高考物理二轮复习力与物体的平衡文档格式.docx

1、B木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和解析铁块b做匀速运动，故铁块b受重力、斜面对它的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项A正确；将a、b看做一个整体，竖直方向：FGaGb，选项D错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项B、C均错方法技巧 1 在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析. 2 采用整体法进行受力分析时，要注意各个物体的状态应该相同. 3 当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三

2、定律分析该物体的受力，此法叫“转换研究对象法”.）热点二静态平衡问题静态平衡问题在近几年高考中多以选择题的形式出现，考查方向主要有：（1）受力分析及力的合成和分解（2）平衡条件的应用（3）整体法与隔离法的应用1.（2013高考重庆卷）如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为（）AG BGsin CGcos DGtan 解析因人静躺在椅子上，由“二力平衡”可知椅子各部分对人的作用力的合力跟人的重力平衡，大小为G，方向竖直向上2.（2013高考山东卷）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小

3、球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（）A.4 B4C12 D21解析将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有FCFAsin 30FCkxCFAkxA故D正确，A、B、C错误答案D3.（多选）（2014高考浙江卷）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上，则（）A小球A与B之间库

4、仑力的大小为B当 时，细线上的拉力为0C当D当时，斜面对小球A的支持力为0解析根据库仑定律得A、B间的库仑力F库k，则A正确当细线上的拉力为0时满足kmgtan ，得到，则B错C正确斜面对小球A的支持力始终不为零，则D错误答案AC总结提升 1 在处理连接体问题中，分析外界对系统的作用力时用整体法，分析系统内物体间的作用力时用隔离法. 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.）热点三动态平衡问题该热点是高考的重点内容，分析近几年的高考题，命题方向有以下几点：（1）考查解析法、图解法的灵活运用（2）带电体在电场中的受力分析往往也会涉及

5、动态平衡问题，尤其是涉及库仑定律的考查高考山东卷）如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）AF1不变，F2变大 BF1不变，F2变小CF1变大，F2变大 DF1变小，F2变小解析木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为，由平衡条件知，合力F10，故F1不变，F2，剪短轻绳后，增大，cos 减小，F2增大，故A正确2.（2014长沙模拟）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在

6、圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是（）AF减小，FN不变 BF不变，FN减小CF不变，FN增大 DF增大，FN减小解析对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示，力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知，小球缓慢上移时mg不变，R不变，L减小，F减小，FN不变，A正确平顶山模拟）如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上现过a的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将

7、a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（）A拉力F先增大后减小，最大值是GB开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0Ca、b间的压力开始最大为2G，以后逐渐减小到GDa、b间的压力由0逐渐增大，最大为G解析分析圆柱体a受力如图所示，由图可知，开始时30，FN2G，FG，缓慢地将a拉到b的顶端的过程中，由30增加到90，如图所示，此过程中F一直减小到零，FN也一直减小，最小值为G，故B、C正确答案BC方法技巧求解三力动态平衡的三个常用方法 1 解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势. 2 图解法：如果其中一个力的大小、

8、方向均不变，另一个力的方向不变，求解第三个力的变化时可用图解法. 3 相似三角形法：如果其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法求解.）电磁学中的平衡问题高考对电磁学中的平衡问题的考查，题型既有选择题，也有计算题，内容主要在下列两个方面：（1）导体棒在安培力作用下的平衡问题（2）带电体（带电粒子）在电场力、洛伦兹力作用下的平衡问题A.物块c的质量是2msin B回路中电流方向俯视为顺时针Cb棒放上后，a棒受到的安培力为2mgsin Db棒放上后，a棒中电流大小是解析由右手定则可知回路中电流方向俯视为逆时针，B错误因为a、b、c都处于平衡状态

9、，分别列三个平衡方程FTmgsin F安a、F安bmgsin ，FTmcg，而且a、b中电流大小相等，所以F安aF安bBIL，联立解以上四个方程，可得F安aF安bmgsin ，mc2msin ，电流大小为，所以A、D正确，C错误答案AD总结提升此题为力电综合问题，考查了力学知识的平衡问题和电磁感应知识，两问题的连接点是安培力，安培力及其他力的共同作用使物体处于平衡状态，由平衡条件正确列出平衡方程是解题的关键最新预测1如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始

10、终保持静止不动，A、B可视为质点关于此过程，下列说法正确的是（）A物体A受到斜面的支持力先增大后减小B物体A受到斜面的支持力一直增大C地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D地面对斜面C的摩擦力先减小后增大解析：选A.对A受力分析如图，重力大小、方向不变，支持力FN方向不变，小球B顺时针转动时，库仑力F也顺时针转动，由图可知A对，B错；对A、C取整体为研究对象，库仑斥力大小恒定，沿水平方向分力减小，地面对C的摩擦力一直减小至0，C、D错最新预测2（2014长宁区二模）长为L的通电导体放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若

11、B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体仍处于平衡状态，电流比值应为（）Acos B.Csin D.选B.第一种情形，导体所受到的安培力水平向右，由平衡条件有BI1Lcos mgsin 解得I1第二种情形，导体所受到的安培力沿斜面向上，由平衡条件有BI2Lmgsin 解得I2所以.失分防范解决物体的平衡问题时极易从以下几点失分：选取研究对象错误 整体？哪个单体？ ；受力分析错误 错判力的有无及方向，造成多力、漏力或错力 ；平衡方程错误 不能灵活应用各种处理力的方法 ；在动态平衡问题中混淆恒力与变力.应从以下几点进行防范：正确理解各力的性质及其产生的效果；严格按照受力分析的顺序逐一对各力确认并

12、画出草图；灵活运用整体法和隔离法、正交分解法、假设法、等效法、图象法等；列出正确的平衡方程或确定力的变化情况.）一、选择题1（多选）（2014德州模拟）如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起，接触面光滑，物块B放置在地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止则（）A绳子的拉力不为零B地面受的压力大于物块B的重力C物块B与地面间不存在摩擦力D物块B受到地面的摩擦力水平向左选AC.因A、B接触面光滑，若B对A有支持力，则物块A的合力不可能为零，因此A、B间的弹力为零，所以绳子的拉力FmAg，分析物块B可知，地面对B的支持力FNBmBg，物块B与地面间的摩擦

13、力为零，故A、C正确，B、D错误2（2014西城区二模）如图甲所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为的粗糙导轨上，在图乙所加各种大小相同、方向不同的匀强磁场中，导体棒ab均静止，则下列判断错误的是（）A四种情况导体棒受到的安培力大小相等BA中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零CB中导体棒ab可能是二力平衡DC、D中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零选D.因磁感线都垂直于导体棒，所以导体棒受到安培力的大小相等，A中安培力方向水平向右，而支持力垂直于斜面，与重力可以形成三力平衡，所以摩擦力可能为零；同理，B中安培力方向向上，可与重力构成二力平衡；C中安培力方向向下，D中安培力方向水平向左，要平衡则一

14、定受到摩擦力作用，故选项D错误3（2014安徽名校质检）如图所示，质量为m的木块A放在地面上的质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F、方向相反的力分别推A和B，它们均静止不动，则（）AA与B之间一定存在弹力B地面受向右的摩擦力CB对A的支持力一定等于mgD地面对B的支持力的大小一定等于Mg选A.对A、B整体受力分析，受到重力（Mm）g、地面的支持力FN和已知的两个推力对于整体，由于两个推力刚好平衡，故整体与地面间没有摩擦力；根据共点力平衡条件，有FN（Mm）g，故B、D错误；再对木块A受力分析，受重力mg、已知的推力F、斜劈B对A的支持力FN和摩擦力Ff，当推力F沿斜面的分量大于重力的下滑分

15、量时，摩擦力的方向沿斜面向下，当推力F沿斜面的分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，当推力F沿斜面的分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，根据共点力的平衡条件，运用正交分解法，可以得到：FNmgcos Fsin ，故A正确，C错误4（2014东北三省四市模拟）如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2，OB绳与水平方向的夹角为，则球A、B的质量之比为（）A2cos 1 B12cos Ctan 1 D12sin 选A.以A为研究对象，根据平衡条件得：FTsin 2mAg.以B为研究对象，根

16、据平衡条件得：FTsin mBg，故2cos ，解得正确答案为A. 5（2014武昌区高三调研）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30，则F的最小值为（）mg BmgC.mg D.mg选B.将a、b看成一个整体，受力分析可知，当力F与Oa垂直时F最小，可知此时F2mgsin mg，B正确6（2014高考上海卷）如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N.在运动过程中（）A

17、F增大，N减小 BF减小，N减小CF增大，N增大 DF减小，N增大选A.由题意知，小球在由A运动到B过程中始终处于动态平衡状态设某一时刻小球运动至如图所示位置，则对球由平衡条件得：Fmgsin ，Nmgcos ，在运动过程中，增大，故F增大，N减小，A正确7（2014高考新课标全国卷）如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A一定升高 B一定降低C保持不变 D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定选A.设橡皮筋原长为l0

18、加速前平衡时橡皮筋伸长了x0则有kx0mg当加速并稳定时设小球偏离竖直方向角，橡皮筋伸长了x由小球在竖直方向受力平衡有kxcos mg联立得kxcos kx0xcos x0此时小球距悬挂点的竖直高度h（l0x）cos l0cos xcos l0cos x0l0x0故小球一定升高，选项A正确8（2014东城区一模）如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45的斜面上，已知mA2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45增大到50，系统保持静止下列说法正确的是（）A细绳对A的拉力将增大BA对斜面的压力将减小CA受到的静摩擦力不变DA受到的合力将增大选B.物体B受重

19、力mBg和竖直向上的绳的拉力F而平衡，则有FmBgmAg，细绳对A的拉力保持不变，选项A错误；物体A受力如图所示，由物体的平衡条件得FNmAgcos 0，mAgsin FfF0，FFmAg，若从45，则有FN减小，Ff增大，选项B正确，C错误；物体A始终保持静止状态，合力始终为零，选项D错误9（2013高考新课标全国卷）如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（） B. D.选B.以c球为研究对象，除受另外a、b

20、两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力，如图所示，c球处于平衡状态，据共点力平衡条件可知F静2kcos 30；F静Eqc，解得E，场强方向竖直向上，选项B正确10（多选）（2014遵义二模）如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）A推力F将增大B竖直墙面对小球A的弹力减小C地面对小球B的弹力一定不变D两个小球之间的距离增大选BCD.将A、B视为整体进行受力分析，在竖直方向只

21、受重力和地面对整体的支持力FN（也是对B的支持力FN），将B向左推动少许后，竖直方向受力不变，所以FN（mAmB）g为一定值，C正确；对B进行受力分析如图，由平衡条件可知FNmBgF斥cos ，向左推B，减小，所以F斥减小，由库仑定律F库k得：A、B间距离r增大，D正确；而FF斥sin ，减小，F斥减小，所以推力F减小，故A错误；将A、B视为整体时，FFNA，所以墙面对小球A的弹力FNA减小，B正确二、计算题11（2014临沂第三次适应性测试）如图所示，一个底面粗糙，质量为m的斜面体静止在水平地面上，斜面体斜面是光滑的，倾角为30，现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球静止时轻绳与斜面的夹

22、角是30（1）求当斜面体静止时绳的拉力大小；（2）若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？（1）设绳的拉力为FT，斜面体对小球的支持力为FN，对小球进行受力分析如图所示，由平衡条件可知，FT和FN的合力竖直向上，大小等于mg，由几何关系可得出FNFTmg.（2）对斜面体进行受力分析，设小球对斜面体的压力为FN，地面的支持力为F，地面的静摩擦力为Ff，由正交分解和平衡条件可知，在竖直方向上：FmgFNcos 30在水平方向上：FfFNsin 30根据（1）和牛顿第三定律可知：FNFNFT又由题设可知FfmaxkFFf综合上述

23、各式解得k答案：（1）mg（2）k12（2014泰州模拟）如图所示，ace和bdf是间距为L的两根足够长平行导轨，导轨平面与水平面的夹角为.整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，ab之间连有阻值为R的电阻若将一质量为m的金属棒置于ef端，今用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒从ef位置由静止推至距ef端s处的cd位置（此时金属棒已经做匀速运动），现撤去恒力F，金属棒最后又回到ef端（此时金属棒也已经做匀速运动）若不计导轨和金属棒的电阻，且金属棒与导轨间的动摩擦因数为.求：（1）金属棒上滑过程中的最大速度；（2）金属棒下滑过程的末速度（1）设当金属棒上滑到匀速时速度最大为v1，此时受力平衡，则：Fmgcos mgsin BI1L0I1解得v1（2）设金属棒下滑过程的末速度为v2，此时受力平衡，则：BI2Lmgcos mgsin 0I2解得v2（2）