广东高考物理必考题的型一 受力分析及力的平衡.doc

广东物理高考必考题型一 受力分析及物体的平衡 一、知识导图 二、知识梳理 1、六种常见性质力分析 力 产生条件 大小 方向 说明 重力 由于地球的吸引(但不是地球对物体的引力) G＝mg(g与物体的高度、纬度有关) 竖直向下 ①重力大小与物体的运动状态无关②在电磁场中，基本粒子的重力远小于电磁力，常被忽略 弹力 接触、弹性形变 弹簧：F＝kx 与形变方向相反 ①垂直于接触面，指向被支持物体或被压物体；②绳的弹力方向沿绳收缩的方向； ③杆的弹力方向不一定沿杆 摩擦力 ①两物体之间有弹力②接触面粗糙 ③有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动趋势(静摩擦力) 滑动摩擦力：Ff＝μFN静摩擦力：0Ff≤Ffmax 平行于接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向相反 对静摩擦力的分析、判断，要结合物体的运动状态 电场力 带电体在电场中 F＝qE(定义式) (适用于真空中点电荷) 正电荷受力方向与E方向相同，负电荷受力方向与E方向相反 安培力 通电导线在磁场中做切割磁感线运动 F＝BIL(B⊥I) 由左手定则判断F垂直于L和B决定的平面 闭合回路中的导体棒做切割磁感线运动产生感应电流的同时，导体棒受到安培力作用 洛伦兹力 电荷运动的方向与磁场方向不平行 F＝Bqv(B⊥v) 由左手定则判断 洛伦兹力永不做功 2、受力分析的步骤 (1)明确研究对象，可以是一个结点、一个物体或系统，整体法与隔离法灵活应用． (2)按顺序找力：先分析场力（重力，电场力，磁场力）；再分析接触力(包括弹力和摩擦力)． (3)画出受力图，标出表示力的字母，并检查以防漏力或多力． 3、受力分析的注意事项 (1)只分析研究对象受的力(即研究对象以外的物体给研究对象的力)，而不分析研究对象给其他物体的力． (2)只分析性质力，如重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，不分析效果力，如向心力等． (3)考虑了分力就不能再同时考虑合力，反之亦然． (4)物体的受力情况与运动情况相对应． 4、共点力平衡问题的解法 (1)合成法：物体受三力平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大方向。这三力可构成三角形，再运用勾股定理或三角函数求解。 (2)正交分解法：物体在多个共点力作用下处于平衡状态时，可以把各力沿两个相互垂直的方向分解，在这两个方向上分别根据Fx＝0、Fy＝0列方程并进行讨论． (3)相似三角形法：通过力三角形与几何三角形相似的方法求未知力，这种方法在解斜三角形问题时更显优越性． 5、整体法、隔离法的应用 （1）整体法：若相互作用的几个物体运动情况完全一样（例如都是静止的，或者加速度相同的）优先考虑整体法，但整体法不能求内力． （2）隔离法：把研究对象（一般先从受力最简单的物体入手）从周围物体中隔离出来，进行受力分析的方法．隔离法不仅能求出其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部物体之间的作用力． 6、动态平衡问题：所谓动态平衡是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这一过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，解决此类问题的基本方法有解析法和图解法． (1)解析法：画出研究对象的受力图，根据动态变化的原因，一般是某一夹角在发生变化，用三角函数表示出各个作用力与变化夹角之间的关系，从而判断各作用力的变化． (2)图解法：画出研究对象的受力图，作出力的平行四边形或矢量三角形，依据某一参量的变化，分析各边的长度变化从而确定力的大小及方向的变化情况．当物体受到一个大小方向不变、一个方向不变、一个大小方向都变化的三个力作用时，且题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时应首先考虑这种方法． 三 典例分析 例1、如图所示，物块的质量为m，在恒力F的作用下，紧靠在天花板上保持静止，若物块与天花板间的动摩擦因数为μ，则(　　) A．物块可能受到3个力作用 B．物块受到的摩擦力的大小一定为Fcosθ C．天花板对物块摩擦力的大小一定为μFsinθ D．物块对天花板的压力大小为F－mg 例2如图所示，100个大小相同、质量均为m且无摩擦的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上，已知平面AB与水平面夹角为30°，则第二个小球(　　) A．共受到三个力的作用 B．共受到四个力的作用 C．对第三个小球的作用大小为48mg D．对第三个小球的作用大小为47mg 例 3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？ 例4如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力(　　) A．等于零 B．不为