高中物理二轮复习力与平衡
2024年高考物理二轮复习专题02力与物体的平衡讲含解析
力与物体的平衡考试大纲要求考纲解读1. 滑动摩擦、静摩擦、滑动摩擦因数Ⅰ高考着重考查的学问点有：力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式．对受力分析的考查涵盖了中学物理的全部考试热点问题．此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势．考试命题特点：这部分学问单独考查一个学问点的试题特别少，大多数状况都是同时涉及到几个学问点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时留意物理思维与物理实力的考核.2. 形变、弹性、胡克定律Ⅰ3. 矢量和标量Ⅰ4.力的合成和分解Ⅱ5.共点力的平衡Ⅱ纵观近几年高考试题，预料2024年物理高考试题还会考：1、高考对本章内容着重考查的学问点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等，对受力分析的考查涵盖了中学物理的全部热点问题。
题型通常为选择题，分值一般为6分。
2、以生活中的实际问题为背景考查静力学的学问将会加强，在今年届高考复习中应特殊关注建立物理模型实力的培育。
考向01 三种常见力：重力、弹力和摩擦力1.讲高考（1）考纲要求高考着重考查的学问点有：重力、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式；弹力、摩擦力的产生条件、方向推断及大小计算。
（2）命题规律这部分学问单独考查一学问点的试题很少，大多数状况都是同时涉及几个学问点，而且都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，此外，基础概念与实际联系与是当前高考命题的一个趋势。
特殊留意物理思维与物理实力的考核案例1．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧复原原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【来源】2024年全国一般高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是中学物理主干学问，匀变速直线运动规律贯穿中学物理。
新课标高考物理二轮复习 专题01-力与物体的平衡(解析版)
高考物理二轮复习专题内容01力与物体的平衡§知识网络§高中常见性质力的比较1．重力(1)大小：G＝mg。
(2)方向：总是竖直向下。
2．弹力(1)大小：一般由力的平衡条件或牛顿第二定律求解；弹簧的弹力：F＝kx。
(2)方向：压力、支持力垂直于接触面指向受力物体；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向，杆的弹力方向不一定沿杆，由力的平衡或牛顿第二定律求解。
3．滑动摩擦力(1)方向：总是沿着接触面的切线方向且与相对运动方向相反。
(2)大小：与压力成正比，即F ＝μF N 。
4．静摩擦力(1)方向：总是沿着接触面的切线方向且与相对运动趋势方向相反。
相对运动趋势不明显的，借助平衡条件或牛顿第二定律判断。
(2)大小：由物体所处的运动状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求出，可能的取值范围是0<f ≤f m ，f m 为最大静摩擦力。
5．电场力(1)大小⎩⎪⎨⎪⎧F 电＝k q 1q 2r 2真空中的点电荷F 电＝qE 任何电场(2)方向⎩⎨⎧正电荷：F 与E 同向负电荷：F 与E 反向库仑力：同种电荷相斥，异种电荷相吸6．安培力(1)大小：F ＝BIL (I ⊥B )(2)方向：用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。
让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向。
7．洛伦兹力(1)大小：F ＝qvB (B ⊥v )(2)方向：用左手定则判定，F 垂直于B 、v 决定的平面，洛伦兹力不做功。
§高考分析§▲考试方向1．物体的受力分析；2．共点力作用下的平衡条件及推论； 3．图解法分析动态平衡问题和极值问题； 4．整体法、隔离法、假设法和正交分解法等。
▲考试题型1．对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试的热点和难点问题；2．平衡条件在连接体、动态平衡、静态平衡、临界极值等问题中应用的中等难度选择题或计算题。
高考物理二轮复习专题力与物体的平衡教学案
专题01 力与物体的平衡1.必须牢记的概念、公式、定律 (1)质点、位移、速度、加速度的概念． (2)匀变速直线运动的位移、速度公式及推论． (3)牛顿运动定律、万有引力定律等． 2．必须掌握的三类问题 (1)圆周运动问题． (2)平抛运动问题． (3)卫星运行及其变轨问题． 3．必须明确的五个易错易混点(1)v t 图象、x t 图象都表示直线运动规律．(2)静摩擦力与滑动摩擦力方向的判定及大小的计算方法． (3)运动的合成与分解和力的合成与分解．(4)在竖直面内的圆周运动中绳模型与杆模型在最高点时的临界条件． (5)双星系统的轨道半径与天体间距离的区别.一、整体法和隔离法在平衡问题中的应用 1．平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态． 2．平衡条件F 合＝0或⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝0F y ＝0.3．利用整体、隔离思维法对物体受力分析4.注意问题(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象，运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力．(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法．(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时，一般先采用整体思维法后用隔离思维法，即“先整体，后隔离”．二、共点力作用下的动态平衡问题1．动态平衡物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．2．共点力平衡的重要推论(1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向．(2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形．3.妙解动态平衡问题的两种典型方法：三、复合场中的平衡问题 1．六种常见力 力 大小方向 重力 G ＝mg总是竖直向下弹力一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解；弹簧的弹力：F ＝kx与引起形变的力的方向相反摩擦力静摩擦力0<F f ≤F fm ；滑动摩擦力F f ＝μF N与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)电场力匀强电场中的电场力F ＝qE ；真空中点电荷的库仑力F ＝kQq r 2正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反 安培力 F ＝BIL(I⊥B)用左手定则判断(垂直于I 、B 所决定的平面)洛伦兹力F ＝qvB(v⊥B)用左手定则判断(垂直于v 、B 所决定的平面)2.四类组合场(1)电场与磁场的组合． (2)电场与重力场的组合． (3)重力场与磁场的组合． (4)重力场、电场和磁场的组合． 3．处理复合场中的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．分析方法是：选取研究对象――→方法“整体法”或“隔离法” ↓受力分析――→多了个电场力F ＝Eq 或安培力F ＝BIL或洛伦兹力F ＝qvB↓列平衡方程―→F 合＝0或F x ＝0，F y ＝0 4．注意问题(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用． (2)分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性． (3)分析带电粒子受力时，要注意判断是否考虑重力．高频考点一 受力分析 物体的静态平衡例1．【2017·天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。
高三二轮复习受力分析与平衡问题
高三二轮复习－受力剖析与均衡问题● 知识点、能力点回首☆知识要求：1、力的均衡（ 1）力的均衡：物体在共点力的作用下的均衡叫力的均衡。
＝ 0，或许 F x＝ 0，F y＝ 0。
（ 2）力的均衡条件：在共点力作用下物体的均衡条件是协力为零，即 F合（3）均衡条件的应用：物体的均衡条件在实质中有宽泛的应用，特别在受力剖析时，联合物体的均衡条件，可确立未知力的大小和方向。
2、受力剖析的方法（1）隔绝法和整体法将研究对象与四周物体分开或将相对地点不变的物系统作为一个整体来剖析。
（2）假定法在判断某力能否存在时，可先对其作出存在或不存在的假定，而后再就该力存在与不存在对物体运动状态能否产生影响来判断该力能否存在。
（3）注意①研究对象的受力争，往常只画出依据性质命名的力，不要把按成效分解的力或合成的力画进去，受力争达成后再进行力的合成或分解。
②划分内力和外力。
对几个物体的整体进行受力剖析时，这几个物体间的作使劲为内力，不可以在受力争中出现；当把某一物体独自隔绝剖析时，本来的内力就变为了外力，要画在受力争上。
③在难以确立物体的某些受力状况时，可先依据（或确立）物体的运动状态进行剖析，再运用均衡条件或牛顿运动定律判断未知力。
3、用均衡条件解题的常用方法（ 1）力的合成、分解法：关于三力均衡，一般依据“随意两个力的协力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相像三角形等手段求解；或将某一个力分解到此外两个力的反方向上，获得这两个分力必与此外两个力等大、反向；关于多个力的均衡，利用先分解再合成的正交分解法。
（2）力汇交原理：假如一个物体受三个不平行外力的作用而均衡，这三个力的作用线必在同一平面上，并且必有共点力。
（ 3）正交分解法：将各力分解到轴上和轴上，运用两坐标轴上的协力等于零的条件，多用于剖析三个以上共点力作用下的物体的均衡。
值得注意的是，对、方向选择时，尽可能使落在、轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。
（4）矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用均衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰巧构成三角形，则这三个力的协力必为零，利用三角形法求得未知力。
2023新教材高考物理二轮专题复习专题：力与物体的平衡
专题一 力与物体的平衡高频考点·能力突破 考点一 静态平衡问题1．研究对象的选取：整体法和隔离法 2．共点力平衡的常用处理方法例1 [2022·浙江6月]如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°.一重为G 的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的( )A ．作用力为√33G B ．作用力为√36G C ．摩擦力为√34G D ．摩擦力为√38G[解题心得]预测1 [2022·成都市三模]如图所示，三个小球放在固定的倾斜挡板上，挡板与水平面的夹角为30°，每个小球的质量均为m，墙面和挡板均光滑，则墙壁对最左端小球的弹力大小为( )mg B．√3mgA．√33C．2√3mg D．3√3mg预测2 [2022·广东卷]如图是可用来制作豆腐的石磨．木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态．O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°.下列关系式正确的是( )A．F＝F1B．F＝2F1C．F＝3F1D．F＝√3F1考点二动态平衡问题1．解决动态平衡问题的一般思路化“动”为“静”，多个状态下“静”态对比，分析各力的变化或极值．2．三力作用下的动态平衡例2 [2022·河北卷]如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中( )A．圆柱体对木板的压力逐渐增大B．圆柱体对木板的压力先增大后减小C．两根细绳上的拉力均先增大后减小D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变[解题心得]预测3 [2022·江苏南通高三模拟]如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆以另一端O为自由转动轴，将球搁置在光滑斜面上，若杆与竖直墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时β<θ，且β＋θ<90°，对斜面施加水平推力F使斜面能在光滑水平面上缓慢向左运动，则作用于斜面上的水平推力F、轻杆弹力N1的大小变化情况是( )A．推力F的大小逐渐增大B．推力F先变大后变小C．轻杆弹力N1逐渐增大D．轻杆弹力N1先减小后增大预测4 [2022·河北衡水中学一模]如图所示为一种可折叠壁挂书架，一个书架用两个三角形支架固定在墙壁上，两个支架横梁和斜梁的连接点O、O′可在横梁上移动，OO′始终垂直于横梁，书与书架的重心始终恰好在O、O′连线中点的正上方，书与书架的总重力为60 N，某一时刻横梁AO、A′O′水平，斜梁BO、B′O′跟横梁夹角为37°，横梁对O、O′点的拉力始终沿OA、O′A′方向，斜梁对O、O′点的压力始终沿BO、B′O′方向，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计支架的重力，则下列说法正确的是( )A．横梁OA所受的力的大小为80 NB．斜梁BO所受的力的大小为50 NC．O、O′点同时向A，A′移动少许，横梁OA所受的力变大D．O、O′点同时向A、A′移动少许，斜梁BO所受的力变大考点三电场力、磁场力作用下的平衡问题1．电场力.(1)大小：F＝Eq，F＝kq1q2r2(2)方向：正电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相同；负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反．2．磁场力(1)大小：①安培力F＝BIL；②洛伦兹力F洛＝qvB.(2)方向：用左手定则判断．3．处理电磁力作用下的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．例3 [2022·湖南卷]如图(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示．导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ.下列说法正确的是( )A．当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．tan θ与电流I成正比D．sin θ与电流I成正比[解题心得]预测5 如图所示，固定的光滑绝缘斜面OM的倾角θ＝37°，空间存在着平行于斜面向上的匀强电场，电场强度的大小E＝3.0×103 N/C.现有一电荷量为q＝2.0×10－3 C的带正电的小滑块从O点沿斜面匀速下滑(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，则小滑块的质量为( )A．1 kg B．2 kgC．3 kg D．4 kg预测6 [2022·山东烟台三模](多选)如图所示，间距为L＝0.8 m的两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连有一阻值为R1＝2 Ω的电阻，磁感应强度为B1＝0.5 T的匀强磁场与导轨平面垂直．导轨的上端点P、M分别与横截面面积为5×10－3m2的10匝线圈的两端连接，线圈的轴线与大小均匀变化的匀强磁场B2平行．开关S闭合后，质量为m＝1×10－2 kg、电阻为R2＝2 Ω的金属棒ab恰能保持静止，金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，g取10 m/s2.则( )A．匀强磁场B2的磁感应强度均匀减小B．金属棒中的电流为0.25 AC．匀强磁场B2的磁感应强度的变化率为10 T/sD．断开开关S之后，金属棒ab下滑的最大速度为1.25 m/s素养培优·情境命题利用平衡条件解决实际问题1．情境化试题，把对物理必备知识、关键能力的考查融入日常生活与现代科技中．该类试题乍一看高、新、深，但所用的知识都不会超出我们平常所用的基本概念和基本规律．2．解决情境化试题，要仔细分析题目展示的情境，通过分析和判断来理清物理过程，弄清题目中情境所涉及的问题与哪种物理模型符合，然后运用相应的物理知识解答．情境 1 在东京奥运会举重比赛中，李发彬在挺举中展现“金鸡独立”绝技，单脚支撑．又将姿势回复为双脚着地稳定3秒，最终夺得冠军，并打破奥运纪录．将李发彬的单脚支撑和双脚着地均视作平衡状态．关于此过程的表述正确的是( )A ．单脚支撑时地面对其支持力大小比双脚着地时的支持力大B ．单脚支撑时地面对其支持力大小比双脚着地时的支持力小C ．若李发彬握杠的两手间距离变大，则其手臂受杠铃的作用力将变大D ．若李发彬握杠的两手间距离变大，则其手臂受杠铃的作用力将变小[解题心得]情境2 抖空竹在中国有着悠久的历史．假设抖空竹所用轻绳AB 总长为L ，空竹重力为G ，可视为质点．绳能承受的最大拉力是2G ，将绳一端固定，将另一端缓慢水平向右移动d而使绳不断，不计一切摩擦，则d 的最大值可能为( )A ．√3LB ．√154L C ．√32L D ．√152L [解题心得]情境3 [2022·北京东城区二模]某建筑工地上，工人用如图所示的方式将重物从平台运到地面．甲、乙两人在同一高度手握轻绳，不计重力的光滑圆环套在轻绳上，圆环下端吊一重物．甲站在A点静止不动，乙从B点缓慢向A点移动一小段距离．此过程中，下列说法正确的是( )A．绳的拉力大小保持不变B．甲所受平台的支持力大小不变C．甲所受平台的摩擦力变大D．甲受到平台和绳的作用力的合力变大[解题心得]情境4 [2022·浙江1月]如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石礅，石礅与水平地面间的动摩擦因数为μ.工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石礅时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是( )A．轻绳的合拉力大小为μmgcosθB．轻绳的合拉力大小为μmgcosθ+μsinθC．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小D．轻绳的合拉力最小时，地面对石礅的摩擦力也最小[解题心得]第一编专题复习攻略专题一力与物体的平衡高频考点·能力突破考点一例1 解析：根据对称性，四根斜杆对横杆的作用力大小相等，设为F，选择横杆和物体为研究对象，根据平衡条件有4F cos θ2＝G，解得F＝√36G，故每根斜杆受到地面的作用力也为√36G，选项B正确．答案：B预测1 解析：将三个小球作为整体受力分析如图所示，由共点力平衡可知tan 30°＝F N23mg，解得F N2＝√3mg，故B正确．答案：B预测2 解析：以结点O为研究对象，进行受力分析，由平衡条件可得F＝2F1cos 30°＝√3F1，选项D正确．答案：D考点二例2解析：设两绳子对圆柱体合力为F T，木板对圆柱体支持力为F N，绳子与木板夹角为α，受力分析如图：在矢量三角形中，由正弦定理mgsinα＝F Nsinβ＝F Tsinθ木板以MN为轴向后方转动至水平过程中α不变，θ由90°减少至0，由数学知识可知，F N先增大后减小，F T减小，又两根绳子间夹角不变，所以每根绳子的拉力都随转动而不断减少．答案：B预测3 解析：对球受力分析，设球的质量为m，小球受到重力mg、斜面的支持力T和杆的弹力N1，如图甲所示，三力可构成矢量三角形，随着斜面向左运动，β减小，重力的方向和大小不变，支持力T的方向不变，可知T不断减小，因为β＋θ<90°，所以N1不断增大，故C正确，D错误；再对斜面受力分析，设斜面的质量为M，斜面受重力Mg，推力F，小球的压力T′和地面的支持力F N，如图乙所示．根据共点力平衡有F＝T′sin θ＝T sin θ，因为θ不变，T不断减小，所以F不断减小，故A、B错误．答案：C预测4 解析：两个支架共同承担的力的大小为60 N，则每个支架所承担的力的大小为30 N，对O点受力分析，如图甲所示．F OA＝G2tan37°＝40 N，F BO＝G2sin37°＝50 N，故A错误，B正确；O、O′同时向A、A′移动少许，对O点受力分析，如图乙所示．三角形AOB与力三角形相似，所以有G2AB＝F BOBO＝F OAOA，AB与BO长度不变，OA长度减小，所以F BO不变，F OA减小，故C、D错误．答案：B考点三例3 解析：当导线静止在图(a)右侧时，导体棒MN在重力、拉力和安培力的作用下处于平衡状态，由平衡条件可知，导体棒所受安培力指向右侧，又安培力与磁场方向垂直，所以安培力垂直于轻绳指向右上方，由左手定则可知，导线中电流方向由M指向N，A项错误；由平衡条件有轻绳拉力F＝√(mg)2−(BIL)2，又BIL＝mg sin θ，得sin θ＝BLmgI，分析易知B、C项错误，D项正确．答案：D预测5 解析：带正电的小滑块从O到M沿斜面匀速下滑，对小滑块受力分析，可知Eq ＝mg sin 37°，解得小滑块的质量m＝1 kg，A正确．答案：A预测6 解析：由于金属棒ab恰能保持静止，则说明金属棒ab所受安培力方向竖直向上，大小与重力大小相等，根据左手定则可知金属棒ab中电流方向为a→b，根据右手螺旋定则可知线圈中感应电流的磁场方向向左，与原磁场方向相反，根据楞次定律可知B2增大；由于B1I ab L＝mg，且感应电动势E1＝I ab R2＝n SΔB2Δt ，联立解得I ab＝0.25 A，ΔB2Δt＝10 T/s，故A错误，B、C正确．断开开关S之后，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势，感应电动势E2＝B1Lv，回路中产生感应电流I＝E2R1+R2＝B1LvR1+R2，金属棒ab所受安培力F安＝B1IL＝B12B2BR1+R2，当F安＝mg时，金属棒ab速度达到最大值，联立可得最大速度v max＝BB(B1+B2)B12B2＝2.5 m/s.故D 错误．答案：BC素养培优·情境命题情境1 解析：根据受力平衡可知，单脚支撑时地面对其支持力和双脚着地时的支持力大小都等于运动员和杠铃的总重，A 、B 错误；手臂对杠铃的作用力大小为F ，手臂与横杠之间的夹角为θ，杠铃的重力为G ，根据平衡条件可得2F sin θ＝G .由几何关系可知握杠的两手间距离变大，对应的θ角越小，则F 变大，由牛顿第三定律可知，手臂受杠铃的作用力变大，C 正确，D 错误．答案：C情境2 解析：设轻绳与水平方向的夹角为θ，根据受力分析可得竖直方向上有2F T sinθ＝G ，绳能承受的最大拉力是2G ，当F T ＝2G 时，解得sin θ＝14，由几何关系可得sin θ＝√(L 2)2−(d 2)2L 2，联立解得d ＝√154L ，故选B.答案：B情境3 解析：设重物的重力为mg ，对圆环受力分析如图(a)所示，根据受力平衡可知2T cos θ＝mg ，解得T ＝mg 2cos θ，乙从B 点缓慢向A 点移动一小段距离，θ变小，由此可知绳的拉力变小，A 错误；对甲受力分析如图(b)所示，由牛顿第三定律可知，T ′＝T ，根据受力平衡可知N ＝m 甲g ＋T ′cos θ＝m 甲g ＋12mg ，f ＝T ′sin θ＝12mg tan θ，乙从B 点缓慢向A 点移动一小段距离，θ变小，甲所受平台的摩擦力f 变小，甲所受平台的支持力大小不变，B 正确，C 错误；甲受力平衡，所受合力为零，甲受到平台和绳的作用力的合力与甲的重力等大反向，大小恒定，D 错误．答案：B情境4 解析：方法一 对石礅受力分析如图1，设两根轻绳的合力为F ，根据平衡条件有F cos θ＝f ，F sin θ＋F N ＝mg ，且μF N ＝f ，联立可得F ＝μmgcos θ+μsin θ，选项A 错误，B正确；上式变形得F＝√，其中tan α＝1μ，根据三角函数特点，由于θ的初始值不知道，因此减小θ，轻绳的合拉力F并不一定减小，选项C错误；根据上述讨论，当θ＋α＝90°时，轻绳的合拉力F最小，而摩擦力f＝F cos θ＝μmg cosθcosθ+μsinθ＝μmg1+μtanθ，可知增大夹角θ，摩擦力一直减小，当θ趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力F 最小时，地面对石礅的摩擦力不是最小的，选项D错误．方法二本题的C、D选项还可以这样判断：设F′为地面对石礅的支持力F N与摩擦力f的合力，β是摩擦力与F′间的夹角，则tan β＝F Nf ＝1μ，即不论F N、f怎么变化，合力F′的方向总保持不变，因此可将四力平衡转化为如图2所示的三力平衡问题，用矢量三角形可直观得出随着θ减小绳子的合拉力F可能先减小后增大，也可能一直增大，关键是看初始时θ的大小；摩擦力与支持力的合力F′随着θ的减小而增大，故地面对石礅的摩擦力f 随着θ的减小一直增大，即f的最小值不与轻绳合拉力的最小值对应，故选项C、D均错误．答案：B。
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高三物理二轮复习专题一 力和物体的平衡各种性质的力：1．重力：方向：竖直向下 , 大小： G = mg (g 随高度、纬度而变化 )2．弹力：产生条件：接触、形变. 方向：沿形变恢复的方向大小： F = kx（ x 为伸长量或压缩量； K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关 )3．摩擦力：产生条件：有弹力、有相对运动或相对运动趋势方向：总是与相对运动或相对运动趋势方向相反大小：滑动摩擦力： f=N ；静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解4．万有引力： F=G 5．库仑力： F=K ( 真空、点电荷 )6．电场力： F=Eq (F与电场强度的方向可以相同，也可以相反)7．安培力 ： 磁场对电流的作用力公式： F= BIL （ B I ） 方向：左手定则8．洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力公式： f=BqV (BV)方向：左手定则洛仑兹力永不做功【专题训练】1．在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（C ）A ．秋千摆到最低点时dyszplgB ．蹦床运动员上升到最高点速度为零时C ．水平匀速运动的传送带上的货物相对于传送带静止时D ．宇航员翟志刚、刘伯明、景海鹏乘坐“神舟七号”进入轨道做圆周运动时dyszplg2．如图所示，质量均为 m 的两个小球， 分别用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间夹着一根劲度系数为 k 的轻弹簧，静止时弹簧是水平的，若两根细线之间的夹角为 α，则弹簧的形变量为（ A ）O A ．mgtanα．2mgtanαBαk2k2高三物理二轮复习C．mgtanαD．2mgtanαk k3．如图所示， A、B 为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆（即：杆在 O端所受的力沿杆OC方向）．转轴 C在 AB中点 D 的正下方，AOB 在同一水平面内．∠AOB=90°，∠ COD=60°．若在 O 点处悬挂一个质量为 m 的物体，则平衡后绳 AO 所受的拉力为：（ D ）3mg BA ． mgB ．DOA3C．1mg D ．6mg Cm 664．如图所示， A、 B 为水平正对放置的平行金属板，板间距离为d。
人教版高三物理二轮复习力与运动知识梳理力与平衡
力与平衡(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。
(1)选取研究对象:根据题目要求,选取一个平衡体(单个物体或系统,也可以是结点)作为研究对象。
(2)画受力示意图:对研究对象按受力分析的顺序进行受力分析,画出受力示意图。
(3)建立坐标系:选取合适的方向建立直角坐标系。
(4)列方程求解:根据平衡条件列出平衡方程,解平衡方程,对结果进行讨论。
考点1 共点力的平衡[例1] (2019·浙江乐清期末)如图所示,一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物,另一端与一轻质绳相连于c 点,ac=2l ,c 点悬挂质量为m 2的重物,平衡时ac 正好水平,此时质量为m 1的重物的上表面正好与ac 在同一水平线上且到b 点的距离为l,到a 点的距离为54l,则两重物的质量之比为12m m 为( ) A.52 B.2 C.54 D.35受力分析的四个注意点(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的力混淆。
(2)每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有。
(3)合力和分力不能重复考虑。
(4)对整体进行受力分析时,组成整体的几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要在受力分析图中画出。
[随堂练1] 如图所示,质量均为1 kg 的小球a、b在轻弹簧A、B及外力F的作用下处于平衡状态,其中A、B两个弹簧的劲度系数均为5 N/cm,B弹簧上端与天花板固定连接,轴线与竖直方向的夹角为60°,A弹簧竖直,g取10 m/s2,则以下说法正确的是( )A.A弹簧的伸长量为3 cmB.外力F=103 NC.B弹簧的伸长量为4 cmD.突然撤去外力F瞬间,b球加速度为0考点2 物体的动态平衡问题[例2] (2019·浙江湖州质检)如图所示,a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球A、B保持静止,细绳a是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,A球保持不动,此过程中三根细绳张力F a、F b、F c和F的变化情况是( )A.F不变,F c变大B.F变大,F c不变,F aa、F b都变大b不变(1)图解法: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,画出不同状态下力的矢量图,判断各个力的变化情况。
高三物理二轮专题复习课件 力与物体的平衡
高考热点1 高考热点2 高考热点3 高考热点4 高考热点5 专题强化练
A．θ 一定大于 α
B．θ 可能等于 α
C．F 一定大于 F1 答案：ACD
D．F 一定大于 Ff
解析：m2 受三力平衡：m2g、F、F1，根据平衡条件知，F 的
水平分力与 F1 的水平分力大小相等，即：Fx＝Fcos θ＝F1cos α，
专题一 力与物体的平衡
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1．处理平衡问题的基本思路 确定平衡状态(加速度为__零____)→巧选研究对象(整体法或隔 离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论． 2．常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常 用___假__设____法． (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．
专题一 力与物体的平衡
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高考热点 1 受力分析 整体法与隔离法的应用 1．基本思路 在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体 法与隔离法进行分析． 2．两点注意 (1)采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状 态应该相同． (2)当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象， 先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受 力，此法叫“转移研究对象法”．
专题一 力与物体的平衡
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答案 AD
专题一 力与物体的平衡
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2．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态．
高中物理二轮复习力与平衡
专题一 │核心知识重组
四、物体受力分析 1．受力分析的步骤 (1)明确研究对象，研究对象可以是一个点、一个物体或 物体系统等． (2)按顺序找力 ①分析场力，如：重力、电场力、磁场力； ②分析已知外力； ③分析接触力：先分析弹力，后分析摩擦力． (3)画出受力图，每个力都要标明表示力的符号．
• 4．万有引力与天体运动部分：考查万有
引力定律在航天运动中的应用，命题形式
为选择题．
高中物理二轮复习力与平衡
第一单元 │ 近年高考纵览
近年高考纵览
考点
2012年
2011年
2010年
全国课标卷16 广东卷19， 全国课标
受力分析 、24，山东卷 海南卷5，安 卷15、18
、 17，广东卷16 徽卷14，浙 ，广东卷
线运动的特点、平抛运动、圆周运动等内
容，以考查曲线运动的轨迹、平抛运动和
圆周运动规律的应用为主，关注平抛运动、
圆周运动与直线运动的综合及与电场、磁
场的综合．
高中物理二轮复习力与平衡
第一单元 │考情深度解读
• 4．万有引力与天体运动部分：考题命 制出发点为万有引力定律应用、天体运动 的规律等，以考查绕中心天体做圆周运动 的卫星线速度、角速度、周期、加速度等 与轨道半径的关系以及天体质量的计算等 问题为主，关注卫星变轨问题．
天津卷3，广 东卷17
匀变速直 安徽卷22、 线运动 24
全国课标卷 全国课标卷24 24，天津 ，全国Ⅰ卷 卷3，四 24，上海卷 川卷23(1) 11
山东卷16， 牛顿定律 海南卷高1中，物理二四轮复川习力卷与平2衡3(2)
第一单元 │ 近年高考纵览
考点
运动和 力
运动的 合
成与分 解
2012年
• 近三年考题中，高考的三种题型在本专题 都有体现，物体的平衡问题(选择题)、天体 运动问题(选择题)和直线运动(计算题)三种 题类每年必考．高中物理二轮复习力与平衡
第一单元 │ 考情深度解读
• 2．力与直线运动部分：考查牛顿运动定 律与直线运动的综合应用，以选择题形式 命题，注意运动图象问题．
• 3．曲线运动部分：考查抛体运动、圆周 运动、直线运动组合情景下的运动问题、 受力问题及功能综合问题，命题形式一般 为选择题(或计算题)．第一单元 力与动高中物理二轮复习力与平衡
第一单元 │ 知识网络构建
知识网络构建
高中物理二轮复习力与平衡
第一单元 │ 考情深度解读
考情深度解读 2010～2012年课标卷命题考向解读： 1. 物体的平衡部分：考题命制出发点为共点力作用下物 体的平衡条件、力的合成与分解等内容，以考查物体受力分析 的方法及重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力作用下的平衡 问题的应用为主，关注弹簧弹力作用下物体的平衡及整体法与 隔离法的应用等问题．
重庆卷24，
第一单元 │ 近年高考纵览
考点 2012年
2011年
2010年
万有引 力定律
广东卷21
上海卷22(B)
全国课标卷20， 广东卷20，上 海卷4
人造卫 星
山东卷17，福
海南卷8， 江苏卷8 ，浙江卷 15，天津 卷3，四 川卷15，
建卷1，3， 重庆卷21， 湖北卷19， 浙江卷19， 广东卷19， 天津卷8， 江苏7，北 高中物理二轮复习力与平衡
洛伦 兹 磁场 力
运动 F＝qvB 电荷 (v⊥B)
高中物理二轮复习力与平衡
方向
用左手定则判
断(垂直于I、
B所决定的平 面) 用左手定则判
断(垂直于v、
B所决定的平 面)
专题一 │核心知识重组
二、力的合成与分解 1．运算法则：平行四边形定则(适用所有矢量运算)． 2．常用方法：合成法、分解法、正交分解法． 3．合力与分力的关系：等效替代． 三、共点力作用下物体(或系统)的平衡
2011年
全国课标15
海南卷8，安徽 卷17, 四川卷 21，重庆卷25
，北京卷 18，福建 卷16，四 川卷19，
上海卷31
福建卷21
全国课标卷 20，上海 卷11，江 苏卷3
全国课标卷高1中5物，理二轮复习力与平衡
2010年
山东卷16， 福建卷16 ，安徽卷 22, 四川卷 23
江苏卷1，上 海卷15
作用 点
大小
接触 面
静摩擦力 ：
0＜Ff≤Ffm 滑动摩擦
力：Ff
＝μFN
高中物理二轮复习力与平衡
方向
与接触面相切 ，与物体相 对滑动或相 对滑动趋势 方向相反(与 运动方向不 一定相反)
正电荷受电场
专题一 │核心知识重组
力的 种类
产生原因 或
作用 点
条件
大小
安培 力
磁场
通电 F＝BLI 导体 (I⊥B)
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专题一 │核心知识重组
(4)防止多力和漏力 ①检查画出的每个力能否找到施力物体，如果没有施力物 体，则该力不存在； ②检查物体在受力分析的基础上，能否使物体处于题目给 定的运动状态(静止、匀速、变速). 2．受力分析的注意事项 ①只分析受力物体，不分析施加物体； ②只分析性质力，不分析效果力，如向心力等； ③只分析外力，不分析内力； ④分析物体受力时，应关注物体运动状态(如物体的平衡、 加速与减速、直线与曲线等).
平衡条件 ，天津卷2， 江卷14，江 13，江苏
浙江卷14
苏卷1
卷3
整体法与 隔
山东卷17， 福建卷1高7中物理二轮复天习力津与平卷衡 2，海
山东卷17 ，安徽卷
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考点
2012年
2011年
2010年
运动的 图象
山东卷16， 海南卷6， 北京卷23 ，江苏卷4 ，天津卷8
全国课标卷 21，福建 卷16，海 南卷8
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• 2．力与直线运动部分：考题命制出发 点为牛顿运动定律与匀变速直线运动规律 结合等内容，以考查直线运动物体的运动 过程分析、加速度在受力和运动结合问题 中的桥梁作用等为主，关注两物体运动的 相遇及运动图象问题．
• 3．曲线运动部分：考题命制出发点为曲
重心
G＝mg
弹力
根据二
力平衡
直接接触 、发生弹性 形变
或牛顿 接触 第二定 面 律判断 高中物理二轮复习力与平衡
方向
竖直向下
与引起形变 的力的方向 相反(压力、 支持力垂直 于接触面；
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力的 种类
摩擦 力
产生原因 或
条件
接触面粗 糙；存 在压力 ；相对 滑动 ( 或有相 对滑动 的趋势)
山东卷18，北京 卷16，浙江卷 20，江苏卷6 ，福建卷14， 全国Ⅱ卷21， 天津卷6，四 川卷17，安徽 卷17
专题一 力与物体的平衡
专题一 力与物体的平衡
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一、几种常见力的比较
力的 种类
产生原因或 条件
作用点
大小
重力
由于地球的 吸引