新人教高三物理专题复习01：物体的受力和平衡汇总
高三物理 专题一 力和物体的平衡 课件(49张ppt人教版) (共49张PPT)
内容索引
相关知识链接 规律方法提炼 高考题型1 受力分析 整体法与隔离法的应用 高考题型2 静态平衡问题 高考题型3 动态平衡问题 高考角度1 绳上的“死结”和“活结”模型 高考角度2 电磁场中的平衡问题
相关知识链接 规律方法提炼
相关知识链接
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F＝kx计算；一
4.安培力
(1)大小：F＝ BIL ，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＝ 0 .
(2)方向：用 左手 定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面.
5.洛伦兹力
(1)大小：F＝
，此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F＝ .
(2)方向：用 定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功.
3.带电体的平衡问题仍然满足
条件，只是要注意准确分析场力——
电场力、安培力或洛伦兹力.
4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，
则一定是
，因为F洛⊥v.
3.带电体的平衡问题仍然满足 平衡 条件，只是要注意准确分析场力—— 电场力、安培力或洛伦兹力. 4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动， 则一定是 匀速直线运动 ，因为F洛⊥v.
本课结束
规律方法提炼
1.处理平衡问题的基本思路
确定平衡状态(加速度为 )→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
法.
(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量
法、正交分解法、相
高三物理第一轮复习物体的平衡基础知识总汇
高三物理第一轮复习物体的平衡基础知识总汇摘要：近期文都中小学高考网整理分享了很多高三物理复习的相关知识点内容，处在复习阶段的同学们，不妨参考一下，希望对大家的复习有帮助!高三第一轮复习重点要放在基础知识上，今天小编整理的是高三物理第一轮复习内容物体的平衡的基础内容，复习到这里的高三生可以参考一下下面的内容哦!高三物理第一轮复习：物体的平衡1、平衡状态：物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕固定的转轴匀速转动状态，这时我们说物体处于平衡状态，简称平衡。
在力学中，平衡有两种情况，一种是在共点力作用下物体的平衡;另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。
2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。
平衡状态指的是物体的运动状态，即静止匀速直线运动或匀速转动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力和力矩要满足的条件。
至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体，当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。
它是研究物体振动规律时的重要概念，简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零，所以也不一定是平衡状态。
例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。
3、共点力的平衡⑴共点力：物体同时受几个共面力的作用，如果这几个力都作用在物体的同一点，或这几个力的作用线都相交于同一点，这几个力就叫做共点力。
⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。
⑶三力平衡原理：物体在三个力作用下，处于平衡状态，如果三力不平行，它们的作用线必交于一点，例如图1所示，不均匀细杆AB长1米，用两根细绳悬挂起来，当AB在水平方向平衡时，二绳与AB夹角分别为30°和60°，求AB重心位置?根据三力平衡原理，杆受三力平衡，TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线，它与AB交点C 就是AB杆的重心。
由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。
⑷具体问题的处理①二力平衡问题，一个物体只受两个力而平衡，这两个力必然大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这也就是平常所说的平衡力。
高三物理 第一章 力 物体的平衡 知识精讲 人教版
高三物理第一章力物体的平衡知识精讲人教版一. 本周教学内容：第一章力物体的平衡第I单元力学中的三种常见力·物体受力分析二. 知识要点：1. 根本概念2. 物体受力分析三. 重点、难点辨析：〔一〕全章概述本章内容是力学的根底知识。
力是贯穿于整个物理学的重要概念，对物体进展受力分析是解决力学问题的根底和关键。
力在合成与分解时所遵守的平行四边形定如此，也是所有的矢量都遵守的普遍法如此。
平衡条件〔F合=0〕更是广泛应用于力、热、电等各局部内容的题目求解之中。
近几年的高考针对本章内容单独命题的情况较少，主要是与其他内容〔牛顿定律、动量、功和能、电磁学等〕结合起来进展考查。
摩擦力、力的合成与分解都是高考的热点内容。
本章知识内容可分成两个单元组织复习：1. 力学中的三种常见力；物体受力分析。
2. 力的合成与分解；共点力作用下的物体的平衡。
〔二〕知识回顾1. 力的概念〔1〕①力是物体和物体间的，力不能脱离物体而独立存在。
②力的作用效果：使物体发生或使物体发生变化。
③力是矢量。
是力的三要素。
④力的单位：。
〔2〕力的分类：①重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等是按力的分类的。
②压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等是按力的分类的。
2. 力学中的三种常见力〔1〕重力产生原因：地球的吸引。
大小：G=。
在地球上不同位置，同一物体的重力大小略有不同。
方向：。
重心：重力的“等效作用点〞。
重心相对物体的位置由物体的决定。
质量分布、形状的物体的重心在物体的几何中心。
①在地球外表附近，可以认为重力近似等于万有引力。
②不要求知道静摩擦因数。
〔2〕弹力：直接接触的物体间由于发生而产生的力。
产生条件：①两物体；②物体发生。
弹力的方向：①压力、支持力的方向总是：指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是指向：绳收缩的方向。
弹力的大小：①弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律：F=；②一般情况下应根据物体的运动状态，利用牛顿定律或平衡条件来计算。
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。
高考物理二轮专题复习 第1部分 专题知识攻略 1-1-1 力与物体的平衡课件 新人教版
[解析] 选重物 M 及两个木块 m 组成的系统为研究对象，系统受力
情况如图甲所示，根据平衡条件有 2Ff＝(M＋2m)g，即 Ff＝M＋22mg，
与两挡板间距离无关，故挡板间距离稍许增大后，Ff不变，所以选项 A
错误，选项 B 正确．将绳的张力 F 沿 OO1、OO2 两个方向分解为 F1、
F2，如图乙所示，则
F1＝F2＝2cFos
，当挡板间距离稍许增大后， θ
F
不
变，θ 变大，cos θ 变小，故 F1 变大；选左边木块 m 为研究对象，其受
力情况如图丙所示，根据平衡条件得 FN＝F1sin θ，当挡板间距离稍许增
大后，F1 变大，θ 变大，sin θ 变大，因此 FN 变大，故选项 C 错误，选
项 D 正确．
3377°°＝01.5＝2.
所以121≤FG≤2，故选 B、D.
[答案] BD
【借题发挥】 1．受力分析的顺序 一般按照“一重、二弹、三摩擦、四其他”的顺序，结合整体法 与隔离法分析物体的受力情况． 2．处理平衡问题的基本思路
【针对训练1】 (2014年苏北四市二次调考)如图所示，吊床用绳
子拴在两棵树上的等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均
A．Ff变小 B．Ff不变 C．FN变小 D．FN变大
[审题指导] (1)以整个系统为研究对象，由竖直方向的平衡条件， 结合系统对称的特点，得出Ff的大小变化规律．
(2)分析O点受力，根据两硬杆夹角的变化得出杆对m弹力的变化 特点．
(3)以m为研究对象，用隔离法对mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ行受力分析，得出FN的变化 规律．
A．3 B．2 C．5 D．0.5 [审题指导] (1)物体A可能受静摩擦力的作用，也可能不受静摩擦 力的作用，静摩擦力的方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下． (2)求出物体A恰好不上滑或恰好不下滑时的水平推力是解题的关 键．
高考物理复习专题一 受力平衡 物体的平衡单元练习题(含详细答案)
高考物理复习专题一受力平衡物体的平衡一、单选题1.表面光滑，半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如图所示，两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小) ( )A． 24∶1B． 25∶1C． 24∶25D． 25∶242.如图所示为固定在水平地面上的顶角为的圆锥体，表面光滑。
现有一质量为m的弹性圆环静止在圆锥体的表面上，若圆锥体对圆环的作用力大小为，则有( )A．B．C．D．3.如图所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A，B，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ＝30°，β＝60°，求轻杆对A球的作用力()A． mgB．C．D．4.在两个倾角均为的光滑斜面上，各放有一个相同的金属棒，分别通以电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图中（a），（b）所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I1：I2为( )A ．B．C．D．5.如图所示，两根细绳拉住一个小球，开始时AC水平，现保持两细线间的夹角不变，而将整个装置顺时针缓慢转过900，则在转动过程中，AC绳的拉力FT1和BC绳的拉力FT2大小变化情况是（）A．FT2先变大后变小，FT1一直变小B．FT1先变大后变小，FT2一直变小C．FT1先变小后变大，FT2一直变小D．FT2先变小后变大，FT1一直变大6.如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1，m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1，m2之间的关系是A．m1=m2B．m1=m2tanθC．m1=m2cotθD．m1=m2cosθ7.如图所示，重为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间处于静止状态。
高中物理二轮专题复习：1 力与物体的平衡(新人教版).doc
专题一：力与物体的平衡知识梳理一、常见的几种力1.重力⑴产生：重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的，但两者不等价，因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力，而另一个分力即重力，如右图所示。
⑵大小：随地理位置的变化而变化。
在两极：G=F万在赤道：G= F万-F向一般情况下，在地表附近G=mg⑶方向：竖直向下，并不指向地心。
2.弹力⑴产生条件：①接触②挤压③形变⑵大小：弹簧弹力F=kx，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。
⑶方向：压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。
3.摩擦力⑴产生条件：①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势⑵大小：滑动摩擦力N f μ=,与接触面的面积无关，静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件求解。
⑶方向：沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反 4.电场力⑴电场力的方向：正电荷受电场力的方向与场强方向一致，负电荷受电场力的方向与场强方向相反。
⑵电场力的大小：qE F =，若为匀强电场，电场力则为恒力，若为非匀强电场，电场力将与位置有关。
5.安培力⑴方向：用左手定则判定，F 一定垂直于I 、B ，但I 、B 不一定垂直，I 、B 有任一量反向，F 也反向。
⑵大小：BIL F =安①此公式只适用于B 和I 互相垂直的情况，且L 是导线的有效长度。
②当导线电流I 与 B 平行时，0min =F 。
6.洛伦兹力 ⑴洛伦兹力的方向①洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向垂直，又与磁场方向垂直，所以洛伦兹力方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向所确定的平面。
②洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向，当电荷运动方向改变时，洛伦兹力的方向也发生改变。
③由于洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向垂直，所以洛伦兹力对电荷永不做功。
⑵洛伦兹力的大小：θsin BqV F =洛当时090=θ，BqV F =洛，此时电荷受到的洛伦兹力最大当时或01800=θ，0=洛F ，即电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用。
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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新人教高三物理专题复习01：物体的受力和平衡课时安排：2课时教学目标：1．通过受力分析，深化对力的概念的认识，提高受力分析的能力2．应用力的平衡条件分析、解决平衡类问题本讲重点：受力分析、平衡条件的应用 本讲难点：1．受力分析的一般方法2．平衡条件的应用 一、考纲解读本专题涉及的考点有：滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数；形变、弹性、胡克定律；力的合成和分解。
《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数，形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求；对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。
力是物理学的基础，是高考必考内容。
其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。
主要涉及弹簧类问题、摩擦力等，通过连接体、叠加体等形式进行考查。
力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。
二、命题趋势本专题的高考热点主要由两个：一是有关摩擦力的问题，二是共点的两个力的合成问题。
本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。
单纯考查本章的题型多以选择题为主，中等难度。
三、例题精析【例1】如图所示，位于水平桌面上的物块P 质量为2m ，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m 的物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。
已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。
若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动，则F 的大小为 （ ）A ．mg μ3B ．mg μ4C ．mg μ5D ．mg μ6解析 将P 、Q 看为一个整体，受两绳相等的拉力F 0和地面的摩擦力f 及拉力F 作用，做匀速运动，有F=2 F 0－mg μ3，再对Q 隔离,受力分析，由平衡条件得 F= F 0+mg μ由以上两式联立解得 F=mg μ5。
答案：C【例2】如图（甲）所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O 、a 、b 、c 、d ……等为网绳PQF的结点，安全网水平张紧后，若质量为m 的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg上均成120°向上的张角，如图（乙）所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F．则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为A．FB．2FC．mgF+D．2mgF+解析：选O点为研究对象，由平衡条件得，FT=︒60cos4，得绳中弹力大小为2F，B正确。
【例3】物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图所示。
两物体恰能沿固定斜面向下做匀速运动（）A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C．A、B之间的摩擦力为零D，A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质解析：因A、B沿固定斜面向下做匀速运动，故B受到A的摩擦力平行斜面向上，A受到B的摩擦力平行斜面向下，故B正确．【例4】如图甲所示，粗糙长木板l的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。
当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，摩擦力F f的大小随θ角变化最有可能的是图乙中的（）图甲图乙解析：当F f为静摩擦力时F f = mg sinθ，即按正弦规律变化；当木块滑动后F f为动摩擦力，F f =μF N =μmg cosθ，即按余弦规律变化。
答案：B。
【例5】如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。
质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？解析：选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图甲所示）而处于平衡状态。
根据平衡条件有：fFNN －（M+m ）g =0 ① F=f ②可得N =（M+m ）g ③再以B 为研究对象，它受到重力mg ，三棱柱对它的支持力N B ，墙壁对它的弹力F 的作用（如图乙所示），而处于平衡状态，根据平衡条件有：N B cos θ=mg ④ N B sin θ=F ⑤解得F=mg tan θ ⑥ 所以f=F =mg tan θ ⑦【例6】如图所示，某个物体在F 1、F 2、F 3和F 4四个共点力作用下处于静止状态，若F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为A ．24F B ．234FC ．4FD ．43F解析： F 1、F 2、F 3和F 4四个共点力的合力为零，则F 1、F 2、F 3三个力的合力F ′与F 4大小相等，方向相反。
将F 4的方向沿逆时针转过60°时，F 4与F ′的夹角为120°，则合力大小为4F 。
答案：C 。
【例7】有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳（或金属线）中的张力T ，可又不便到绳（或线）的自由端去测量．现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表（图中B 、C 为该夹子的横截面）．测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A ，使绳产生一个微小偏移量a ，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F 。
现测得该微小偏移量为 a=12 mm ，BC 间的距离为 2L =250mm ，绳对横杆的压力为 F=300N ，试求绳中的张力T .解析：A 点受力如图，由平衡条件得，αsin 2T F = ① 当α很小时，ααtan sin ≈ ② 由几何关系得 La=αtan ③ 解得aFLT 2=④ 代入数据解得 3106.1⨯=T N ⑤ 四、考点精炼1．如图所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，∠ABC =α，AB 边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ。
F 是垂直于斜面BC的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为 （ ）ACBF α N Bmg Fθ 图乙A ．αsin F mg +B ．αsin F mg -C ．mg μD ．αμcos F2．当担心手中竖直拿着的瓶子掉下去时，总是努力把它握得更紧些，这样做的最终目的是 （ ）A.增大瓶子所受的合外力B.增大手对瓶子的压力C.增大手对瓶子的摩擦力D.增大手对瓶子的最大静摩擦力3．物体M 位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F 的作用处于静止状态，如图所示，如果将外力F 撤去，则物体（ ）A ．会沿斜面下滑B ．摩擦力方向一定变化C ．摩擦力变大D ．摩擦力变小4．如图所示，斜劈ABC 放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G 的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力F 作用于物块上，下列说法正确的是 （ ）A ．斜劈对物块的弹力增大B ．物块所受的合力不变C ．物块受到的摩擦力增大D ．当力F 增大到一定程度时，物体会运动5．如图所示，将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A 、B 两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为1θ，绳子张力为F 1；将绳子B 端移至C 点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为2θ，绳子张力为F 2；将绳子B 端移至D 点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为3θ，绳子张力为F 3，不计摩擦，则（ ）A ．1θ=2θ=3θB ．1θ=2θ<3θC ．F 1 >F 2 >F 3D ．F 1 =F 2 <F 36．如图所示，物体静止于光滑水平面上，水平力F 作用于物体的O 点， 如果要使物体所受的合力方向沿着O O '，应对物体再加一个力F '，这个力的最小值是（ ）A ．F cos θB ．F sin θC ．F tan θD ．F cot θACBF7．一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示。
若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F ，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N 和摩擦力f 的变化情况是（ ）A ．N 增大，f 增大B ．N 增大，f 不变C ．N 不变，f 增大D ．N 不变，f 不变8．如图所示，物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，水平力F 作用于C 物体，使A 、B 、C 以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的是（ ）A ．C 不受摩擦力作用B ．B 不受摩擦力作用C ．A 受摩擦力的合力为零D ．以A 、B 、C 为整体，整体受到的摩擦力为零9．如图所示，皮带是水平的，当皮带不动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F 1；当皮带向左运动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F 2，则（ ）A ．F 1 = F 2B ．F 1 > F 2C ．F 1 < F 2D ．以上三种情况都有可能10．如图所示，由于静摩擦力的作用，A 静止在粗糙水平面上，地面对A 的支持力为N ，若将A 稍向右移动一点，系统仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ）A ．F 、N 都增大B ．F 、N 都减小C ．F 增大，N 减小D ．F 减小，N 增大11．如图所示，两个光滑小球P 、Q 先后卡在宽度不同、内壁光滑的两个槽中．甲、乙两图中球P 对槽底的压力分别为F A 、AF '，对左侧壁B 处和B '处的压力分别为F B 、BF '，球Q 对右侧壁C 处和C '处的压力分别为F C 、C F '，则 （ ） A ．F A =AF '，F B =B F '，F C =C F ' B ．F A =AF '，F B =－F C ， B F '=－C F ' C ．F A AF '≠，F B =－F C ， B F '=－C F ' D ．F A AF '≠，F B B F '≠，F C C F '≠ 12．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：A ．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。
B ．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A 点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳F的另一端系着绳套。
C ．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O ，记录下O 点的位置，读出两个弹簧秤的示数。
D ．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F 1和F 2的图示，并用平行四边形定则求出合力F ；E ．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F ˊ的图示。
F ．比较力F ˊ和F 的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。
上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是________和_________②遗漏的内容分别是：_________________________和__________________________ 13．某研究性学习小组在学习了摩擦力之后，通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数。