高考二轮专题复习：专题01　力与物体的平衡（解析版）.docxVIP

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专题01力与物体的平衡

【命题规律】

1、命题角度

（1）物体的受力分析、静态平衡、动态平衡；

（2）静电力、安培力、洛伦兹力作用下的平衡.

2、常考题型：选择题．

【知识荟萃】

★考向一静态平衡问题

1．研究对象的选取：整体法和隔离法．

2．受力分析的方法

（1）假设法．

（2）转换研究对象法：根据牛顿第三定律，如图

（3）动力学分析法：根据牛顿第二定律，由加速度方向判定合力的方向，从而确定某一个力的方向，如图.

（4）整体法与隔离法

3．共点力平衡的常用处理方法

适用条件

平衡关系

合成法

三个共点力

任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反

效果分解法

三个共点力

某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件

正交分解法

三个或三个以上共点力

将物体所受的力分解为相互垂直的两组力，每组力都满足平衡条件

★考向二动态平衡问题

1、解决动态平衡问题的一般思路

化“动”为“静”，多个状态下“静”态对比，分析各力的变化或极值．

2、三力作用下的动态平衡

3、四力作用下的动态平衡

（1）在四力平衡中，如果有两个力为恒力，或这两个力的合力方向确定，为了简便可用这两个力的合力代替这两个力，转化为三力平衡，例如：

如图，qEmg，把挡板缓慢转至水平的过程中，可以用重力与静电力的合力mg－qE代替重力与静电力．

如图，物体在拉力F作用下做匀速直线运动，改变θ大小，求拉力的最小值，可以用支持力与摩擦力的合力F′代替支持力与摩擦力．（tanθ＝μ）

（2）对于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法．

★考向三电磁力作用下的平衡问题

1、电场力作用下的平衡问题

（1）电场力的大小和方向

①大小：F＝Eq，F＝eq\f(kq1q2,r2)。

②方向：正电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相同；负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反。

（2）方法：与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化。

（3）步骤

①选取研究对象（整体法或隔离法）。

②受力分析，多了电场力。

③列平衡方程。

2、磁场力作用下的平衡问题

（1）安培力

①大小：F＝ILB，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。

（2）洛伦兹力

①大小：F洛＝qvB，此式只适用于B⊥v的情况。当B∥v时F洛＝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，洛伦兹力永不做功。

（3）立体平面化

该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成。这类题目的难点是题图具有立体性，各力的方向不易确定。因此解题时一定要先把立体图转化成平面图，通过受力分析建立各力的平衡关系。

（4）带电体的平衡

如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是匀速直线运动。

【经典例题】

【例题1】．如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过弹簧测力计固定在竖直墙壁上。用力2F向左拉木板B，使它以速度v匀速运动，这时木块A静止，弹簧测力计的示数为F。下列说法中正确的是（）

A．木板B受到的滑动摩擦力等于F

B．地面受到的滑动摩擦力等于F

C．若木板B以2v的速度运动，木块A受到的滑动摩擦力等于2F

D．若用力4F拉木板B，木块A受到的滑动摩擦力等于2F

【答案】B

【解析】

对A、B受力分析：A受水平向右的张力和水平向左的摩擦力；又因为物体间力的作用是相互的，则物体B受到A对它水平向右的摩擦力；

由于B作匀速直线运动，则B受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡（A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力）；

如图所示：

A．由于B向左作匀速直线运动，B受到拉力和滑动摩擦力，则

2F=f

故A错误；

B．A受力平衡，故

fA=F

即A受B的摩擦力大小为F，由于B向左作匀速直线运动，则

2F=fB+f

则

f=2F﹣fB=F

根据牛顿第三定律，地面受到的摩擦力大小等于F，故B正确；

C．滑动摩擦力大小与相对速度无关，故木板B以2v的速度匀速运动时，A与B间压力不变，摩擦因数不变，故摩擦力大小不变为F，故C错误；

D．若用4F的力拉木板B，B开始加速，但是A与B间压力不变，摩擦因数不变，故摩擦力大小不变，木块A受摩擦力大小仍为F，故D错误；

故选B。

【例题2】．如图所示，一粗糙斜面体静止在水平地面上，斜面体上方水平虚线处装有一光滑定滑轮。一轻绳跨过定滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面体上的物块M相连，系统处于静止状态。现把定滑轮沿水平虚线缓慢向右移动小段距离。系统仍处于静止状态，则在此过程中（）

A．轻绳对滑轮的作用力大小不变 B．