专题一力与物体的平衡受力分析

专题一力与物体的平衡受力分析第1页，共20页，2023年，2月20日，星期五专题思维导图受力分析物体的平衡种类场力重力电场力磁场力接触力弹力摩擦力判断关键：正确判断接触力的有无及方向判断有无接触力的方法接触、形变、相对运动趋势物体运动状态确定平衡受力特点运动特点计算平行四边形定则正交分解法第2页，共20页，2023年，2月20日，星期五图1A

热点题型例析

题型1

整体法和隔离法在受力分析中的应用例1、如图1所示，质量为mB＝24kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝22kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平方向大小为200N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，g=10m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为()A．0.3

B．0.4C．0.5

D．0.6第3页，共20页，2023年，2月20日，星期五第4页，共20页，2023年，2月20日，星期五答案

A第5页，共20页，2023年，2月20日，星期五一题多变(1)若木板B从木箱A下面匀加速抽出，还能取AB整体为研究对象受力分析吗？为什么？(2)若木板B从木箱A下面匀加速抽出时，A、B所受摩擦力与匀速时是否相同？以题说法

1.在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析．2．采用整体法进行受力分析时，要注意各个物体的状态应该相同．3．当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转移研究对象法”．第6页，共20页，2023年，2月20日，星期五图3题型2共点力作用下的静态平衡问题例2(2011·广东卷·16)如图3所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止，下列判断正确的是()A．F1＞F2＞F3B．F3＞F1＞F2C．F2＞F3＞F1D．F3＞F2＞F1B第7页，共20页，2023年，2月20日，星期五答案

B第8页，共20页，2023年，2月20日，星期五图5C题型3共点力作用下的动态平衡问题例3、如图5所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统仍保持静止．下列说法正确的是()A．绳子对A的拉力将增大B．物体A对斜面的压力将增大C．物体A受到的静摩擦力增大D．物体A受到的静摩擦力减小第9页，共20页，2023年，2月20日，星期五答案

C第10页，共20页，2023年，2月20日，星期五图7AC题型4带电体在场内的平衡问题例4、如图7所示，水平粗糙绝缘杆从物体A中心的孔穿过，A的质量为M，用绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E，A不带电，B带正电且电荷量大小为Q，A、B均处于静止状态，细线与竖直方向成θ角．则()A．细线中张力大小为mg/cosθB．细线中张力大小为QE/cosθC．杆对A的摩擦力大小为QED．杆对A的支持力大小为Mg第11页，共20页，2023年，2月20日，星期五情景建模本题仍属于“平衡模型”问题，与前面三个例题相比较，只不过增加了一个力，即电场力，其分析问题的方法与前面的例题是相同的．以题说法

1.静电力的方向与电性和场强的方向有关，匀强电场中静电力为恒力．2．电场和重力场内的平衡问题，仍然是力学问题．力学中用到的图解法和正交分解法仍然可以用在电场和重力场中．第12页，共20页，2023年，2月20日，星期五针对训练1、（2011年天津卷）如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()A.方向向左，大小不变B.方向向左，逐渐减小C.方向向右，大小不变D.方向向右，逐渐减小A第13页，共20页，2023年，2月20日，星期五针对训练2（2009年天津卷）1.物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（）D第14页，共20页，2023年，2月20日，星期五B针对训练3、如图所示，质量为m的物体在三根细绳悬吊下处于平衡状态，现用手持绳OB的B端，使B端缓慢向上转动，且始终保持结点O的位置不动，则AO绳拉力F1，BO绳拉力F2的变化情况是（）A、F1变小，F2变小B、F1变小，F2先变小后变大C、F1变大，F2变小D、F1变大，F2先变大后变小第15页，共20页，2023年，2月20日，星期五针对训练4如图所示，匀强电场方向向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m带电量为q的微粒以速度v与磁场垂直、与电场成45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E的大小，磁感强度B的大小．第16页，共20页，2023年，2月20日，星期五针对训练5（2012年天津卷）2.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流．平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如里仅改变下列某一个条件，θ的相应变化情况是（）A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小A第17页，共20页，2023年，2月20日，星期五针对训练6（2011年天津卷）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处于垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2，问（1）

通过棒cd的电流I是多少，方向如何？（2）

棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？第18页，共20页，2023年，2月20日，星期五解：(1)棒cd受到的安培力为：Fcd=BIL①

棒cd在共点力作用下平衡，则：Fcd=mgsin30°②

由①②式，代入数据解得：I=1A③

根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c④

(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即：Fab=Fcd

对棒ab，由共点力平衡知：F=mgsin30°+BIL⑤

代入数据解得：F=0.2N⑥

(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量，由焦耳定律知：Q=I2R