【精品】高中物理二轮复习 第1讲专题1力与物体平衡课件

专题(一) 各种性质的力和物体的平衡

一、大纲解读

本专题的教学要求：

1．认识重力的概念，知道重心及确定质量均匀且形状规则物体重心的方法。

2．了解弹性形变的概念，知道弹力及弹力产生的条件，并正确分析弹力的方向。

并能利用胡克定律进行简单计算。（不讨论组合弹簧组劲度系数的问题）

3．知道静摩擦产生的条件，知道最大静摩擦的概念，并能正确判断静摩擦力的方向。知道滑动摩擦力产生的条件，并能正确判断滑动摩擦力的方向。知道影响滑动摩擦力大小的因素，用动摩擦因数计算滑动摩擦力。（不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析）

4．知道两个电荷间相互作用的规律

5．会判断安培力和洛仑兹力的方向并能计算出它们的大小

6．理解力的平行四边形定则，体会数学知识在研究物理问题中的重要性。（力的合成与分解的计算，只限于用作图法或直角三角形知识解决）

7．了解共点力作用下物体平衡的概念，知道共点力作用下物体的平衡条件，并用来计算有关平衡的问题。（不要求解决复杂连接体的平衡问题）

二、重点剖析

本专题重点有：

1． 弹力的大小和方向的判断(尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合应用)

2． 摩擦力的分析与计算

3． 物体析受力分析和平衡条件的应用。

本专题的难点是摩擦力的分析与计算，尤其是静摩擦力的有无、方向的判断以及它的大小的计算。知识网络如图1-1所示。注意从弹力到摩擦力的那个箭头，它表示摩擦力与弹力之间存在条件关系：有弹力才可能有摩擦力，或者说有摩擦力必有弹力。因此在对物体进行受力分析时，两相互接触的物体间可能没有力的作用；可能有一个力，那一定是弹力；一般是受两个力，即弹力和摩擦力。但有时也会出现三个力，比如一个磁铁吸在竖直放置的铁板上，两者间就存在吸引力、弹力、静摩擦力这三对力。

三、考点透视

1．力是物体间的相互作用，力是矢量，力的合成和分解。

例题1．(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴，则（ ）

1 专题01 力与物体的平衡

1.必须牢记的概念、公式、定律

(1)质点、位移、速度、加速度的概念．

(2)匀变速直线运动的位移、速度公式及推论．

(3)牛顿运动定律、万有引力定律等．

2．必须掌握的三类问题

(1)圆周运动问题．

(2)平抛运动问题．

(3)卫星运行及其变轨问题．

3．必须明确的五个易错易混点

(1)v­t图象、x­t图象都表示直线运动规律．

(2)静摩擦力与滑动摩擦力方向的判定及大小的计算方法．

(3)运动的合成与分解和力的合成与分解．

(4)在竖直面内的圆周运动中绳模型与杆模型在最高点时的临界条件．

(5)双星系统的轨道半径与天体间距离的区别.

一、整体法和隔离法在平衡问题中的应用

1．平衡状态

物体处于静止或匀速直线运动的状态．

2．平衡条件

F合＝0或 Fx＝0Fy＝0.

3．利用整体、隔离思维法对物体受力分析 2

4.注意问题

(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象，运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力．

(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法．

(3)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”．

二、共点力作用下的动态平衡问题

1．动态平衡

物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．

2．共点力平衡的重要推论

(1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向．

(2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形．

3.妙解动态平衡问题的两种典型方法： 3

三、复合场中的平衡问题

1．六种常见力

力 大小 方向

重力 G＝mg 总是竖直向下

弹力 一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解；弹簧的弹力：F＝kx 与引起形变的力的方向相反

摩擦力 静摩擦力0

[真题再现]

1．(2012·广东理综)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为(

)

A．G和G B.22G和22G

C.12G和32G D.12G和12G

答案：B

解析：由对称性可知两根绳的拉力大小相等，设为T，则对日光灯在竖直方向上有：2Tcos

45°＝G，可得T＝22G，即B正确．

2．(2014·山东理综)如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( )

A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小

C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小

答案：A

解析：根据平衡条件可知，静止时木板受到的合外力始终为零，因此木板所受合力的大小F1始终不变；在剪短轻绳后，由于悬挂点不变，两绳之间的夹角变大，而合力不变，由平行四边形定则可知两绳上的拉力F2变大，所以答案为A.

3．(2013·重庆理综)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(

)

A．G B．Gsin θ C．Gcos θ D．Gtan θ

答案：A

解析：人躺在椅子上受椅子两个面的支持力和重力作用，三力平衡，则椅子各部分对人的作用力的合力大小等于重力，A项正确．

规律探寻

1．该类问题以日常生活中的静力学问题为背景，主要以选择题的形式考查受力分析、力的合成与分解、物体的平衡条件及应用，试题材料新颖，与现实生活结合紧密，很好地考查了学生学以致用的能力．

2．解这类题不要被命题人故意设置的“假象”所迷惑，不要被看似“复杂”的情景所吓倒．高考“题在书外，理在书中”，只要注意正确审题，有些题的答案甚至不用计算，一看便知、一想就明．

2011届高三物理二轮复习重点难点专练

专题一 物体的平衡

复习目标：

1．准确且恰当的选取研究对象，进行正确的受力分析且能画出利于解题的受力视图；

2．熟练掌握常规力学平衡问题的解题思路；

3．会运用相应数学方法处理力的合成与分解，掌握动态平衡问题的分析方法；

专题训练：

1．如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是（ ）

A、2个 B．3个 C．4个 D、5个

2.如右图S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧，k1＞k2；a和b表示质量分别为m1和m2的两个小物块，m1＞m2，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大应使 （ ）

A．S1在上，a在上 B．S1在上，b在上

C．S2在上，a在上 D．S2在上，b在上

3，如图2所示，棒AB的B端支在地上，另一端A受水平力F作用，棒平衡， 则地面对棒B端作用力的方向为：（ ）

A， 总是偏向棒的左边，如F1

B， 总是偏向棒的右边，如F3

C， 总是沿棒的方向如F2

总是垂直于地面向上如F4

4．一物体静置于斜面上，如图所示，当斜面倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时，则（ ）

A．物体受重力支持力的合力逐渐增大

B．物体所受重力对O点的力矩逐渐增大

C．物体受重力和静摩擦力的合力逐渐增大

D．物体受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大

5．A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力f随时间的变化关系 （ ）