《2022年高考物理二轮复习第讲力与物体的平衡专题突破练 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理二轮复习第讲力与物体的平衡专题突破练 .pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、谢谢聆听谢谢聆听第 1 讲力与物体的平衡考点一受力分析及运算1. (受力分析 )如图 1-1 所示,在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环 ,圆环通过轻绳拉着一个质量为M 的物体 ,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向 ,则()图 1-1A.环只受三个力作用B.环一定受四个力作用C.物体做匀加速运动D.轻绳对物体的拉力小于物体的重力2.(三力平衡与平行四边形定则)如图 1-2 所示,由绝缘材料制成的内壁光滑的半圆小球固定在半圆碗a的am、 质量为aq带电荷量为,点为圆心O,碗固定在水平面上此时,点B小球静止于半圆碗内的b的bm、质量为bq带电荷量为,点A底端的AOB=74
2、 ,由于 a、 b 两小球的质量变化或电荷量变化使得b 小球沿半圆碗的内壁,bm、am两小球的质量分别为b、a此时60 ,AOC=,点C其恰好静止于,缓慢下滑则下列说6,.0=37,sin两小球均可视为带电质点b、a已知,bq、aq电荷量分别为法正确的是()图 1-2A.b 小球受到的支持力一定大于其重力B.b 小球的质量和电荷量至少有一个应发生变化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听C.可能仅是 b 小球的质量 mb增大至mbD.可能仅是 a、b 两小球电荷量的乘积qaqb减小至 qaqb3.(多力
3、平衡与正交分解 )如图 1-3 所示,斜面固定 ,平行于斜面放置的处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A,另一端固定 ,最初 A 静止.在 A 上施加与斜面成 30 角的恒力 F,A 仍静止 ,下列说法正确的是()图 1-3A.A 对斜面的压力一定变小B.A 对斜面的压力可能不变C.A 对斜面的摩擦力一定变大D.A 对斜面的摩擦力可能变为零4.(三维受力平衡 )如图 1-4甲所示 ,某工地上起重机将重为G 的正方形工件缓缓吊起.四根等长的钢绳 (质量不计 )一端分别固定在正方形工件的四个角上,另一端汇聚于一处挂在挂钩上 ,绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等(如图乙所示 ),则每根钢
4、绳所受的力大小为()图 1-4A. GB. GC. GD.G归纳1.共点力作用下的物体平衡问题,涉及受力分析、力的合成与分解、建立平衡方程等,其思维与解题过程如下 :精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听2.三维空间受力问题一般是转化为直线或平面受力问题:选取合适的直线或平面 ,然后将不在直线或平面内的力分解到选定的直线或平面内,物体在三维共点力作用下平衡 ,则在选定的直线或平面内也受力平衡.考点二整体法与隔离法1 如图 1-5 所示,粗糙水平地面上放有A、B、C、D 四个相同的木块 ,A 与 C间用一
5、轻绳相连 ,B 带负电 ,A、C、D 不带电 ,空间中存在一水平方向的匀强电场.若四个木块以相同的速度一起向右匀速运动,则以下说法正确的是()图 1-5A.匀强电场方向水平向右B.B 木块受到三个力的作用C.D 木块受到水平向右的摩擦力作用D.地面对 A、C 两木块的摩擦力大小和方向是相同的导思 对 A、B、C、D 整体,在水平方向上受到几个力作用?电场力的方向如何确定?对木块 B 或 D,它们是否受到摩擦力作用 ?归纳整体法与隔离法是解决复杂连接体问题时常采用的方法,应用整体法和隔离法的常见思维模板如下 :精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
6、 -第 3 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听运用隔离法选择研究对象分析物体受力时,应按照由易到难的原则 .整体法和隔离法不是独立的 ,对一些较复杂问题 ,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法 .式 1 用两段等长的轻质细线将a、b 两小球连接并悬挂于O 点,小球 a、b 分别受到水平向右的拉力F1和水平向左的拉力F2的作用 ,系统平衡时两小球的位置情况如图 1-6 所示,此时上、下两段细线中的张力大小之比为43,则 a、b 两小球的质量之比为()图 1-6A.31 B.13 C.23 D.34式 2 如图 1-7 所示,在粗糙水平地面上静止放置一个截面为三角形的斜劈,其质量为 M,
7、两侧面的倾角分别为 、 ,两个质量分别为m1和 m2的小物块恰好能沿斜劈的两侧面匀速下滑 .若现在对两物块同时分别施加一个平行于斜劈侧面的恒力 F1和 F2,且 F1F2,重力加速度为 g,则在两个小物块沿斜劈侧面下滑的过程中,下列说法中正确的是()图 1-7A.斜劈可能向左运动B.斜劈受到地面向右的摩擦力作用g)2+m1M+m(斜劈对地面的压力大小等于.Csin2+Fsin1g+F)2+m1M+m(斜劈对地面的压力大小等于.D式 3 如图 1-8 所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球 A、B 分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内 .若用图示方向的水平推力
8、F 作用于小球 B,则两球静止于图示位置 ;如果将小球 B 向左推动少许 ,并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比()图 1-8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听A.推力 F 将增大B.竖直墙面对小球A 的弹力减小C.地面对小球 B 的弹力一定不变D.地面对小球 B 的弹力一定不变考点三动态平衡、临界问题2 (多选)如图 1-9 所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜面平行.现给小滑块施加一竖直向上的拉
9、力,使小滑块沿杆缓慢上升 ,整个过程中小球始终未脱离斜劈 ,则 ()图 1-9A.轻绳对小球的拉力逐渐增大B.小球对斜劈的压力先减小后增大C.竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大导思 小球受到几个力作用 ?小滑块沿杆缓慢上升过程中受力是否平衡?如何选取研究对象 ?归纳解决动态平衡问题的一般思路:把“动”化为“静” ,“静”中求“动” .动态平衡问题的分析过程与处理方法如下:式 1 如图 1-10 所示,a、b 两细绳一端系着质量为m 的小球 ,另一端系在竖直放置的圆环上 ,小球位于圆环的中心 ,开始时绳 a 水平,绳 b 倾斜.现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢
10、地向右滚动至绳b 水平,在此过程中()精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听图 1-10A.绳 a 中的张力逐渐增大 ,绳 b 中的张力逐渐增大B.绳 a 中的张力逐渐减小 ,绳 b 中的张力逐渐减小C.绳 a精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听专题一力与运动第 1 讲力与物体的平衡高频考点探究考点一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11
11、页谢谢聆听谢谢聆听1.B解析 物体受到重力和轻绳的拉力,因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,故二力平衡 ,物体做匀速运动 ,C、D 错误;对环进行受力分析可知 ,环受到重力、轻绳对它的拉力、滑杆对它的支持力和摩擦力共四个力作用,A 错误,B 正确.2.C解析 对 b 进行受力分析 ,如图所示 ,由平行四边形定则结合几何关系知mbg=FN,2mbgsin =,而 sin =,整理得 2mbgsin3=,则=.保持电荷量不变 ,需将 b 小球的质量 mb增大至mb;若保持质量不变 ,需将 a、b 两小球电荷量的乘积 qaqb减小至qaqb,选项 C 正确,选项 A、B、D 错误.F施加外力,cos
12、=mgN1F,1=kxfsinmg有,前F施加外力,A对物块解析D.3的支持力变大A斜面对,cos+mg30sin=FN2F,2 f30cos=kx+Fsinmg有,后(即 A 对斜面的压力增大 ),摩擦力可能为 0,选项 A、B、C 错误,选项 D 正确.4.D解析 设每根钢绳所受的力为F,由平衡条件得 4Fcos =G ,而 sin = ,则F=G,选项 D 正确.考点二例 1D解析 以整体为研究对象 ,摩擦力水平向左 ,因整体受力平衡 ,故 B 受到水平向右的电场力 ,由于 B 带负电 ,所以匀强电场方向水平向左,选项 A 错误;B 受到重力、支持力、电场力、摩擦力四个力的作用,选项 B
13、 错误;D 做匀速运动 ,在水平方向上所受合外力为零,故不受摩擦力作用 ,选项 C 错误;地面对 A、 C 的摩擦力都是滑动摩擦力 ,A、C 对地面的压力相同 ,与地面间的动摩擦因数相同,故地面对A、C 的摩擦力大小和方向是相同的,选项 D 正确.例 1 变式 1B解析 设Oa 和 ab与竖直方向的夹角为 ,对 a、 b 整体,有 FOacos =(ma+mb)g;对 b,有 Fabcos =mbg,又知 F0aFab=43,解得= ,选项 B 正确.例 1 变式 2C解析 在施加恒力之前 ,三个物体都处于平衡状态 ,对三个物体组成的整体受力分析 ,其受重力和支持力 ,故支持力为 (M+m1+
14、m2)g,没有摩擦力 ;施加恒力之后 ,两个物块对斜劈的压力和摩擦力不变,故斜劈的受力情况不变 ,斜精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听劈仍保持静止 ,斜劈对地面的压力大小等于(M+m1+m2)g,与地面间没有摩擦力,A、B、D 错误,C 正确.例 1 变式 3C解析 设 A、B 处的电流方向垂直于纸面向里,C 处的电流方向垂直于纸面向外 ,连接 AC、BC,过 C 作 AB 的垂线 CD,由几何关系可知 , AB=BC=AC=R,即ABC 是一个等边三角形 ,根据磁感应强度的表达式B=k 可知,三处
15、的电流大小相等 ,若 A 处电流对 B 处电流的磁场力大小为F,则 A 处电流对C 处电流的磁场力大小也为F,B 处电流对 A 处电流的磁场力大小也为F,B 处电流对 C 处电流的磁场力大小也为F,故 A、 B 错误;对 C 处电流受力分析 ,由力的合成得 F合=2Fcos 30 =F,C 正确,D 错误.考点三例 2AD解析 对小球受力分析 ,其受重力、支持力和轻绳的拉力 ,如图甲所示 ,因小滑块沿杆缓慢上升 ,则轻绳与竖直方向的夹角减小,根据平衡条件结合几何关系知,轻绳的拉力 T 增大,支持力 N 减小,根据牛顿第三定律知 ,小球对斜劈的压力减小,选项 A 正确,B 错误;对小球和小滑块整
16、体分析 ,其受重力、斜劈的支持力N、杆的支持力 N、拉力 F,如图乙所示 ,根据平衡条件知 ,水平方向上有 N=Nsin ,竖直方向上有 F+Ncos =G ,由于 N 减小,故 N减小,F 增大,选项 C 错误,D 正确.例 2 变式 1D解析 设小球的重力为 G,圆环沿顺时针方向滚动过程中,b 绳与竖直方向的夹角为 ,a 和 b 中的张力大小分别为T1、T2.由平衡条件知 ,两绳中的张力的合力不变 ,小球受到的重力 G 和 T1、T2组成一个闭合的三角形 ,T1、T2的夹角 不变,由正弦定理得=,在 90 的范围内 , 变大 ,故 T1变大,T2变小,选项 D 正确.精选学习资料 - -
17、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听例 2 变式 2A解析 当环 A 与杆间的摩擦力为最大静摩擦力时,A、B 间的距离最大 ,设此时细线与杆的夹角为 ,对环 A,有 FTcos =FN,FN=FTsin ,解得=,而 cos = ,则最大距离 x=,选项 A 正确.例 2 变式 3D解析 对结点 C 受力分析可知 ,橡皮条的弹力 F1满足: 2F1cos 30 =F,则 F1=F,对小环受力分析可知 ,橡皮条的拉力 F1水平向右 ,大圆环对小环的弹力 N 沿半径方向 ,若 F沿水平方向 ,则 N=0,此时 F=F1=F,选
18、项 A 错误;若 F沿竖直方向 ,则一定是竖直向上 ,此时 N 的方向背离圆心 ,由平衡条件结合几何关系可知 ,F=F1tan 30 = F,选项 B 错误;根据平行四边形定则可知,F最大值趋于无穷大,当 F与过 B 点的半径垂直时 ,有最小值 ,为 Fmin=F1sin 30 =F,选项 C 错误,D正确.中的张力逐渐减小 ,绳 b 中的张力逐渐增大D.绳 a 中的张力逐渐增大 ,绳 b 中的张力逐渐减小式 2 如图 1-11 所示,在水平杆 MN 上套有两个质量不计的小环A 和 B,一长度为 l、不可伸长的细线两端分别系在环A、B 上,并在细线中点挂一质量为m 的物块.已知环 A、B 与杆
19、间的动摩擦因数均为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当系统平衡时 ,小环 A、B 间的最大距离为()图 1-11A.B.C.D.式 3 如图 1-12 所示,光滑圆环竖直固定 ,A 为最高点 ,橡皮条上端固定在A 点,下端连接一套在圆环上的轻质小环,小环位于 B 点,AB 与竖直方向的夹角为30 ,用光滑钩拉橡皮条中点 ,将橡皮条中点拉至 C 点时,钩的拉力大小为 F.为保持小环静止于 B 点,需给小环施加一作用力F,下列说法中正确的是()精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页谢谢聆听谢谢聆听图 1-12A.若 F沿水平方向 ,则 F=FB.若 F沿竖直方向 ,则 F=FC.F的最大值为FD.F的最小值为F精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页