高考物理二轮复习 专题一《力与物体的平衡》学案

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1、高考物理二轮复习专题一《力与物体的平衡》学案学习目标深刻理解各种性质力的特点．熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法．本专题主要考查：①对各种性质力特点的理解；②共点力作用下平衡条件的应用．考查的主要物理思想和方法有：①整体法和隔离法；②假设法；③合成法；④正交分解法；⑤矢量三角形法；⑥相似三角形法；⑦等效思想；⑧分解思想．自学质疑一、知识回扣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计算；(2)方向：一般于接触面(或切面)指向的方向；绳的拉力沿绳指向绳的方向．2．摩擦力(1)大小：滑动摩擦力Ff＝与接触面的无关；静摩擦力0

2、fmax，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求．(2)方向：沿接触面的方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向．3．电场力(1)大小：F＝qE.若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置；点电荷的库仑力(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向，负电荷所受电场力方向与场强方向．4．安培力(1)大小：F＝，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＝.(2)方向：用定则判断，安培力垂直于决定的平面．5．洛伦兹力(1)大小：F洛＝，此式只适用于B⊥v的情况．当B∥v时F洛＝.(2)方向：用定则判断，洛伦兹力垂直于决定的平面，洛伦兹力

3、总不做功．6．共点力的平衡(1)平衡状态：静止或。(2)平衡条件：F合＝或Fx＝，Fy＝。(3)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、方向。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三角形．二、规律方法1．处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立方程→求解.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．(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．如果带电粒子在重力场、

4、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是。[典型例题考点一　整体法和隔离法在受力分析中的应用例1　如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝4kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2的水平力F＝20N，整个系统平衡，g＝10m/s2，则以下正确的是(　　)A．1和2之间的摩擦力是20NB．2和3之间的摩擦力是20NC．3与桌面间摩擦力为20ND．物块3受6个力作用以题说法　1．采用整体法进行受力分析时，要注

5、意各个物体的状态应该相同．2．当直接分析一个物体的受力不方便时，可采用“转移研究对象法”，再根据牛三律分析该物体的受力，．考点二共点力作用下的静态平衡问题例2　(2013·山东·15)如图，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为(　　)A.∶4B．4∶C．1∶2D．2∶1以题说法　本题考查的是学生建模的能力，排除弹簧B的干扰解题的关键．考点三共点力作用下的动态平衡问题例3(2013·天津·5)如图，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力

6、F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况(　　)A．FN保持不变，FT不断增大B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN不断增大，FT先减小后增大以题说法动态平衡问题分析的三个常用方法：1．解析法：2．图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：一、物体一般受三个力作用；二、其中有一个大小、方向都不变的力；三、还有一个方向不变的力（）．有时只有一个大小和方向都不变的力，见凤凰台例3.3．相

7、似三角形法：物体一般受三个力作用而平衡，系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的结构三角形，这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷．针对训练如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．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．F减小，FN不变B．F不变，FN减小C．F不变，FN增大D．F增大，FN减小考点四带电体在复合场内的平衡问题(磁场中平衡见凤凰台例4.)例4　如图所示，相互垂直的固定绝缘光

8、滑挡板PO、QO竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电荷的小球(可以近似看成点电荷)，当用水平向左的作用