全国通用2018年高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的平衡学案

1、第1讲力与物体的平衡高考必备I知识必备1.弹力弹力方向与接触面垂直指向被支持或被挤压物体。杆的弹力不一定沿杆。弹簧的弹力由胡克定律F=kx计算，一般物体间弹力大小按物体受力分析和运动状态求解。2.摩擦力方向：摩擦力的方向沿接触面的切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。0 V FJ3mg解析带电小球A受力如图所示,00 乌,即C点为OB中点，根据对称性 AB= l。由库仑定律kq2知A、B间库仑力大小 F=曾kq2,细线拉力Ft=F=J,选项A、C错误；根据平衡条件得Feos30。=1mg彳导F=3mg3,绳子拉力R=3mg选项B正确，D错误。233答案B2.（2017陕西省宝鸡市高

2、三教学质量检测）如图9所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面（图中未画出）。一质量为m电荷量为q的带电小球（可视为质点）以与水平方向成30。角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速B.小球一定带正电荷C.电场强度大小为mgqD.磁感应强度的大小为mgqv解析小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图甲所示，小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知，小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡，故小球不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球一定带负电，选项B错误；小球的受力情况如图乙所示，小球受到的洛伦兹力一定斜向右上

3、方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里，选项A错误；根据几何关系，电场力大小qE=mg洛伦兹力大小qvB=43mg解得E=mg,B=3mg选项C正确，D错误。qqv答案C3.如图10所示的平行金属导轨，倾角0=37,导体棒MNPQ分别与导轨垂直放置，质量分别为m和m,MNW导轨的动摩擦因数=0.5，PQ与导轨无摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，装置整体置于方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中，现将导体棒PQ由静止释放(设PQ离底端足够远)。取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。试分析m与m应该满足什么关系，才能使导体棒MNB导轨上运动。解析释放PQ回路中产生

4、由P-Q-N-M-P的感应电流，对MN$受力分析如图甲所示。令Ficos8(i(mg+F1sin0)=0,解得F1=mg要使MNf归够运动必须满足F安mg两导体棒所受到的安培力大小相同，对PQ棒受力分析如图乙所示。当导体棒PQW最大速度时有F2=mgsin0即PQ受到的安培力F安wm2gsine一5故要使导体棒MNB导轨上运动须满足R2-m35答案m3m练后反思(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用。(2)分析电场力或洛伦兹力时，一定要注意带电体是正电荷还是负电荷。考点平衡中的临界极值问题【模拟示例】一个质量为1kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉

5、它，使之做匀速直线运动，已知这个最小拉力大小为6N,.2取g=10m/s,则下列关于物体与地面间的动摩擦因数科的取值，正确的是（）9A.LI=”16B.D.解析物体在水平面上做匀速直线运动,可知拉力在水平方向的分力与滑动摩擦力相等。以物体为研究对象，受力分析如图所示，因为物体处于平衡状态。水平方向有Fcosa=Fn,竖直方向有Fsina+FN=mg联立可解得：F=cosa+wsina#+,2sin(a+6)= 90 时，sin(a+()=1,F有最小值，Fmin=-mg代入数值得(1=-1oVi+V24答案C|考向预测.1.如图11所示,预测1摩擦力作用卜的临界问题预测2连接体平衡中的极值问题

6、楔形木块M固定在水平桌面上，它的两底角a和B分别为37和53物块a和b放在两侧的斜面上,由绕过木块顶端的光滑定滑轮的细绳相连接，并处于静止状态,两物块与斜面的动摩擦因数均为0.2。如果a的质量为m,b的质量为m2,物块与斜面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则m-一可m1A.2B.3C.2D.3m23斛析当a刚好不下滑时，mgsina(iimgcosa=mgsin3+(im2gcos3,求得m=H；b 刚好不下滑时， mgsin a+ (imigcos a = mgsin 一m17m人gcos求信m=正因此，m介于1723.一19和诃N巩选项C正确。答案C2.(2017广东佛山二模，15)如图1

7、2所示，两个小球a、b质量均为E用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为0 =45。，已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量最小值是(D.2mgk4A2mgC.3k解析对a球进行受力分析，利用图解法可判断：当弹簧上的拉力F与细线上的拉力垂直时，弹簧的拉力F最小，为Fmin=2m.ine=J2mg再根据胡克定律得弹簧的最小形变量所以应该选A。答案A归纳总结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。通常用到的数学知识有二次函数求极值、讨论分式求极值、三角函数求极值以及几何法求极值等。(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。首先根据平衡条件作出力的矢量三角