考点01 力与物体的平衡届高考30天核心考点冲刺原卷版附精品解析Word格式文档下载.docx

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【得分要点】受力分析，要按照一定的顺序进行，特别注意弹力和摩擦力有无以及它们方向的判断。

对于共点力的平衡问题，常用方法有：

（1）正交分解法：

适用于三力或三力以上平衡问题，可用于求解大小、方向确定的力的问题。

（2）矢量三角形法：

适用于三力平衡问题，该方法有时涉及正弦定理的运用，有时利用矢量三角形和几何三角形的相似性来求解力。

（3）三力平衡的动态分析：

三个力中重力大小方向不变、一个力的方向不变大小可以改变、一个大小方向都改变。

常常把三个力放置在一个矢量三角形中，有时涉及相似三角形的知识。

注意：

涉及滑动摩擦力的四力平衡问题中，可以把滑动摩擦力Ff和正压力FN合成为一个力F，只要Ff和FN方向不变，则F的方向不变。

这样就可以把四力平衡转化为三力平衡问题。

【2017年高考选题】

【2017·

新课标Ⅰ卷】

（多选）如图，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

【知识精讲】

1.中学物理中的各种性质的力

种类

大小

方向

说明

重力

G＝mg（不同高度、纬度、星球，g不同）

竖直向下

微观粒子的重力一般可忽略，带电小球、微粒的重力一般不能忽略

弹簧的弹力

F＝kx（x为形变量）

沿弹簧轴线

大小、方向都能够发生变化

静摩擦力

0＜Ff静≤Fmax

与相对运动趋势方向相反

没有公式，只能由牛顿运动定律求解

滑动摩擦力

Ff滑＝μFN

与相对运动方向相反

一般情况下FN≠mg

万有引力

F＝G

沿质点间的连线

适用于质点之间、质量均匀分布的球体之间引力的求解

库仑力

F＝k

沿点电荷间的连线

适用于真空中点电荷间库仑力的求解

电场力

F电＝qE

正（负）电荷与电场强度方向相同（相反）

带电体处于电场中一定受电场力

安培力

F＝BIL

当B∥I时，F＝0

左手定则，安培力（洛伦兹力）的方向总是垂直于B与I（或B与v）决定的平面

电流或电荷处于磁场中不一定受磁场力

洛伦兹力

F洛＝qvB

当B∥v时，

F洛＝0

2.受力分析的常用方法

（1）整体法与隔离法

整体法

隔离法

概念

将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法

将研究对象与周围物体分隔开的方法

选用原则

研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度

研究系统内物体之间的相互作用力

（2）假设法

在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.

（3）转换研究对象法

当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，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.

【高频考点】

高频考点一：

整体法和隔离法的应用

【解题方略】

1.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.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.

3.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”.

本考点既是重点，更是难点，“难”表现在两个方面：

一是研究对象复杂，往往涉及多个物体；

二是试题情景新颖，常与生活实际相联系或是实际情景的抽象。

对于该类问题，关键是在明确研究对象的前提下，灵活地选用两大方法。

建议对本考点重点攻坚

【例题1】如图所示，质量M=2kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=1kg的小球相连，今用跟水平方向成60°

角的力F=10N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g=10m/s2。

在运动过程中，求：

（1）轻绳与水平方向的夹角

（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。

高频考点二：

受力分析和平衡条件的应用

动态平衡问题分析的常用方法

（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：

①物体一般受三个力作用；

②其中有一个大小、方向都不变的力；

③还有一个方向不变的力.

动态平衡问题是高考的重点。

物体在缓慢移动过程中均处于平衡状态，但物体所受的某些力的大小和方向均发生变化，使结果出现一些不确定性，这是此类问题常失分的主要原因。

针对此类问题，只要按照以下思维流程，准确分析各力特点，合理选取解题方法，问题便可迎刃而解。

建议考生灵活掌握。

【例题2】如图，放在墙角的木板AB重力忽略不计，B端靠在光滑竖直墙上，A端放在粗糙水平面上，处于静止状态，一质量为ｍ的物块从B端沿木板匀速下滑，在此过程中关于受力情况的分析错误的是（）

A.木板对物块的作用力不变

B.地面对木板A端的支持力大小不变

C.墙对木板B端的弹力与地面对木板A端的摩擦力大小相等

D.墙对木板B端的弹力大于地面对木板A端的摩擦力

高频考点三：

电磁场中的平衡问题

电磁场中的平衡问题，分析方法与纯力学问题相同。

解决此类问题，应注意以下三点：

①库仑力的方向和大小的确定；

②运用左手定则确定洛伦兹力或安培力的方向；

③综合应用物体的平衡条件和力的合成与分解知识解题。

建议考生学会迁移应用

【例题3】如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m，长为L的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。

当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的最小磁场的磁感应强度的大小．方向是（）

A.，竖直向上B. 

，竖直向下

C.，平行悬线向上D.，平行悬线向下

高频考点四：

平衡条件中的临界问题和极值问题

1.平衡问题的临界状态是指物体所处的平衡状态将要被破坏而尚未被破坏的状态，可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述，解临界问题的基本方法是假设推理法.

2.临界问题往往是和极值问题联系在一起的.解决此类问题重在形成清晰的物理图景，分析清楚物理过程，从而找出临界条件或达到极值的条件.要特别注意可能出现的多种情况.

【例题4】图中工人在推动一台割草机，施加的力大小为100N，方向与水平地面成30°

角斜向下．割草机重300N，g取10m/s2.

（1）割草机作用在地面上的向下的压力为多大？

（2）若工人对割草机施加的作用力与图示方向相反，大小不变，则割草机作用在地面上的向下的压力又为多大？

（3）割草机割完草后，工人用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为180N，则割草机与地面间的动摩擦因数及最小拉力与水平方向的夹角分别为多大？

【近三年高考题精选】

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。

如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是

A．绳的右端上移到，绳子拉力不变

B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大

C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移

2．【2017·

新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。

将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；

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．86cmB．92cmC．98cmD．104cm

3．【2016·

全国新课标Ⅰ卷】如图，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

4．【2016·

全国新课标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。

小物块的质量为

A．B．C．mD．2m

5．【2016·

海南卷】如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。

若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。

则

A．f1=0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2=0，f3=0

C．f1≠0，f2≠0，f3=0D．f1≠0，f2≠0，f3≠0

【模拟押题】

1.如图所示，两个物体A、B叠放在一起，接触面粗糙。

现将它们同时以相同的速度水平抛出，不计空气阻力。

在运动的过程中，物体B（）

A.只受重力

B.受重力和A对它的压力

C.受重力和A对它的摩擦力

D.受重力、A对它的压力和摩擦力

2.如图所示，物体A静止在倾角为30°

的斜面上，现将斜面倾角由30°

增大到37°

，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是（）

A.A对斜面的压力不变

B.A对斜面的压力增大

C.A受到的摩擦力不变

D.A受到的摩擦力增大

3.如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为（）

A.4B.5C.6D.7

4.如图8甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，F－t关系图象如图8乙所示．两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则（）

A.t时刻，两物体之间的摩擦力最大

B.t时刻，两物体的速度方向开始改变

C.t～2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大

D.0～2t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同

5.如图所示，水平地面上一物体在F1=10N,F2=2N的水平外力作用下做匀速直线运动，则（）