2020届高考物理二轮复习专题一力与运动第一讲力与物体的平衡课件
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热点一物体的受力分析
强化学思知能 学有所思,思有深度
一、理清一个“网络”,明晰“力”是根源
二、受力分析中的“2分析” “2注意”
1. “2分析”
⑴只分析研究对象受的力,不分析研究对象给其他物体的 力;
(2)只分析性质力(六种常见力),不分析效果力,如向心力 等.
2. “2注意”
(1) 合力与分力不可同时作为物体的受力;
(2) 物体的受力情况与运动情况相对应. 三、命题规律
1.该热点为历年高考的重点,主要考查力的有无和方向的 判断,且常和共点力的平衡知识结合起来考査.
2-考查的题型一般为选择题,在动力学中也常在计算题中
被考查到.题组冲关调研 范有所得,练有高度
[范例调研]
O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块另一端系一位 于水平粗糙桌面上的物块〃•外力F向右上方拉b9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,物块方
仍始终保持静止,则(BD)
[例1](多选)如图, 光滑的轻滑轮用细绳OO)悬挂于
A・绳OO‘的张力也在一定范围内变化
[关键点拨]以点为研究对象,由三力平衡分析绳
oof的张力变化情况;以物块〃为研究对象,用正交分解法列 方程分析物块〃所受支持力及与桌面间摩擦力的变化情况.B. 物块方所受到的支持力也在一定范围内变化
C. 连接。和方的绳的张力也在一定范围内变化
D. 物块方与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 [解析]系统处于静止状态,连接a 和b的绳的张力大小
八等于物块“的重力6, C项错误;以少 点为研究对象,受 力分析如图甲所示,右恒定,夹角〃不变,由平衡条件知,绳 OO'的张力為恒定不变,A项错误;以方为研究对象,受力分 析如图乙所示,贝!I
甲 乙
FN+Ticos^+Fsina—Gb=0 /+ Txsin^—Fcosa=0 FN、/均随F的变化而变化,故B、D项正确•
[自主突破]
1. (2018-滨州模拟妆口图所示,开口向下的“ ”形框架,
两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一定滑轮,两侧
杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态, 此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为伏连接滑块B的绳与 水平方向的夹角为2伏则B两滑块的质量之比为(A )
C・ 2sin& 1 D・ 1 2sin〃A. 1 2cos〃 ■
B• 2cos〃 1
解析:设绳的拉力为Fn对两个滑块分别受力分析,如图
所示,根据平衡条件得,加A^=Frsin伏mBg=F^Yn23,解得〒 sin0 1 gv 十迤
=^n2O=2c^09选项A正确・
FJ
2. (2018•江西南昌检测妆口图所示,一固定的细直杆与水平 面的夹角为«=15°,-个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上, 一根轻质细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且两端分 别固定于直杆上的去B两点,小环甲和小环乙分居在小轻环
c的两侧•设小环甲的质量为加1,小环乙的质量为加2,调节
B间细线的长度,当系统处于静止状态时0=45。•不计一切摩 擦.则/Mi加2等于(C ) t7J
B
A・ tanl5° B・ tan30°
C. tan60° D. tan75°
解析:由于同一细线中各处张力大小相等,“=45。,«=15°,
小环C为轻环,重力不计,小环甲、乙受力及细线夹角关系如
图所示,由几何关系可知,C环与乙环的连线与竖直方向的夹 角为60。,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30。,A点与 甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,乙环与B点的连线与竖直 方向的夹角为60。,根据平衡条件,对甲环有2卩心30。=加證,
对乙环有2Tcos60°=m2g>得加1 m2=tan60°,故选项C正确.
3・某一款读卡器的原理可简化成如图所示的模型,水平操
作台上叠放有一堆卡片,每一张卡片的质量均为加•滚轮以竖直 向下的力压在第1张卡片上,并沿逆时针方向转动,确保第1 张卡片与第2张卡片之间有相对滑动,设最大静摩擦力与滑动 摩擦力相同,滚轮与第1张卡片之间的动摩擦因数为“1,卡片 之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为“2,且有则 下列说法正确的是(B )
A・第1张卡片受到滚轮的摩擦力向左
B.最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向左
C.下一张卡片受到上一张卡片的摩擦力一定向左
D.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
解析=第1张卡片相对于滚轮的运动趋势方向向左,则受
到滚轮的静摩擦力向右,故A错误;对第2张卡片到最后一张 卡片进行研究,处于静止状态,水平方向受到第1张卡片的滑 动摩擦力,方向与滚轮的运动方向相同,则根据平衡条件可知, 最后1张卡片受到桌面的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反, 即水平向左,故B正确;根据题意,因上一张相对下一张要向 右滑动,则上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,那 么下一张相对上一张要向左滑动,因此下一张卡片受到上一张
卡片的摩擦力一定向右,故C错误;设每张的质量为皿,动摩 擦因数为“2,对第2张分析,它对第3张卡片的压力等于上面 两张卡片的重力及滚轮的压力,最大静摩擦力Ffm=“2(2/Wg + F),而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为Ff=“2(Mg+F)<Ffm, 则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动,同理,第3 张到最后1张卡片也不发生相对滑动,故D错误.
[方法技巧]
物体受力分析的基本技巧
(1) 分析受力的思路:
① 先数研究对象有几个接触处,每个接触处最多有两个力
(弹力和摩擦力);
② 同时注意对场力的分析;
③ 假设法是判断弹力、摩擦力的存在及方向的基本方法.
(2) 受力分析的基本步骤:
明确研究对象〜隔离物体分析〜画受力示意图一验证受力
合理性.
(3) 善于变换研究对象:若不能直接判断研究对象与接触的
物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力,可以变换研究对象, 借助其他物体的受力判定.
热点二 整体法与隔离法的应用
强化学思知能 学有所思,思有深度
一、随题应变,巧选研究对象
二、方法技巧总结
1. 利用整体、隔离思维法对物体受力分析
把整个系统过程作为一个整体来受力 分析的思维方法
整体思维法 原则一 只涉及系统外力不涉及系统内部物体 之间的相互作用力
条件 系统内的物体具有相同的运动状态
优、缺点 整体法解题一般比较简单,但整体 法不能求内力 定义 把研究对象从周围物体中单独隔离 出来的思维方法
分析系统内某个物体的受力情况
系统内物体受到的内力外力均能求定义
原则
优点
2. 注意问题
(1) 实际问题通常需要交叉应用隔离、整体思维法;
(2) 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”・
三、命题规律
整体法和隔离法是分析物理问题常用的方法,在高考中经
常被考查,此方法不仅在受力分析时常用到,在分析动力学问 题时也常用到,和此方法结合考查的知识点有共点力的平衡问 题、牛顿运动定律等.
题组冲关调研 范有所得,练有高度
[范例调研]
[例2]如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一
水平力作用下紧靠滑块A(A. B接触面竖直),此时A恰好不滑
动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为"A与地 面间的动摩擦因数为血,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与
B的质量之比为(B ) B A
A. —— 卩屮2
1+“识 2 ° “识2
少?②A恰好不动说明什么?1_“识2
卩屮2
2+“识
2
[关键点拨] ©B刚好不下滑说明A、B间的摩擦力为多
[解析]〃刚好不下滑,说明〃的重力等于最大静摩擦力,
即mBg=fiiFA恰好不滑动,视A、B为一个整体,水平力等于
整体的最大静摩擦力,即F=fi2(mA+mB)g.由上面两式可解得譽 加B
1_“识2
卩屮2 •选项B正确•
[自主突破]
4.(多选)如图所示,质量分别为 叫、叫的人、〃两个楔
形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁上,在水平力F的作用下,
A、B静止不动,贝l|(AC )
A・A物体受力的个数可能为3
B. B受到墙壁的摩擦力方向可能向上,也可能向下
C. 力F增大(A、B仍静止),A对B的压力也增大
D. 力F增大(A、B仍静止),墙壁对B的摩擦力也增大
解析:隔离A物体,若A、〃间没有静摩擦力,则4受重
力、B对A的支持力和水平力F三个力作用,选项A正确;将
A、B看作一个整体,整体在竖直方向上受到重力和摩擦力,所
以墙对B的摩擦力方向只能向上,选项B错误;若F增大,则
F在垂直〃斜面方向的分力增大,所以A对B的压力增大,选
项C正确;对4、B整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向 上有/=GA+G少因此当水平力F增大时,墙壁对B的摩擦力 不变,选项D错误.
5. (2018•广西模拟)(多选)如图所示,斜面上放有两个完全
相同的物体°、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加 一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态.则下列说 法正确的是(BD)
A・无论F如何改变,a、〃两物体均受四个力作用
B. “、方两物体对斜面的压力相同
C. “、方两物体受到的摩擦力大小一定相等
D. 当逐渐增大拉力F时,地面对斜面的静摩擦力增大
解析:当细线对b的拉力沿斜面方向分力等于b所受重力
沿斜面方向的分力时,〃不受摩擦力作用,只受重力、支持力和 拉力三个力作用,A项错误;对。进行受力分析知,。一定受摩 擦力作用,C项错误;拉力作用在细线的中点,所以两细线的 张力大小相等,又两细线与斜面的夹角相等,由平衡条件可知, 两物体所受支持力相等,由牛顿第三定律可知,B项正确;以 整体为研究对象,地面对斜面的静摩擦力Ff=Fsina, F增尢
则静摩擦力增大,D项正确.