2016届高考物理一轮复习 专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡课件

主要题型：选择题或计算题 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
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4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
图3
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
C.b物体所受摩擦力的大小为F
D.弹簧对b物体的弹力大小可能等于mg
解析 在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状 态，则物体b受到挡板的静摩擦力作用，且f＝F，因此它们之 间一定存在弹力，故弹簧的弹力大于物体b的重力，由整体法 可知，a物体对水平挡板的压力大于2mg，故选项A、D错误， C正确；根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对运动的 趋势，故没有受到摩擦力，选项B错误。 答案 C
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
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，已知其最大值和最 小求值 ( 分别) 为F1和F2(F2＞0)。由此可
图1
A.物块的质量
B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力
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3.(2015·新课标全国卷Ⅰ，24)如图3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， 下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池 相连，电路总电阻为2 Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均 为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。
2.(2015·江苏单科，4)如图2所示，用天平测量匀强磁场的磁感应 强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等， 将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流， 天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平 衡的是( )
图2
解析 由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越 长，根据F＝BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项 A中导体的有效长度最大，所以A正确。 答案 A
D.物块对斜面的正压力出
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
如图5所示，斜面固定在水平面上，
竖直轻杆顶端用光滑铰链连接，底
端与上表面水平的物体A接触，则
静止在斜面上的物体A受到力最多B 可A.3能个 是(B.4个 ) C.5个 D.6个
图5
解析 本题考查了受力分析，解题的关键是准确判断弹力
和摩擦力的方向，利用好平衡的条件分析力存在的可能性。
物体A一定受到重力、斜面的弹力和摩擦力；由于杆上端有
5.一个人最多能提起质量 m0＝20 kg 的重物。在倾角θ＝15°
的固定斜面上放置一物体(可视为质点)，物体与斜面间动摩 擦因数 μ＝ 33。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求人能 够向上拖动该重物质量的最大值 m。
图8
解析 设 F 与斜面倾角为 α 时，拖动的重物最大质量为 m，由 平衡条件可得 Fcos α－mgsin 15°－μFN＝0 FN＋Fsin α－mgcos 15°＝0 由已知可得 F＝m0g 联立解得 m＝ms0i（n c1o5s°＋α＋μcμossin15α°）
铰链连接，所以杆可能给物体A竖直向下的压力，故A最多
受四个力作用，选B。
3.(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，下列说法正确的有( )
图6
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
4.(2015·徐州市高三第三次质量检测)
如图7所示，质量均为m的a、b两物
体，放在两固定的水平挡板之间，
物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，
在b物体上施加水平拉力F后，两物
体始终保持静止状态，已知重力加
图7
速度为g，则下列说法正确的是 A( .a物体)对水平挡板的压力大小可能为2mg
B.a物体所受摩擦力的大小为F
有摩擦力作用
图4
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。
答案 B
2.(2015·桐乡市高三下学期模拟考试)