2016全国高考理综物理第1讲力与物体的平衡概述.docx

第1讲　力与物体的平衡 【自主学习】 第1讲　力与物体的平衡 (本讲对应学生用书第1~4页) 自主学习 【考情分析】 　　　全国考情 核心考点　　　2013年2014年2015年力与平衡问题无T17：受力平衡T24：力的平衡【备考策略】 力与物体的平衡是高考的热点，立足于正确分析重力、弹力、摩擦力、电磁力等性质力，应用力的合成与分解进行综合考查.还有可能从以下角度考查： (1) 结合电学问题考查平衡. (2) 联系实际问题，突出整体和隔离等重要思想. 一、 力的合成与分解 1．矢量运算法则：平行四边形定则或三角形定则.常见的矢量有位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度等. 2．合力与分力之间是等效替代关系，合力不一定大于分力，两个力的合力大小范围为|F1-F1|≤F≤F1+F1. 二、 共点力的平衡 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：所受合外力为0. 3．共点力平衡条件的推论. (1) 三力平衡： ① 物体受三个共点力作用而平衡，任意两个力的合力跟第三个力等大反向(等值法). ② 物体受三个共点力作用而平衡，将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向(分解法). ③ 物体受三个共点力作用而平衡，三个力的矢量图必定组成一个封闭的矢量三角形. (2) 多力平衡： 如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反. 三、 受力分析的步骤 1．明确研究对象(可以是一个结点，一个物体或物体系)，并把研究对象隔离出来. 2．按顺序找力：一般先分析重力，然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析弹力和摩擦力，最后再分析其他场力. 3．画出受力图，标出表示力的字母. 1．(2015·河南安阳第二次质量监测)如图所示，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为θ=30°，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为 (　　) A. B. mg C. mg D. mg 〖答案〗A 〖解析〗如图所示，对沙袋建立直角坐标系并进行受力分析. 由平衡条件有 Fcos 30°-Tsin 30°=0， Fsin 30°+Tcos 30°-mg=0， 联立可解得F=. 2．(2015·内蒙古包头测评)如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为(　　) A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 〖答案〗B 〖解析〗隔离分析物体B的受力情况如图甲所示，要保持物体B静止不动，物体A一定对物体B有摩擦力. 由牛顿第三定律可知，物体B对A一定有摩擦力；取A、B作为整体受力分析可知，地面对A的摩擦力为零，故A物体受力情况如图乙所示，故B项正确. 3．(2015·河北衡水中学)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面的最大静摩擦力为Ffm，则弹簧的劲度系数为 (　　) A. B. C. D. 〖答案〗C 〖解析〗物块在离墙壁的最近和最远点，受到的静摩擦力等于最大静摩擦力Ffm，由平衡条件可得Ffm=k(l0-x1)，Ffm=k(x2-l0)，解得k=，故C项正确. 4．(2015·山西四校联考)将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示.用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=60°，则F的最小值为 (　　) A. mg B. mg C. mg D. mg 〖答案〗B 〖解析〗以两个小球组成的整体为研究对象，进行分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图.根据平衡条件得知，F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反的，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，根据平衡条件得F=2mgsin 60°=mg.故B项正确. 【案例导学】 案例导学 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 单个物体的平衡 例1　(2015·江西南昌十校联考)体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上.已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D (Dd)，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为 (　　) A. mg B. C. D. 〖解析〗以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设