版高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的直线运动学案Word文档格式.docx
《版高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的直线运动学案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的直线运动学案Word文档格式.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
物块与桌面间的动摩擦因数为（ ）
图1
A.2－
B.
C.
D.
解析 当F水平时，根据平衡条件得F＝μmg；
当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°
角时，由平衡条件得Fcos60°
＝μ（mg－Fsin60°
），联立解得μ＝
，故选项C正确。
答案 C
物体的动态平衡问题
【典例2】（2016·
全国卷Ⅱ，14）质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图2所示。
用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（ ）
图2
A.F逐渐变大，T逐渐变大
B.F逐渐变大，T逐渐变小
C.F逐渐变小，T逐渐变大
D.F逐渐变小，T逐渐变小
解析 对O点受力分析如图所示，F与T的变化情况如图，由图可知在O点向左移动的过程中，F逐渐变大，T逐渐变大，故选项A正确。
答案 A
整体法、隔离法在平衡中的应用
【典例3】如图3所示，A、B、C三个完全相同的下水道水泥管道静止叠放在水平地面上，假设每个管道的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
图3
A.A对B的弹力大小为
mg
B.地面对B、C均没有摩擦力作用
C.地面对B的支持力大小为
D.地面对B的摩擦力大小为
解析 选择A、B、C为研究对象，可得其截面图如图甲所示，对A受力分析如图乙所示，由题意知，FBA＝FCA，2FBAcos30°
＝mg，则A对B的弹力FAB＝FBA＝
mg，选项A正确；
对B受力分析如图丙所示，由于A对B有斜向左下的弹力，则地面对B有摩擦力作用，同理，地面对C也有摩擦力作用，选项B错误；
由平衡条件可得mg＋FABcos30°
＝FNB，FABsin30°
＝Ff，联立解得FNB＝
mg，Ff＝
mg，即选项C错误，选项D正确。
答案 AD
1.处理平衡问题的基本思路
2.在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析；
在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析。
3.解决动态平衡问题的一般思路：
把“动”化为“静”，“静”中求“动”。
动态平衡问题的常用方法：
（1）图解法
（2）解析法 （3）相似三角形法
（4）正弦定理法等
1.如图4所示，竖直平面内的光滑半圆环固定在水平面上，重力为G的小球套在环上，轻弹簧上端P与小球相连，下端Q固定在水平面上。
若小球在图示位置静止时弹簧恰好竖直，半径OP与水平面夹角为θ。
弹簧的劲度系数为k，弹簧处于弹性限度内，则此时（ ）
图4
A.小球受3个力作用
B.环受到小球的压力大小为Gsinθ
C.弹簧处于伸长状态
D.弹簧的形变量为
解析 由于弹簧恰好竖直，小球受到的重力与受到的弹簧弹力恰好平衡，环对小球没有支持力作用，小球只受两个力的作用，即kx＝G，得x＝
，弹簧处于压缩状态，综上所述，D正确。
答案 D
2.如图5所示，A、B两个定滑轮安装在竖直的固定杆上，两滑轮的高度差为d，水平距离为
d，质量分别为M和m的两物体，由跨过定滑轮的细绳连接，不计滑轮的大小、质量及一切摩擦。
现两物体处于静止状态，则（ ）
图5
A.两物体的质量M和m不相等
B.两竖直杆对滑轮的作用力大小相等
C.O1A段杆对滑轮的作用力大小是O2B段杆对滑轮作用力大小的
倍
D.O1A段杆对滑轮的作用力大小是O2B段杆对滑轮作用力大小的2倍
解析 由于滑轮两边绳上的张力大小总是相等的，因此两物体的质量相等，即M＝m，选项A错误；
根据力的平衡可知，杆对滑轮的作用力等于滑轮两边绳子上的张力的矢量和，由几何关系可知，A滑轮两边绳子的夹角为60°
，则O1A段杆对滑轮的作用力大小为F1＝2mgcos30°
＝
mg，同理可知，O2B段杆对滑轮的作用力大小为F2＝mg，因此选项B、D错误，C正确。
3.（多选）如图6所示，一个固定的
圆弧阻挡墙PQ，其半径OP水平，OQ竖直。
在PQ和一个斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B。
斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着，整个装置处于静止状态。
现改变推力F的大小，推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动，使球B沿斜面上升一很小高度。
在球B缓慢上升过程中，下列说法正确的是（ ）
图6
A.斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小
B.阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小
C.水平推力F逐渐增大
D.水平地面对斜面体A的弹力逐渐减小
解析 对球B受力分析，如图甲所示。
当球B上升时，用图解法分析B球所受各力的变化，其中角θ增大，FAB和FOB均减小，则选项A、B正确；
对斜面体进行受力分析，如图乙所示，因为FAB减小，由牛顿第三定律可知FAB＝FBA，故FBA也减小，则推力F减小，水平地面对斜面体的弹力FN也减小，则选项C错误，D正确。
答案 ABD
电学中的平衡问题
电场力作用下的物体平衡问题
【典例1】（多选）如图7所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M连接，定滑轮左侧连接物块b的一段细绳与斜面平行，带负电的小球N用绝缘细线悬挂于P点。
设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面上，并且b、c都处于静止状态，下列说法中正确的是（ ）
图7
A.b对c的摩擦力一定减小
B.地面对c的支持力一定变大
C.地面对c的摩擦力方向一定向左
D.地面对c的摩擦力一定变大
解析 两带电小球在缓慢漏电过程中，库仑力F库＝
减小。
对小球M，由平衡条件知，绳子拉力大小FT＝
减小；
对物块b，摩擦力Ff1＝mbgsinθ－FT，方向向上或Ff1＝FT－mbgsinθ，方向向下，故其可能增大，也可能减小，选项A错误；
对b、c整体，地面对c的支持力FN＝（mb＋mc）g－FTsinθ随FT减小而变大，地面对c的摩擦力Ff2＝FTcosθ减小，方向一定向左，选项B、C正确，D错误。
答案 BC
复合场中的物体平衡问题
【典例2】（2017·
全国卷Ⅰ，16）如图8，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是（ ）
图8
A.ma＞mb＞mcB.mb＞ma＞mc
C.mc＞ma＞mbD.mc＞mb＞ma
解析 由题意知，三个带电微粒受力情况：
mag＝qE，mbg＝qE＋qvB，mcg＋qvB＝qE，所以mb>
ma>
mc，故选项B正确，A、C、D错误。
答案 B
电磁感应中的导体棒平衡问题
【典例3】（2016·
全国卷Ⅰ，24）如图9，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。
两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；
用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。
右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑。
求
图9
（1）作用在金属棒ab上的安培力的大小；
（2）金属棒运动速度的大小。
解析
（1）由ab、cd棒被平行于斜面的导线相连，故ab、cd速度总是大小相等，cd也做匀速直线运动。
设两导线上拉力的大小为FT，右斜面对ab棒的支持力的大小为FN1，作用在ab棒上的安培力的大小为F，左斜面对cd棒的支持力大小为FN2。
对于ab棒，受力分析如图甲所示，由物体的平衡条件得
甲 乙
2mgsinθ＝μFN1＋FT＋F①
FN1＝2mgcosθ②
对于cd棒，受力分析如图乙所示，由物体的平衡条件得
mgsinθ＋μFN2＝FT③
FN2＝mgcosθ④
联立①②③④式得：
F＝mg（sinθ－3μcosθ）⑤
（2）设金属棒运动速度大小为v，ab棒上的感应电动势为
E＝BLv⑥
回路中电流I＝
⑦
安培力F＝BIL⑧
联立⑤⑥⑦⑧得：
v＝（sinθ－3μcosθ）
答案
（1）mg（sinθ－3μcosθ）
（2）（sinθ－3μcosθ）
电学中的平衡问题是指在电场力、安培力、洛伦兹力参与下的平衡问题。
处理方法与纯力学问题的分析方法一样，把方法和规律进行迁移应用即可。
1.兴趣课堂上，某同学将完全相同的甲、乙两个条形磁铁水平放在粗糙的水平木板上（N极正对），如图10所示，缓慢抬高木板的右端至倾角为θ，在这一过程中两磁铁均保持静止状态。
请对该同学提出的说法进行分析，其中正确的是（ ）
图10
A.甲受到的摩擦力的方向（相对木板）可能发生变化
B.乙受到的摩擦力的方向（相对木板）可能发生变化
C.继续增大倾角，甲、乙将会同时发生滑动
D.若减小甲、乙间距，重复上述过程，增大倾角时乙会先发生向上滑动
解析 因两条形磁铁的N极正对，相互排斥，在θ较小时，乙有沿木板向上运动的趋势，且随着θ的增大，乙所受的摩擦力大小沿木板向下逐渐减小，可能出现反向增大的情况；
对甲而言，随着θ的增大，甲所受摩擦力大小增大，且不可能出现摩擦力方向（相对木板）变化的情况，故选项A错误，B正确；
增大倾角θ或减小甲、乙间距时，最易发生相对滑动的为甲，故选项C、D均错误。
2.（2018·
大连模拟）如图11所示，上下不等宽的平行导轨，EF和GH部分导轨间的距离为L，PQ和MN部分的导轨间距为3L，导轨平面与水平面的夹角为30°
，整个装置处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。
金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个沿导轨平面向上的作用力F，使其沿斜面匀速向上运动，同时cd处于静止状态，则F的大小为（ ）
图11
A.
mgB.mg
mgD.
解析 设ab杆向上做切割磁感线运动时，产生感应电流大小为I，受到安培力大小为F安＝BIL，对于cd，由平衡条件得BI·
3L＝mgsin30°
，对于ab杆，由平衡条件得F＝mgsin30°
＋BIL，综上可得：
F＝
mg，故选项A正确。
3.如图12所示，三根长度均为0.3m的不可伸长的绝缘细线，其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点，另一端分别拴有质量均为0.12kg的带电小球A和B，其中A球带正电，电荷量q＝3×
10－6C，B球带负电，与A球带电荷量相同。
A、B之间用第三根绝缘细线连接起来。
在水平向左的匀强电场作用下，A、B保持静止，悬线
升级会员 