屆高考物理专题目复习精品学案―物体的受力和平衡.docVIP

2012届高考物理专题复习精品学案―物体的受力和平衡 目标：1．通过受力分析，深化对力的概念的认识，提高受力分析的能力 2．应用力的平衡条件分析、解决平衡类问题 重点：受力分析、平衡条件的应用 难点：1．受力分析的一般方法2．平衡条件的应用 一、考纲解读 本专题涉及的考点有：滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数；形变、弹性、胡克定律；力的合成和分解。 《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数，形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求；对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。 力是物理学的基础，是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等，通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。 二、命题趋势 本专题的高考热点主要由两个：一是有关摩擦力的问题，二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主，中等难度。 三、例题精析 【例1】如图所示，位于水平桌面上的物块P质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉Q使它做匀速运动，则F的大小为 （　　　） A． B． C． D． 解析 将P、Q看为一个整体，受两绳相等的拉力F0和地面的摩擦力f及拉力F作用，做匀速运动，有F=2 F0－，再对Q隔离,受力分析，由平衡条件得 F= F0+由以上两式联立解得 F=。 答案：C 【例2】如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，承受弹力的最大值一定，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B端吊一重物。现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前（ ） A．绳子越来越容易断 B．绳子越来越不容易断 C．AB杆越来越容易断 D．AB杆越来越不容易断 解析：因为轻杆，力的作用点在杆的一端，故杆中的作用力沿杆的方向。对B点受力分析，如图，当θ角减小时，绳中拉力减小。杆受到的压力沿杆的方向，故杆无所谓易断不易断。故B项正确。 【例3】物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图所示。两物体恰能沿固定斜面向下做匀速运动 （ ） A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C．A、B之间的摩擦力为零 D，A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质 解析：因A、B沿固定斜面向下做匀速运动，故B受到A的摩擦力平行斜面向上，A受到B的摩擦力平行斜面向下，故B正确． 【例4】如图甲所示，粗糙长木板的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，角逐渐增大的过程中，摩擦力Ff的大小随角变化最有可能的是图乙中的（ ） 图甲 图乙 解析：当Ff为静摩擦力时Ff = mgsin，即按正弦规律变化；当木块滑动后Ff为动摩擦力，Ff =FN =mgcos，即按余弦规律变化。答案：B。 【例5】如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？ 解析：选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图甲所示）而处于平衡状态。根据平衡条件有： N －（M+m）g=0 ① F=f ② 可得N=（M+m）g ③ 再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力NB，墙壁对它的弹力F的作用（如图乙所示），而处于平衡状态，根据平衡条件有： NBcosθ=mg ④ NBsinθ=F ⑤ 解得F=mgtanθ ⑥ 所以f=F=mgtanθ ⑦ 【例6】如图所示，两根长为L的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为m，带电量分别为+q和的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场中，现用长度也为L的绝缘细丝线将AB拉紧，并使小球处于静止状态，求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态． 解析：对A球受力分析如图．设悬点与A之间的丝线拉力为F1，AB之间丝线的拉力为F2，根据平衡条件得 F1sin60°=mg ① qE=k +F1cos60°+F2 ② 由以上二式得E=k +cot60°+ ③ ∵F2≥0 ④ 所以，实现平衡状态的条件是 E≥k +