高考物理专题集锦（复习教案）（一）：谈“力与物体平衡”复习中的“四能”含解析

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1、谈“力与物体平衡”复习中的“四能”在新课标考纲中的第二板块一一相互作用与牛顿运动定律中，有关力与物体的平衡考点共5个，占据考点总数的71.4%.足见髙考对基础知识的重视。所以，在复习中，抓好基本知识，从中领悟思想方法，以便为后面处理综合性问题打好基础。就本专题而言，要掌握以下几个方面的内容。一、能正确理解弹力和摩擦力的特征【例1]（2016•四川达州一模）如图1所示，一木棒M搭在水平地面和一矮墙上,关于两个支撑点E、F处受到的弹力和摩擦力的方向，下列说法正确的是（）A.E处受到的支持力竖直向上B.F处受到的支持

2、力竖直向上C.E处受到的静摩擦力沿莎方向D.F处受到的静摩擦力沿水平方向【解析】E处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A项正确；F处受到的支持力的方向与M垂直向上，不是竖直向上，故B项错误;M相对于地面有向右运动的趋势，则M在〃处受到的摩擦力沿地面向左，故C项错误；因M有沿矮墙向卜•的运动趋势，所以M在F处受到的摩擦力沿EF方向，故D项错误。【答案】A【总结】受力分析是解决力学问题的首要步骤，其中弹力和摩擦力的判断是难点。（1）对于弹力的判断主要有三种方法。①条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性

3、形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。对于点面接触、面面接触、点点接触的弹力，共性是找到切面做垂线即弹力的方向；对于绳件，弹力延绳指向绳收缩的方向；弹簧问题要注意弹簧能拉能压;对于杆件要具体问题具体分析。②假设法。对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。③状态法。根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。（2）摩擦力的判断主要方法存：①假设法。利用假设法判断的思维

4、程序如下：即假使接触面光滑，确定物体与接触面间的相对运动情况从而找岀相对运动的方向或相对运动趋势方向判断摩擦力方向的方法。①运动状态法。此法关键是先确定物体的运动状态（如平衡或求出加速度），再利用平衡条件或牛顿第二定律（F=ma）确定静摩擦力的方向。②牛顿第三定律法。“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。二、能巧妙处理物体的动态平衡问题【例2]（2016.甘肃天水第三中学月考）如图2所示，一小球在斜而上处于静止状态,不考虑一切摩擦

5、，如果把挡板由竖直位置缓慢绕0点转至水平位置，则此过程屮球对挡图2板的压力F,和球对斜面的压力F2的变化情况是（）A.R先增大后减小，F2—直减小B.R先减小后增大，F2—直减小C.R和F2都一直减小D.R和F?都一直增大【解析】小球受重九挡板弹力R和斜面弹力馬将F占®合成为F,如图3所示。小球一直处于平衡状态，三个力.中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故R和F?合成的合力F—定与重力等值、反向、共线，从图中可以看出，当挡板绕0点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，歼先变小，后变犬，％越来越小，故B

6、项正确。图3【答案】B【总结】分析动态平衡主要有两种方法。（1）解析法。对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。⑵图解法。抓住恒力不变利用动态的三角形法则解题。此法常用于求解三力平衡且有一个是恒力、另有一个力方向不变的问题。三、能灵活运用整体与隔离法【例3】（定性问题）（2016•重庆万州第二高级屮学月考）如图4所示,在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，斜面夹角为Q・现将一带正电的小球B沿以A

7、为圆心的圆弧缓慢地从P点转到A正上方的Q点处，已知P?、A在同一水平线上,且在此过程屮物体A和斜面C始终保持静止不动，A、B可视为质点•关于此过程，下列说法正确的是（）A.物体A受到摩擦力一直减小B.物体A受到斜面的支持力先增大后减小C.地面对斜面C的支持力先增大后减小D.地面对斜面C的摩擦力减小【解析】对A研究，P对A的库仑力垂直于斜面方向的分力，先逐渐增大后逐渐减小，当库仑力与斜面垂直吋最大，设该分力为F',根据平衡条件，斜面对A的支持力此二nigcos+F',可知此先增大后减小，A受到的摩擦力方向可能先沿

8、斜面向下，后沿斜面向上，故A项错误，B项正确;以A和C整体为研究对象，分析受力情况如图5所示。设P对A的库仑力大小为F,与竖直方向的夹角为扎根据平衡条件得:F尸Fsin,由于F大小不变，减小，则知地面对斜面C的摩擦力逐渐减小，地面对斜面C的支持力增大，故C项错误，D项正确。R5【答案】BD【例4】（定量问题）（2016•山东青州检测）如图6所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平