专题1物体平衡.docVIP

高三物理第二轮复习专题 专题1 PAGE PAGE 9 专题1、物体平衡 ★ 学习目标 1、理解各种力的概念，会正确对物体受力分析； 2、熟练运用物体平衡思想解决各类问题。 ★ 高考透视 物体的平衡状态是典型的重要状态，根据平衡条件并联系实际情况，灵活运用相关的知识与方法，解决实际平衡问题是高考命题的热点，几乎年年必考，估计今后仍是热点。从历年高考试题命题的情况看，“有固定转轴物体平衡问题”因具有上海特色而在近几年都考了，应予以足够重视，但不要求力矩平衡与共点力平衡联立方程求解问题。 ★ 要点精析 物体的平衡是力学的基础知识，力的概念是贯穿力学乃至整个物理学的重要概念．对物体进行受力分析是解决力学问题的基础和关键，力的合成与分解所遵循的平行四边形定则，也是所有的矢量合成与分解时所遵守的普遍法则，对该定则的灵活应用要求较高。 1、力的概念 (1)力是物体间的相互作用，只要有力的作用，必然有两个或两个以上相互作用的物体；有作用力，必然存在着反作用力．对物体进行受力分析，一般有两种途径：一是从力的概念出发，根据力产生的条件，判断是否有力的作用及力的方向等；另一种是根据物体的运动状态来判断物体的受力情况，或利用力是物体间的相互作用进行分析。 (2)常见的三种力中，较难分析的是摩擦力．对滑动摩擦力的大小可由f=μN求出，要从弹力产生的条件来分析正压力，体会正压力与物体所处的状态有关．静摩擦力的大小在一定数值范围内变化，其方向与物体相对运动趋势的方向相反，而相对运动的趋势只有通过物体所受其他外力作用的状况或物体的运动状态来判定．因此分析静摩擦力，从物体的运动状态和牛顿运动定律来进行，更为方便容易些。 2、解平衡问题几种常见方法 物体的平衡问题是涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面物理知识和能力的综合性问题。 （1）力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向； （2）力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必共点。 （3）正交分解法：将各力分解到轴上和轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件。 （4）相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 *(5) 矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。 *（6）巧选转轴法：由于处于平衡状态的物体以任一点为转轴的合力矩都为零，故可将转轴选在未知力的作用点上。 ★ 真题再现 1、（14年第9）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) F增大，N减小 (B) F减小，N减小 (C) F增大，N增大 (D) F减小，N增大 2、（14年12题）如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，面积为s的矩形刚性导线框abcd可绕过ad边的固定轴OO′转动，磁场方向与线框平面垂直。在线框中通以电流强度为I的稳恒电流，并使线框与竖直平面成角，此时bc边受到相对OO′轴的安培力力矩大小为（ ） (A) (B) (C) (D) 3、（12 上海 14）如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒AB中点连接，棒长为线长的二倍。棒的A端用铰链墙上，棒处于水平状态。改变悬线的长度，使线与棒的连接点逐渐右移，并保持棒仍处于水平状态。则悬线拉力（ ） （A）逐渐减小 （B）逐渐增大 （C）先减小后增大 （D）先增大后减小 α30o4、(10上海25)如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，与水平方向夹角为30?，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端。为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角?＝_______，拉力大小F α 30o 5．（13 上海 25）如图，倾角为37°，质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A点处有一固定转轴，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。质量m＝lkg的物体置于支架的B端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F，物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动，己知物体与BD间的动摩擦因数μ＝0.3。为保证支架不绕A点转动，物体向上滑行的最大距离s＝________m。若增大F后，支架仍不绕