2020届高考物理考纲解读与热点难点突破_专题01：力与物体的平衡教学案.doc

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1、专题01力与物体的平衡【2019年高考考纲解读】高考命题突出受力分析、力的合成与分解方法的考查，也有将受力分析与牛顿运动定律、电磁场、功能关系进行综合考查。题型一般为选择题和计算题。高考对本专题内容的考查主要有：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。高考试题的考查形式主要有两种，一种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

2、用；一种是以现实中可能出现的各种情况，考查力的概念的理解和计算．题型仍延续选择题的形式．　　　　【网络构建】【重点、难点剖析】一、重力、弹力、摩擦力及受力分析1．分析受力的思路(1)先数研究对象有几个接触处，每个接触处最多有两个力(弹力和摩擦力)．(2)同时注意对场力的分析．(3)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法．2．整体法与隔离法在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析；采用整体法进行受力分析时，要注意各个物体的运动状态应该相同．【答案】D【方法技巧】

3、受力分析常用技巧1.转换研究对象法：对于不易判断的力(如弹力和摩擦力)，可以借助相互接触物体的受力情况来判定，还可以借助力和运动的关系进行分析和判断．2.假设法：假设弹力、摩擦力存在，运用牛顿第二定律进行相关计算，然后再进一步分析判断．3.整体法和隔离法：是分析连接体问题的重要方法．　【变式探究】(2016全国Ⅲ卷)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。

4、小物块的质量为(　　)A.B.mC.mD.2m【答案】C【解析】由几何关系知,△Oab为等边三角形,故∠AaO=θ1=30°;设细线中的张力为FT,同一根绳子中的张力大小处处相等,故FT=mg,对a处受力分析知,θ1=θ2=30°,则θ3=30°,故α=60°,对结点C分析可知,2FTcosα=m物g,解得m物=m,选项C正确。题型二、静态平衡问题例2.如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点，B物体放在粗糙的水平桌面上，O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，

5、cO′竖直拉着重物C，aO′、bO′与cO′的夹角如图所示．细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的细线OP的张力大小是20N，则下列说法中正确的是(g＝10m/s2)(　　)A．重物A的质量为2kgB．桌面对B物体的摩擦力大小为10NC．重物C的质量为1kgD．OP与竖直方向的夹角为60°【答案】ABC【方法技巧】求解共点力平衡问题常用的方法1.力的合成法：对研究对象受力分析后，应用平行四边形定则(或三角形定则)求合力的方法．力的合成法常用于仅受三个共点力

6、作用且保持平衡的物体．【变式探究】平衡中的临界与极值问题3．如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被固定在水平天花板上，相距2l.现在C点悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为(　　)A．mg　　　　　　B.mgC.mgD.mg【答案】C【变式探究】如图6所示，两根轻弹簧a、b的上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上．当小球静止，弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为53°和37°，已知a、b的劲度系数分别为k1、k2.sin53°＝0.8，cos53°

7、＝0.6，则a、b两弹簧的伸长量之比为(弹簧a、b均在弹性限度内)(　　)图6A.B.C.D.【答案】B【解析】作出小球的受力分析图如图所示：根据平衡条件得：F＝mg，故a弹簧的弹力F1＝Fcos53°＝，b弹簧的弹力F2＝Fcos37°＝，根据胡克定律F＝kx，得x＝，则a、b两弹簧的伸长量之比为＝＝，故B正确．(3)如果物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，并且还有另一个力的方向不变，此时可用图解法分析，即可以通过画出多个平行四边形来分析力的变化．【变式探究】解析法、图解法的应用1.如

8、图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置绕O点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是(　　)A．F1先增大后减小，F2一直减小B．F1先减小后增大，F2一直减小C．F1和F2都一直在增大D．F1和F2都一直在减小【答案】B法二：“解析法”　设斜面倾角为α，挡板与竖直方向夹角为β，如图3所示，则由平衡条件可得：F′1sinβ＋F′2cosα＝G，F′1cosβ＝F′2si