北京市4月提升训备课笔记振臂高呼系列3A高物力学平衡专题

1、振臂高呼系列力学平衡专题1. 为什么沙滩上堆的圆锥形的沙堆不能特别高？2.3. 为什么螺纹钉子上面要做出螺纹，有什么特殊目的吗？ 力学及其力学综合和其相关的知识点几乎能占到高考的半壁江山。有道是得力学者得天下。.选择题中一般涉及力学的题有三四道,每道6分。分两个层次，一个是力的基本分析合成分解，另一个是力和其他知识的小复合题目。对应的对学生的要求也不同。. 实验题也会有有力学实验要求，并且要求很高，考的概率也很高。第一道大题一般都是力及相关的综合题目。后面两道大题也会涉及力的应用。所以高一一定要打好基础。 共点力力的作用点在物体上的 或力的 交于一点的几个力叫做共点力能简化成质点的物体受到的力

2、可以视为共点力平衡状态物体处于 状态或 状态，叫做平衡状态(该状态下物体的加速度为零)平衡条件物体受到的 为零，即F合 或I、受力分析思路：确定研究对象。研究对象可能是物体、质点、结点或系统。按顺序分析受力。一般顺序为重力和已知力,弹力、摩擦力和其它力，可以防止漏力正确画出研究对象的受力图。II、受力分析注意事项：1、受力分析的关键是“受”字，只研究研究对象所受的力，不分析研究对象对其它物体所施加的力。2、每分析一个力，都应找出施力物体，特别是对一些把握不准的，可以避免添力。没有施力物体的力是不存在的。3、 物体的受力情况一定要符合物体的运动状态。注意：一般利用整体法和隔离法相结合的方法进行受

3、力分析。共点力作用下物体平衡的一般解题思路：常用方法: 程序法，假设法，等效替代法，整体隔离法，矢量图解法，等等看到多个物体首先联想到什么方法A类静摩擦力的大小方向判断方式 对比滑动摩擦力例1.如图所示，物体a, b, c 叠放在水平桌面上，水平力，分别作用于物体，上，以，分别表示与，与，与桌面间的静摩擦力的大小，则（）. ，.，.，.，10N ，abc 方法总结：利用整体隔离发（法）的思想。可以把a,b,c看做整体进行受力分析，也可以把a，b看做整体进行分析。灵活选择受力部分简化解题过程。解析：以a为研究对象，根据平衡条件得到：b对a的静摩擦力大小f1=0，否则a水平方向所受的合力不为零，不

4、能保持平衡以ab整体为研究对象，根据平衡条件得到：f2=Fb=5N再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：f3=Fc-Fb=10N-5N=5N，方向水平向左所以f1=0，f2=5N，f3=5N答案：CB类例1.如图所示，物体A、B的质量分别为、，且>。二者用细绳连接连接体特征看到静止就想到受力平衡知识点后跨过定滑轮，A静止在倾角=30°的斜面上，B悬挂着，且斜面上方的细绳与斜面平行。若将斜面倾角缓慢增大到45°，物体A仍保持静止。不计滑轮摩擦。动态变化抓住什么地方则下列判断正确的是A物体A受细绳的拉力可能增大B物体A受的静摩擦力可能增大C物体A对斜面的压力可能增大

5、D物体A受斜面的作用力可能增大AB方法总结：本题考查了动态平衡中各个力的变化情况，动态平衡问题是高中物理的重点，要熟练掌握各种处理动态平衡问题的方法，如本题中关键是把握绳子上拉力大小不变的特点进行分析解析：根据物体B处于静止状态，可知绳子上张力没有变化；静摩擦力的大小和方向取决于绳子拉力和物体A重力沿斜面分力大小关系；正确对A进行受力分析，判断其对斜面压力的变化情况答案：BC类摩擦角与自锁现象 先从斜面情景看摩擦角。如图（1）所示，找一块橡皮，放在矩形文具盒盖上，缓缓抬起盒子的一端，使得橡皮块刚好匀速下滑。 根据平衡条件有（）得：我们把此时文具盒与水平桌面的夹角叫做摩擦角。

6、如果斜面倾角小于摩擦角物体在斜面上静止，物体静止时那怕再叠加重物还是施加竖直压力，物体仍然静止不会滑动，这种现象就是自锁现象。 摩擦角落（）还有另一种意义。我们都有这样的经验，用拖把擦地板，并不是任何角度施力都能推动拖把，如果把杆太陡，拖把也会锁定不动。对拖把受斩（受力）分析，受重力、推力、支持力和摩擦力的作用。来自地面的支持力和滑动摩擦力的合力也叫约束反力，设约束反力与竖直方向间的夹角为。当拖把滑动时，滑动摩擦力= ，得到m结果表明拖把滑动时地面对拖把的约束反力与竖直方向间的夹角是恒定不变的，即为摩擦角。如果推力与竖直方向夹角小于摩擦角，无论施力多大，拖把都不会移动，处于锁定状态例

7、题1建筑工地上堆放的圆锥形沙堆，是用铁铲把沙粒堆起时沙粒下滑逐渐形成的，这些沙堆有几乎相等的顶角，若把圆锥的纵向主截面看成等腰三角形，经目测估计，为什么有这种现象这一等腰三角形的底角约为370，则可推测沙粒之间的摩擦因数约为（）A 1.33 B 0.75 C 0.5 D 0.30方法总结:主要考查你对  滑动摩擦力，动摩擦因数，共点力的平衡 等考点的理解。 对情景合理建模，分析。得出结果解析：取侧面的一粒沙作为研究对象，其受力情况如图所示          

8、0;                                                 

9、0; 设圆锥的高为H、底面半径为R、底面周长为S，据平衡条件，有                    mgsin=F f（Ff）          F N （FN）=mgcos        F&#

10、160;f（Ff）=F N （FN）             解得=tan37°=0.75，故B正确，ACD错误；答案：B例题：2 试建模分析螺纹钉子或者千斤顶上面螺纹的工作原理。1. 物理建模的重要性2. 如何合理建模3.模型构建完毕后的解决方法方法总结： 深刻理解摩擦角的概念，并尝试分析模型。“千斤顶”螺旋实际可以看作是的弯曲斜面。解析：此题类似在固定的斜面上放一物体，并对它施加一竖直向下的压力，物体与斜面间的摩擦因数为。求斜面倾角的最大值，

11、使得当m时，无论竖直向下的压力有多大，物体也不会滑下。如图，物体受四个力，重力和压力的合力为G+F，静摩擦力Fs，斜面支持力FN。将G+F分解为F1和F2，根据平衡条件得 FN = F2=（G+F）cos Fs= F1=（G+F）sin物体不会滑下的条件是Fs小于最大静摩擦力Fm，而Fm=FN ，从而有 （G+F）sin（G+F）cos化简得 arctan所以只要arctan，无论F有多大，物体也不会滑下。A类1.如图所示，物块P与Q间的滑动摩擦力为5N，Q与地面间的滑动摩擦力为10N，R为定滑轮，其质量及摩擦均可忽略不计，现用一水平拉力F作用于P上并使P、Q 发生运动，则F至少为（

12、）A5NB10NC15ND20N方法总结：考查滑动摩擦力、动摩擦因数，力的合成，共点力的平衡等知识点，这些题目按照之前的知识梳理模块合理分析受力列方程即可。解析：设即将要使P、Q 发生运动时，滑轮上绳子的拉力为T，P受到向左的拉力T，向左的摩擦力5N，向右的拉力FQ受到向左的拉力T，上表面向右的摩擦力5N，下表面向右的摩擦力10N，根据平衡条件得：T+5N=FT=5N+10N=15NF=20N即至少20N答案 ：DB类m1.如图所示，质量为m的小物块静止在倾角为的固定斜面上。某时刻开始对小物块施加一个平行斜面向上的拉力F，F由零开始逐渐增大，当F增大到时，小物块开始沿斜面向上运动。则

13、的大小A一定小于B一定等于C一定大于D可能等于，也可能大于方法总结：严格区分滑动摩擦力和静摩擦力的区别。解析：设物体所受的最大静摩擦力为fm物体原来静止在倾角为的固定斜面上，则有mgsinfm当F增大到F0时，小物块开始沿斜面向上运动时，物块所受的静摩擦力达到最大值，则有      F0=mgsin+fm联立得到   F02mgsin所以F0的大小可能等于2mgsin，也可能大于2mgsin故D正确，ABC错误答案：DC类1. 如图所示，用绳通过定滑轮拉动物块，使物块在水平面上从图示位置开始沿地面匀速直线运动，若物块与地面的

14、摩擦因数小于1，滑轮的质量及摩擦不计，则物块运动过程以下判断正确的是（ ）。 A. 绳子的拉力将保持不变 B.绳子的拉力将不断增大 C.地面对物块的摩擦力不断减小 D.物块对地面 的压力不断减小那个方法总结：利用摩擦角的概念进行受力分析 中间还要利用矢量图解的方式 综合度高O图3解析：如图3所示，取物体O点，作力的三角形。重力为有向线段，从该线段箭头端点做全反力的作用所在射线，作从射线上任意点指向O点且将图形封闭成三角形的一系列的有向线段，它们就是绳子拉力矢量，用曲箭头标明变化趋势。由知力三角形中和的夹角小于45º，初始状态绳子拉力与水平呈45º，力三角形中和的夹角从45º开始慢慢减小，图3中<90º，不难得出结论：绳子的拉力不断增大，地面的作用力不断减小，由图易知，地面支持力与摩擦力均随之减小。答案：BCD 1 整体法与隔离法：(1)整体法：当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤是： 明确研究的系统和运动的全过程； 画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图； 选