2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题1力与物体的平衡教.docVIP

专题一　力与物体的平衡 ——————[知识结构互联]——————[核心要点回扣] —————— 1．共点力的平衡条件：F合＝0或Fx＝0，Fy＝0. 2．三个共点力的平衡 (1)任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反． (2)表示三个力的有向线段可以组成一个封闭的三角形． 3．多个共点力的平衡 (1)其中任意一个力都与其他力的合力大小相等，方向相反． (2)物体沿任何方向的合力均为零． 4．动态平衡：物体在缓慢移动过程中，可认为其所受合力为零，物体处于平衡状态． 5．带电粒子在复合场中除了受到重力、弹力和摩擦力外，还涉及电磁学中的电场力和洛伦兹力．电磁场中的平衡问题也遵循合力为零这一规律．考点1　力学中的平衡问题 (对应学生用书第1页) ■品真题感悟高考………………………………………………………………[考题统计]　五年7考：2017年Ⅰ卷T21、Ⅱ卷T16、Ⅲ卷T172016年Ⅰ卷T19、Ⅱ卷T14、Ⅲ卷T17　2013年Ⅱ卷T15 [考情分析] 1．共点力的单物体动态平衡及连接体的静态、动态平衡问题是高考命题的热点．2．考查的内容有物体的受力分析、整体法与隔离法的应用、力的合成与分解及解析法、图解法的应用等．3．做好物体的受力分析，画出力的示意图，并灵活应用几何关系和平衡条件是解题的关键．4．要理解一些常见物理语言(如轻绳、轻环、轻滑轮等)．5．合成法适用于物体受三个力而平衡，正交分解法多用于物体受三个以上力而平衡． 1(受力分析、力的分解)(2017·Ⅱ卷T16)如图1-1所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　) 图1-1 A．2－　　　　　　　　　B. C. D. C　[设物块的质量为m.据平衡条件及摩擦力公式有拉力F水平时，F＝μmg ①拉力F与水平面成60°角时，Fcos 60°＝μ(mg－Fsin 60°) ②联立①②式解得μ＝.故选C.] 2(物体的静态平衡)(2016·Ⅲ卷T17)如图1-2所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为(　　) 图1-2 A.　　　　　　　B.m C．m D．2m [题眼点拨]　①“细线穿过两轻环”，“不计所有摩擦”说明细绳上张力处处相等且等于mg；②“平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径”说明平衡时，利用对称性分析各力的方向． C　[如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心．由于a、b间距等于圆弧半径，则∠aOb＝60°，进一步分析知，细线与aO、bO间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块研究，悬挂小物块的细线张角为120°，由平衡条件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m.故选项C正确．] 3．(物体的动态平衡)(多选)(2017·Ⅰ卷T21)如图1-3所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N.初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α)．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　) 图1-3 A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小 C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小 [题眼点拨]　①“缓慢拉起”说明重物处于动态平衡状态；②“保持夹角α不变”说明OM与MN上的张力大小和方向均变化，但其合力不变． AD　[设重物的质量为m，绳OM中的张力为TOM，绳MN中的张力为TMN.开始时，TOM＝mg，TMN＝0.由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg等大、反向．如图所示，已知角α不变，在绳MN缓慢拉起的过程中，角β逐渐增大，则角(α－β)逐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定理得：＝，(α－β)由钝角变为锐角，则TOM先增大后减小，选项D正确；同理知＝，在β由0变为的过程中，TMN一直增大，选项A正确．] 　在第3题中若柔软轻绳所能承受的拉力是有限的，那么最先发生断裂的轻绳和此时绳MN与竖直方向的夹角大小分别是(　　) A．OM　90° B．MN　90° C．OM　60° D．MN　60° A　[由第3题中的关系式：＝可知，当α－β＝90°时，TOM最大，此时绳最容易发生断裂，绳MN与竖直方向的夹角为90°.] 　(2016·Ⅱ卷T14)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(　　) A．