高三物理复习——力与物体平衡
[专题复习定位]
1．解决问题
本专题主要解决各种性质力的分析及平衡条件的应用．涉及到的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等．
2．高考重点
受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平衡问题；电学中的平衡问题．
3．题型难度
以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题，题目难度一般为中档题．
1．弹力
(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F＝kx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解．
(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向．
2．摩擦力
(1)大小：滑动摩擦力Ff＝μFN，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解．
(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反．
3．电场力
(1)大小：F＝qE.若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关．点电荷间的库仑力F＝kq1q2r2.
(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向与场强方向相反．
4．安培力
(1)大小：F＝BIL，此式只适用于B⊥I的情况，且L是导线的有效长度，当B∥I时，F＝0.
(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面．
5．洛伦兹力
(1)大小：F＝qvB，此式只适用于B⊥v的情况．当B∥v时，F＝0.
(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功．
6．共点力的平衡
(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动．
(2)平衡条件：F合＝0或Fx＝0，Fy＝0.
(3)常用推论
①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反．
②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形．
专题一 力与物体的平衡
专题复习定位 解决问题 本专题主要解决各种性质力的分析及平衡条件的应用。涉及到的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。
高考重点 受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平衡问题；电学中的平衡问题。
题型难度 以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题，题目难度一般为中档题。
1.弹力
(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F＝kx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。
(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
2.摩擦力
(1)大小：滑动摩擦力F＝μFN，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。
(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.电场力
(1)大小：F＝qE。若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关。真空中点电荷间的库仑力F＝kq1q2r2。 (2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向与场强方向相反。
4.安培力
(1)大小：F＝BIL，此式只适用于B⊥I的情况，且L是导线的有效长度，当B∥I时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面。
5.洛伦兹力
(1)大小：F＝qvB，此式只适用于B⊥v的情况。当B∥v时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。
6.共点力的平衡
(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动。
(2)平衡条件：F合＝0或Fx＝0，Fy＝0。
(3)常用推论
①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反。
②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。
高三物理受力平衡知识点
受力平衡是物理学中最基本的概念之一，它在解决各种物体的平衡问题时起着重要的作用。在高三物理学习中，掌握受力平衡的知识点对于理解和解决物理问题至关重要。本文将介绍高三物理受力平衡的基本概念，包括杆的受力平衡、平面受力平衡和输电线塔的受力平衡。
一、杆的受力平衡
杆的受力平衡是指杆在受到外力作用时保持静止或匀速直线运动的状态。在杆的受力平衡中，首先要明确杆的平衡条件：合力为零、合力矩为零。
合力为零意味着杆上受到的所有力的矢量和为零。在杆的受力平衡问题中，我们需要将杆上的所有受力向量正确定义，并利用力的平行四边形法则求解。根据杆上各处受力的大小和方向，我们可以通过向量相加来确定杆的合力是否为零。
合力矩为零说明杆上所有力对杆的转矩总和为零。在杆的受力平衡问题中，我们需要明确杆上的某一点作为转轴，计算各个力对该点产生的转矩，并按照左右转动的方向规定正负号。最终，通过计算各个力对转轴的转矩和来判断合力矩是否为零。
二、平面受力平衡
平面受力平衡是指一个物体在平面上受到的多个力使其保持静止或匀速直线运动的状态。在平面受力平衡问题中，我们需要明确物体的平衡条件：合力为零和合力矩为零。
合力为零意味着物体受到的所有力的矢量和为零。在平面受力平衡问题中，我们需要将物体上的所有受力向量正确定义，并利用力的平行四边形法则求解。通过将各个受力向量沿水平和垂直方向分解，可以得到合力在这两个方向上的分量，若两个方向上的合力分量均为零，则物体的合力为零。
合力矩为零说明物体上所有力对一个固定点的转矩总和为零。在平面受力平衡问题中，我们需要明确物体上的某一点作为转轴，计算各个力对该点产生的转矩，并按照顺时针和逆时针旋转规定正负号。最终，通过计算各个力对转轴的转矩和来判断合力矩是否为零。
三、输电线塔的受力平衡
输电线塔是电力传输过程中必不可少的设施，其受力平衡问题与杆的受力平衡类似。在输电线塔的受力平衡问题中，我们需要明确塔的平衡条件：合力为零、合力矩为零以及塔臂与地面的角度。
第1讲 力与物体的平衡
专题复习目标 学科核心素养 高考命题方向
1.本讲主要解决力学和电学中的受力分析和共点力的平衡问题，涉及的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。
2．掌握力的合成法和分解法、整体法与隔离法、解析法和图解法等的应用。 科学思维：用“整体和隔离”的思维研究物体的受力。
科学推理：在动态变化中分析力的变化。
高考以生活中实际物体的受力情景为依托，进行模型化受力分析。
主要题型：受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平衡问题；电学中的平衡问题。
一、五种力的理解
1．弹力
(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F＝kx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。
(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
2．摩擦力
(1)大小：滑动摩擦力Ff＝μFN，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。
(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3．电场力
(1)大小：F＝qE。若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关。点电荷间的库仑力F＝kq1q2r2。
(2)方向：正电荷所受电场力方向与电场强度方向一致，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反。
4．安培力
(1)大小：F＝BIL，此式只适用于B⊥I的情况，且L是导线的有效长度，当B∥I时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面。
5．洛伦兹力
(1)大小：F＝qvB，此式只适用于B⊥v的情况。当B∥v时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。
二、共点力的平衡
1．平衡状态：物体静止或做匀速直线运动。
2．平衡条件：F合＝0或Fx＝0，Fy＝0。
