2021届新高考物理二轮复习-专题1-第1讲-力与物体的平衡-课件(63张)-(63页PPT)

1、第一部分专题突破方略第1页，共63页。专题一 力与运动第1讲 力与物体的平衡第2页，共63页。1 考情速览 明规律2 核心知识 提素养3 命题热点 巧突破4 专题演练 速提升第3页，共63页。01 考情速览 明规律第4页，共63页。高考命题点命题轨迹情境图静态平衡问题2020卷172019卷16卷162017卷16卷142016卷17第5页，共63页。高考命题点命题轨迹情境图动态平衡问题2019卷192017卷212016卷19卷14第6页，共63页。02 核心知识 提素养第7页，共63页。1弹力(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律Fkx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由

2、平衡条件或牛顿运动定律来求解(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向“物理观念”构建第8页，共63页。2摩擦力(1)大小：滑动摩擦力FfFN，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反第9页，共63页。第10页，共63页。4安培力(1)大小：FBIL，此式只适用于BI的情况，且L是导线的有效长度，当BI时F0.(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I确定的平面第11页，共63页。5洛伦兹力(1)大小：FqvB，此式只适用于Bv的

3、情况当Bv时F0.(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v确定的平面，洛伦兹力永不做功6共点力的平衡(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动(2)平衡条件：F合0或Fx0，Fy0.第12页，共63页。1思想方法(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等(3)带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力电场力、安培力或洛伦兹力“科学思维”展示第13页，共63页。2模型建构(1)合力与分力的关系合力不变时，两相等分力的夹角越大，两分力越大，夹角接近180时，两分力接近无穷大两

4、相等分力夹角为120时，两分力与合力大小相等第14页，共63页。(2)平衡条件的应用n个共点力平衡时其中任意(n1)个力的合力与第n个力是一对平衡力物体受三个力作用平衡时一般用合成法，合成除重力外的两个力，合力与重力平衡，在力的三角形中解决问题，这样就把力的问题转化为三角形问题第15页，共63页。(3)滑块与斜面模型如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为，将物块轻放在斜面上，若tan ，物块刚好不下滑；若tan ，物块静止；若tan ，物块下滑与物块质量无关，只由与决定，其中tan 时称为“自锁”现象第16页，共63页。03 命题热点 巧突破第17页，共63页。考点一静态平衡问题考向1

5、单个物体的平衡第18页，共63页。【答案】D第19页，共63页。第20页，共63页。A第21页，共63页。【解析】Tfmgsin ，fN，Nmgcos ，带入数据解得：m150 kg，故A选项符合题意第22页，共63页。3(2020湖南岳阳模拟)如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为7 cm，图乙中斜挎包的宽度约为21 cm，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，下列措施正确的是()A随意挂在一个钩子上B使背包带跨过两个挂钩C使背包带跨过三个挂钩D使背包带跨过四个挂钩D第23页，共63页。第24页，共63页。4(2020新课标卷)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸

6、长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连甲、乙两物体质量相等系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为和.若70，则等于()A45B55C60D70考向2多个物体的平衡B第25页，共63页。【解析】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示根据几何关系有1802，解得55.故选B第26页，共63页。B第27页，共63页。第28页，共63页。第29页，共63页。B第30页，共63页。【解析】假设两球质量相等，则杆应处于水平位置，现A位于B的下方，可知mAmB，

7、故A错误以A球为研究对象，A球受到重力mAg、球体内壁对A球的支持力NA、杆的压力F.由平衡条件知，mAg与FA的合力与NA等大、反向，运用平行四边形定则作出力的合成图如图第31页，共63页。第32页，共63页。7(多选)(2020嘉兴一中模拟)在水平板上有M、N两点，相距D0.45 m，用长L0.45 m的轻质绝缘细线分别悬挂有质量m102kg、电荷量q3.0106 C的小球(小球可视为点电荷，静电力常量k9.0109 Nm2/C2)，当两小球处于如图所示的平衡状态时()A细线与竖直方向的夹角30B两小球间的距离为0.9 mC细线上的拉力为0.2 ND若两小球带等量异种电荷，则细线与竖直方向

8、的夹角30考向3电学中的平衡问题ABC第33页，共63页。第34页，共63页。A第35页，共63页。第36页，共63页。第37页，共63页。1受力分析的顺序一般按照“重力弹力摩擦力电场力(磁场力)其他力”的顺序，结合整体法与隔离法分析物体的受力情况2处理平衡问题常用的四种方法合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件，如上第2题第38页，共63页。正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法

9、对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 ，如上第6题通过力的三角形与几何三角形相似解决第39页，共63页。考点二动态平衡问题典 例第40页，共63页。A水平拉力的大小可能保持不变BM所受细绳的拉力大小一定一直增加CM所受斜面的摩擦力大小一定一直增加DM所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【思路分析】图解法来分析，细绳拉力跟外力的合力始终与重力等大反向，根据角度的变化，判断细绳拉力和水平外力的变化情况第41页，共63页。【解析】用水平拉力向左缓慢拉动N，如图所示，水平拉力F逐渐增大，细绳

10、的拉力T逐渐增大，则细绳对M的拉力逐渐增大，故A错误，B正确当物块M的质量满足mMgsin mNg时，初始时M受到的摩擦力方向沿斜面向上，这时随着对物块N的缓慢拉动，细绳的拉力T逐渐增大，物块M所受的摩擦力先向上逐渐减小，然后可能再向下逐渐增大，故C错误，D正确第42页，共63页。【核心考点】本题考查了受力分析、共点力平衡中的动态平衡内容、理解能力和推理能力的应用，体现了核心素养中科学推理、科学论证要素第43页，共63页。【规范审题】物块M可能受到斜面的摩擦力，也可能不受摩擦力；细绳对物块M、N的拉力大小一致；物块N处于动态平衡状态；动态变化范围；物块M始终处于平衡状态，说明M所受各力虽然变化

11、，但合力始终为零.第44页，共63页。总结提升求解动态平衡问题第45页，共63页。考向预测1(图解法)(2020山东聊城模拟)如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定竖直放置的圆环上的A、B两点，O为圆心，O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与绳OA成120，拉力大小为F2.将两绳同时缓慢顺时针转过60，并保持两绳之间的夹角始终不变，且物体始终保持静止状态则在旋转过程中，下列说法正确的是()AF1逐渐增大BF1先增大后减小CF2先增大后减小DF2先减小后增大A第46页，共63页。【解析】对结点O受力分析，并合成三角形如图根据图示可知顺时针转动前(实线)到转动后(

12、虚线)过程中，F1一直增大，F2一直减小，A正确，BCD错误第47页，共63页。AD第48页，共63页。第49页，共63页。第50页，共63页。3(解析法)(2020河北正定中学质检)如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个可以看作质点的物体，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平地面有压力，下列说法正确的是()第51页，共63页。A如果橡皮筋的自然长度等于OA，物体所受地面的摩擦力变大B如果橡皮筋的自然长度等于OA，物体所受地面的支持力

13、变小C如果橡皮筋的自然长度小于OA，物体所受地面的摩擦力变大D如果橡皮筋的自然长度小于OA，物体所受地面的支持力变小【答案】C第52页，共63页。第53页，共63页。解决临界极值问题的三种方法(1)解析法：根据物体的平衡条件列出平衡方程，在解方程时采用数学方法求极值(如第2题)(2)图解法：此种方法通常适用于物体只在三个力作用下的平衡问题(如第1题)(3)极限法：极限法是一种处理极值问题的有效方法，它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端(如“极大”“极小”等)，从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来，快速求解考点三平衡中的临界极值问题第54页，共63页。B第55页，共63页。【解析】第56

14、页，共63页。D第57页，共63页。【解析】对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于(Mm)g，保持不变，A错误；拉力F最大时沿斜面向上的分力为Fcos 300.75mg，重力沿斜面向下的分力为mgsin 300.5mg，故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，第58页，共63页。第59页，共63页。3(2020山东高考真题)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面