ，由此解得 Ffm＝ F1－2 F2。 答案 C
答案 BC
4.(2015·新课标全国卷Ⅰ，24)如图4所示，
一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同
的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的
磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸
面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝
图4
缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的
相电连池，电路总电阻为2 Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为
解析 小球 A、B 间的库仑力为 F 库＝kQrQ2 ＝9.0×109×
3.0×10－6×3.0×10－6 0.32
N＝0.9
N，以 B 和绝缘支架整体为研究对
象受力分析图如图甲所示，地面对支架支持力为 FN＝mg－F 库＝
1.1 N，A 错误；以 A 球为研究对象，受力分析图如图乙所示，
F1＝F2＝mAg＋F 库＝1.9 N，B 正确；B 水平向右移，当 M、A、
0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断
开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2。判断开关
闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。
解析 金属棒通电后，闭合回路电流 I＝RE＝122 A＝6 A 导体棒受到的安培力大小为 F＝BIL＝0.06 N。 开关闭合后，电流方向为从 b 到 a，由左手定则可判断知金属 棒受到的安培力方向竖直向下 由平衡条件知：开关闭合前：2kx＝mg 开关闭合后：2k(x＋Δx)＝mg＋F 代入数值解得 m＝0.01 kg 答案 方向竖直向下 0.01 kg
2.(2014·浙江理综，19)如图2所示，水平地面 上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹
角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面 顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜 面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的 右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球 心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重 力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小 球A静止在斜面上，则( )
B 在同一直线上时，A、B 间距为 r′＝0.6 m，F 库′＝kQr′Q2 ＝0.225 N，
以 A 球为研究对象受力分析图如图丙所示，可知 F2′＝1.0 N，F1′
－F 库′＝1.0 N，F1′＝1.225 N，所以 C 正确；将 B 移到无穷远，
则 F 库″＝0，可求得 F1″＝F2″＝1 N，D 错误。
主要题型：选择题和计算题 知识热点
(1)单独命题 ①受力分析 ②力的合成与分解 ③共点力的平衡 (2)交汇命题点： 带电体(或粒子)在电场、磁场或复合场中的平衡问题 思想方法 等效思想、分解思想 假设法、矢量三角形法、整体法和隔离法、正交分解法、合 成法、转换研究对象法等。
考向一 受力分析、物体的平衡 核心知识
第1讲 力与物体的平衡
1.(2013·新课标全国卷Ⅱ，15)如图1
所示，在固定斜面上的一物块受到
一外力的作用，F平行于斜面向上，
若要物块在斜面上保持静止，F的取
值应有一定范围，已知其最大值和
图1
最可A.物小 求块值出的分(质量别为)F1和F2(F2＞0)。由此
B.Hale Waihona Puke Baidu面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力
答案 B
2.(多选)(2015·广东理综，19)
如图6所示，三条绳子的一端
都系在细直杆顶端，另一端
都固定在水平地面上，将杆
竖直紧压在地面上，若三条
绳长度不同，下列说法正确
图6
的A.三有条(绳中的)张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
解析 因三条绳长度不同，且彼此之间的夹角不确定，所以 三条绳的张力大小不一定相等，但能确定三张力的合力方向 为竖直向下，故A错误；杆对地面的压力大小数值上等于杆的 重力与三条绳拉力的竖直向下的分力之和，故B正确；由于杆 竖直，绳子对杆的拉力在水平方向上的合力等于零，故C正确； 绳子拉力的合力方向与杆的重力方向均竖直向下，故两者不 是一对平衡力，故D错误。 答案 BC
mgtan k
θ，则
B
错、C
正确；斜面对小球
A
的支持力始终不
为零，则 D 错误。 答案 AC
3.(多选)(2015·浙江理综，20) 如图3所示，用两根长度相同 的绝缘细线把一个质量为0.1
kg的小球A悬挂到水平板的M、 N两点，A上带有Q＝3.0×10－6
C的正电荷。两线夹角为120°， 图3
放两F2有。线一A上带的的等正量拉下异力种方大电0荷.小3的分小m处别球B为，BF与1和绝缘支架的总质量为
图2
A.小球 A 与 B 之间库仑力的大小为kdq22
B.当qd＝
mgsin k
θ时，细线上的拉力为
0
C.当qd＝
mgtan k
θ时，细线上的拉力为
0
D.当qd＝
mg ktan
θ时，斜面对小球
A
的支持力为
0
解析 根据库仑定律得 A、B 间的库仑力 F 库＝kqd22，则 A 项正 确；当细线上的拉力为 0 时满足 kqd22＝mgtan θ，得到qd＝