单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/7/30,#,专题一力与运动,专题一力与运动,考情分析,备考定向,考情分析备考定向,-,2,-,高考物理二轮复习专题整合高频突破专题一力与运动1力与物体的平衡ppt课件,-,3,-,高考物理二轮复习专题整合高频突破专题一力与运动1力与物体的平衡ppt课件,-,4,-,高考物理二轮复习专题整合高频突破专题一力与运动1力与物体的平衡ppt课件,-,5,-,第,1,讲力与物体的平衡,第1讲力与物体的平衡,-,7,-,知识脉络梳理,规律方法导引,1,.,知识规律,(1),受力分析四关键。,选对象,:,首先要选定研究对象,将其从系统中隔离出来。,定顺序,:,先分析场力,后分析接触力。,明规律,:,只分析性质力,不分析效果力。,找关系,:,两物体之间存在摩擦力,一定存在相互作用的弹力。,(2),物体受力平衡三要点。,平衡状态,:,物体静止或匀速直线运动。,平衡条件,:,F,合,=,0,或,F,x,=,0,F,y,=,0,。,平衡关系,:,物体受到的任一个力都和其余力的合力等大反向。,-7-知识脉络梳理规律方法导引1.知识规律,-,8,-,知识脉络梳理,规律方法导引,2,.,思想方法,(1),物理思想,:,等效思想、分解思想。,(2),物理方法,:,假设法、矢量三角形法、整体与隔离法、正交分解法、合成法、转换研究对象法。,-8-知识脉络梳理规律方法导引2.思想方法,-,9,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,物体的受力分析及静态平衡,常以选择题的形式考查整体与隔离法的应用,常考查涉及摩擦力的受力分析。,例,1,如图所示,放在桌面上的,A,、,B,、,C,三个物块重均为,100 N,小球,P,重,20 N,作用于,B,的水平力,F=,20 N,整个系统静止,则,(,),A.,A,和,B,之间的摩擦力是,20 N,B.,B,和,C,之间的摩擦力是,20 N,C.,物块,C,受六个力作用,D.,C,与桌面间摩擦力为,20 N,B,-9-命题热点一命题热点二命题热点三物体的受力分析及静态平衡,-,10,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析,结点受,P,的拉力及两绳子的拉力,如图所示,由几何关系可知,绳子对,C,的拉力,F,1,=G,P,=,20,N,。,对,A,、,B,、,C,整体受力分析,整体受重力和支持力,以及两大小相等、方向相反的拉力,两拉力的合,力为,0,整体在水平方向没有运动的趋势,故,C,与桌,面间的摩擦力为,0,D,项错误。对,A,用隔离法受力分,析,根据平衡条件知水平方向不受外力,即,A,、,B,之间没有摩擦力,所以,A,项错误。对,B,用隔离法进行受力分析,根据平衡条件,B,受,C,对它的摩擦力,F,f,=F=,20,N,根据牛顿第三定律知,B,对,C,的摩擦力也等于,20,N,所以,B,项正确。对,C,用隔离法受力分析,受重力、桌面的支持力、,B,对它的压力、,B,对它的摩擦力、绳子拉力共五个力的作用,所以,C,项错误。,-10-命题热点一命题热点二命题热点三解析 结点受P的拉力及,-,11,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,规律方法,1,.,两物体间有摩擦力,一定有弹力。静摩擦力总与接触面平行,且与相对运动趋势方向相反。,2,.,解题的关键是把研究对象从系统中隔离出来,注意整体与隔离法的运用,受力分析时要先分析场力后分析接触力。,-11-命题热点一命题热点二命题热点三思维导引 规律方法1.,-,12,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练,1,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,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,aO,、,bO,与,cO,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,的张力是,20 N,则下列说法错误的是,(,g,取,10 m/s,2,)(,),A.,重物,A,的质量为,2 kg,B.,桌面对,B,物体的摩擦力为,10 N,C.,重物,C,的质量为,1 kg,D.,OP,与竖直方向的夹角为,60,D,-12-命题热点一命题热点二命题热点三拓展训练1如图所示,重,-,13,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,共点力作用下物体的动态平衡,常以选择题形式考查物体所受某几个力的大小变化情况。,例,2,如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为,F,N1,球对木板的压力大小为,F,N2,。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中,(,),A.,F,N1,始终减小,F,N2,始终增大,B.,F,N1,始终减小,F,N2,始终减小,C.,F,N1,先增大后减小,F,N2,始终减小,D.,F,N1,先增大后减小,F,N2,先减小后增大,B,-13-命题热点一命题热点二命题热点三共点力作用下物体的动态,-,14,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析,对小球进行受力分析,(,图甲,),重力大小方向始终不变,F,N1,方向不变,始终垂直墙面过小球球心向外,;,F,N2,则垂直木板过小球球心斜向上,(,此,F,N2,指木板对小球的支持力,与题中的,F,N2,为一对相互作用力,大小相等,方向相反,),。由于在任意时刻,小球都可以看作受力平衡,则满足矢量三角形原则,(,图乙,),mg,大小、方向不变,F,N1,方向不变,角,A,在逐渐变小,则,F,N1,逐渐变小直至为,0,F,N2,也在变小,直至木板水平时,F,N2,减小为,mg,。本题也可以利用力的合成求出,F,N1,=mg,tan,其中,为,F,N2,与竖直方向的夹角,木板缓慢下放的过程中,逐渐减小,可知,F,N1,、,F,N2,都减小。,-14-命题热点一命题热点二命题热点三解析 对小球进行受力分,-,15,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,规律方法,分析动态平衡问题的三个常用方法,1,.,解析法,:,一般把力进行正交分解,两个方向上列平衡方程,写出所要分析的力与变化角度的关系,然后判断各力的变化趋势。,2,.,图解法,:,能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征,:,一、物体一般受三个力作用,;,二、其中有一个大小、方向都不变的力,;,三、还有一个方向不变的力。,3,.,相似三角形法,:,物体一般受三个力作用而平衡,系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的三角形,这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷。,-15-命题热点一命题热点二命题热点三规律方法分析动态平衡问,-,16,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练,2,(,多选,)(2017,全国,卷,),如图所示,柔软轻绳,ON,的一端,O,固定,其中间某点,M,拴一重物,用手拉住绳的另一端,N,初始时,OM,竖直且,MN,被拉直,OM,与,MN,之间的夹角为,(,),。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角,不变。在,OM,由竖直被拉到水平的过程中,(,),A.,MN,上的张力逐渐增大,B.,MN,上的张力先增大后减小,C.,OM,上的张力逐渐增大,D.,OM,上的张力先增大后减小,AD,-16-命题热点一命题热点二命题热点三拓展训练2AD,-,17,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,在电场力、磁场力作用下的平衡,常以选择题的形式考查导体棒受到的安培力,带电体受到的电场力、洛伦兹力。,-17-命题热点一命题热点二命题热点三在电场力、磁场力作用下,-,18,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,例,3,(,多选,),如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为,0,.,1 kg,的小球,A,悬挂到水平板的,M,、,N,两点,A,上带有,Q=,3,.,0,10,-,6,C,的正电荷。两线夹角为,120,两线上的拉力大小分别为,F,1,和,F,2,。,A,的正下方,0,.,3 m,处放有一带等量异种电荷的小球,B,B,与绝缘支架的总质量为,0,.,2 kg(,重力加速度,g,取,10 m/s,2,;,静电力常量,k=,9,.,0,10,9,Nm,2,/C,2,A,、,B,球可视为点电荷,),则,(,),A.,支架对地面的压力大小为,2,.,0 N,B.,两线上的拉力大小,F,1,=F,2,=,1,.,9 N,C.,将,B,水平右移,使,M,、,A,、,B,在同一直线上,此时两线上的拉力大小,F,1,=,1,.,225 N,F,2,=,1,.,0 N,D.,将,B,移到无穷远处,两线上的拉力大小,F,1,=F,2,=,0,.,866 N,BC,-18-命题热点一命题热点二命题热点三例3(多选)如图所示,-,19,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-19-命题热点一命题热点二命题热点三,-,20,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,例,4,(,多选,),如图所示,在倾角为,的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨,PQ,、,MN,相距为,l,导轨处于磁感应强度为,B,的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为,m,的金属棒,a,、,b,先将,a,棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块,c,连接,连接,a,棒的细线平行于导轨,由静止释放,c,此后某时刻,将,b,也垂直导轨放置,a,、,c,此刻起做匀速运动,b,棒刚好能静止在导轨上。,a,棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计。则,(,),A.,物块,c,的质量是,2,m,sin,B.,回路中电流方向俯视为顺时针,C.,b,棒放上后,a,棒受到的安培力为,2,mg,sin,D.,b,棒放上后,a,棒中电流大小是,AD,-20-命题热点一命题热点二命题热点三例4(多选)如图所示,-,21,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析,由右手定则可知回路中电流方向俯视为逆时针,B,错误。因为,a,、,b,、,c,都处于平衡状态,分别列三个平衡方程,F,T,=mg,sin,+F,安,a,F,安,b,=mg,sin,F,T,=m,c,g,而且,a,、,b,中电流相等,所以,F,安,a,=F,安,b,=BIl,联立解以上四个方程,可得,F,安,a,=F,安,b,=mg,sin,m,c,=,2,m,sin,电流大小为,所以,A,、,D,正确,C,错误。,-21-命题热点一命题热点二命题热点三解析 由右手定则可知回,-,22,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,规律方法,(1),电荷在电场中一定受到电场力作用,电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用。,(2),分析电场力和洛伦兹力时,注意带电体的电性。,(3),分析带电粒子受力时,要注意判断重力是否考虑。,-22-命题热点一命题热点二命题热点三规律方法 (1)电荷在,-,23,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练,3,如图,一长为,10 cm,的金属棒,ab,用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,;,磁场的磁感应强度大小为,0,.,1 T,方向垂直于纸面向里,;,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为,12 V,的电池相连,电路总电阻为,2,。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为,0,.,5 cm;,闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了,0,.,3 cm,。重力加速度大小取,10 m/s,2,。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。,答案,开关闭合后金属棒所受安培力方向竖直向下,金属棒质量为,0,.,01 kg,-23-命题热点一命题热点二命题热点三拓展训练3如图,一长为,-,24,-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析,依题意,开关闭合后,电流方向从,b,到,a,由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向竖直向下。开关断开时,两弹簧各自相对于其原长伸长为,l,1,=,0,.,5,cm,。由胡克定律和力的平衡条件得,2,k,l,1,=mg,式中,m,为金属棒的质量,k,是弹簧的劲度系数,g,是重力加速度的大小。,开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为,F=IBl,式中,I,是回路电流,l,是金属棒的长度。两弹簧各自再伸长了,l,2,=,0,.,3,cm,由胡克定律和力的平衡条件得,2,k,(,l,1,+,l,2,),=mg+F,由欧姆定律有,E=IR,式中,E,是电池的电动势,R,是电路总电阻。,联立,式,并代入题给数据得,m=,0,.,01,kg,。,-24-命题热点一命题热点二命题热点三解析 依题意,开关闭合,-,25,-,1,2,3,4,5,6,1,.,(,多选,)(2016,全国,卷,),如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳,OO,悬挂于,O,点,;,另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块,a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块,b,。外力,F,向右上方拉,b,整个系统处于静止状态。若,F,方向不变,大小在一定范围内变化,物块,b,仍始终保持静止,则,(,),A.,绳,OO,的张力也在一定范围内变化,B.,物块,b,所受到的支持力也在一定范围内变化,C.,连接,a,和,b,的绳的张力也在一定范围内变化,D.,物块,b,与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化,BD,-25-1234561.(多选)(2016全国卷)如图所,-,26,-,1,2,3,4,5,6,2,.,(2016,全国,卷,),如图所示,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。小物块的质量为,(,),C,-26-1234562.(2016全国卷)如图所示,两个,-,27,-,1,2,3,4,5,6,3,.,(2017,河北保定模拟,),如图所示,用大小不变的力,F,将物体压在粗糙竖直面上,当,F,从实线位置绕,O,点沿顺时针方向转至虚线位置时,物体始终处于静止状态,则在这个过程中,物体所受摩擦力,F,f,和墙壁对物体弹力,F,N,的变化情况是,(,),A.,F,f,方向可能一直竖直向上,B.,F,f,先变小后变大,C.,F,N,先变小后变大,D.,F,N,先变小后变大再变小,A,-27-1234563.(2017河北保定模拟)如图所示,-,28,-,1,2,3,4,5,6,4,.,(2017,全国,卷,),一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距,80 cm,的两点上,弹性绳的原长也为,80 cm,。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为,100 cm;,再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为,(,弹性绳的伸长始终处于弹性限度内,)(,),A.86 cmB.92 cmC.98 cmD.104 cm,B,-28-1234564.(2017全国卷)一根轻质弹性绳,-,29,-,1,2,3,4,5,6,5,.,如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为,m,的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对线的拉力,F,和环对小球的弹力,F,N,的大小变化情况是,(,),A.,F,减小,F,N,不变,B.,F,不变,F,N,减小,C.,F,不变,F,N,增大,D.,F,增大,F,N,减小,A,-29-1234565.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环,-,30,-,1,2,3,4,5,6,6,.,如图所示,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,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,两个小球将重新达到平衡,电荷量不变,则两个小球的受力情况与原来相比,(,),A.,推力,F,将增大,B.,竖直墙面对小球,A,的弹力变大,C.,地面对小球,B,的弹力一定增大,D.,两个小球之间的距离增大,D,-30-1234566.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且,-,31,-,共点力作用下的动态平衡问题,【典例示范】,如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中,(,该过程小球未脱离球面,),挡板对小球的推力,F,1,、半球面对小球的支持力,F,2,的变化情况正确的是,(,),A.,F,1,增大、,F,2,减小,B.,F,1,增大、,F,2,增大,C.,F,1,减小、,F,2,减小,D.,F,1,减小、,F,2,增大,-31-共点力作用下的动态平衡问题,-,32,-,分析推理,:,2,.,小球处于,“,动态,”,平衡状态。,3,.,受力示意图如图所示。小球重力大小、方向均不变,;,挡板对小球水平向右的推力,F,1,方向不变,;,半球面对小球的支持力,F,2,大小、方向均变化。选择图解法最简单。,-32-分析推理:2.小球处于“动态”平衡状态。,-,33,-,思维流程,-33-思维流程,-,34,-,以题说法,本题以,“,小球,”“,缓慢移动的挡板,”,为背景,考查共点力作用下的动态平衡。分析动态平衡问题常用的方法,:,(1),图解法,:,确定物体动态受力情况,画出矢量图,明确不变的力,明确变化力的特点,画出动态矢量三角形图。例如典例示范的思维流程解法。,(2),解析法,:,对研究对象的任一状态进行受力分析,根据力的平衡条件,建立平衡方程,进行求解。例如典例示范解法如下,:,对小球受力分析,受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力,如图所示。,根据平衡条件解得,F,1,=mg,tan,F,2,=,由于,不断增加,故,F,1,增大、,F,2,增大,故选,B,。,-34-以题说法本题以“小球”“缓慢移动的挡板”为背景,考查,-,35,-,针对训练,(2016,全国,卷,),质量为,m,的物体用轻绳,AB,悬挂于天花板上。用水平向左的力,F,缓慢拉动绳的中点,O,如图所示。用,F,T,表示绳,OA,段拉力的大小,在,O,点向左移动的过程中,(,),A,.F,逐渐变大,F,T,逐渐变大,B,.F,逐渐变大,F,T,逐渐变小,C,.F,逐渐变小,F,T,逐渐变大,D,.F,逐渐变小,F,T,逐渐变小,A,-35-针对训练A,-,36,-,解析,由于是缓慢移动,O,点处于动态平衡,设任意时刻绳子与竖直方向的夹角为,移动过程中,增大,如图所示。将拉力,F,与重力合成后,合力与绳子拉力等大反向。根据几何关系,可知,F=G,tan,F,T,=F,合,=,随,增大,F,和,F,T,都增大。,-36-解析 由于是缓慢移动,O点处于动态平衡,设任意时刻绳,