高考物理二轮复习导学案：专题2++力与平衡

专题2：力与平衡知识点一：三大性质的力重力①产生原因：由于地球的吸引。是万有引力的一个分力②大小：G=mg在两极最大，赤道最小③方向：总是竖直向下④重心：与物体质量分布及形状有关，质量分布均匀的物体，重心在几何中心。弹力①产生条件：接触，弹性形变②产生原因：弹力的施力物发生形变（支持力——由于桌面形变，压力--由于书形变）③弹力方向：与形变方向相反，与接触面垂直指向受力物▲面面接触、点面接触、点点接触——垂直接触面或公切面▲轻绳弹力——沿着绳收缩方向（死结，各段绳子拉力不一定等，活结，拉力等）▲轻杆弹力铰链（可转动），沿杆方向。固定杆--不一定沿杆方向④弹力大小：胡克定律F=KX(弹簧)，与弹簧的形变量成正比▲弹力大小通常通过状态方程求解：平衡--F合=0，不平衡F合=ma摩擦力①产生条件：接触、挤压、有相对运动或相对运动的趋势（有摩擦力一定有弹力）②方向：与接触面相切（摩擦力与弹力垂直），与相对运动或相对运动趋势方向相反（可以是动力，也可以是阻力）③大小：滑动摩擦力静摩擦力=▲静摩擦力通常通过状态法求，动摩擦可用定义式求，也可用状态法求知识点二：力的合成与分解①合力与分力--等效替代关系，运算法则平行四边形定则②二力合成：已知两分力大小，合力范围（求最大值或最小值）③三力合成：已知三分力大小，最大值+最小值，若,，否则④特殊角的二力合成：，(菱形)，(菱形)且，⑤力的分解：正交分解、按作用效果分解、图解法分解（唯一解或多解）知识点三共点力平衡受力分析：先重力、再弹摩共点力平衡：静止或匀速直线运动。即，,▲二力平衡：等大反向。▲三力平衡：任意两个力的合与第三个力等大反向，三个力可构成封闭三角形。▲多力平衡：任意一个力与其他力的合力等大反向。整体隔离法：叠加体与连接体，系统中的物体具有相同的加速度a(包括a=0)▲整体受力分析，只画系统外力。通常，求系统外力用整体法，求系统内力用隔离法解决平衡问题的主要方法（动态平衡：定量mg,变量，由平衡方程其他变力）①合成法：三力平衡②正交分解法：多力平衡③作图法（封闭三角形）：已知一个恒力（通常是mg），另一个方向固定的力求最值④相似三角形法：已知一个恒力，另外两个力方向时刻变化例题1．下列图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(c)例题2[2020·甘肃]在半球形光滑碗内，斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()A．均竖直向上B．均指向球心OC．A点处指向球心O，B点处竖直向上D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上例题3(多选)如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是()A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上例题4玩具汽车停在模型桥面中间，如图所示，则下列说法正确的是()A．桥面受向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变B．玩具汽车没有发生形变，所以玩具汽车不受弹力C．玩具汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变D．玩具汽车受向上的弹力，是因为玩具汽车发生了形变例题5[2020·四川](多选)如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力()A．大小为7.5NB．大小为12.5NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方例题6(多选)如图所示，为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系，根据图象判断，正确的结论是()A．弹簧的劲度系数为1N/mB．弹簧的劲度系数为100N/mC．弹簧的原长为6cmD．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N例题7（多选)一重为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动．由此可知()A．木箱与地板间的最大静摩擦力为35NB．木箱所受的滑动摩擦力为30NC．木箱与地板间的动摩擦因数为0.35D．木箱与地板间的动摩擦因数为0.3例题8(多选)如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑．下列说法正确的是()A．图甲中物块m受到摩擦力B．图乙中物块m受到摩擦力C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力例题9如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(\r(2),2)D.eq\f(\r(5),2)例题10一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10N，F2＝2N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向右D．0例题11如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1N的作用，g取10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()例题12、[人教版必修1](多选)两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是()A．若F1、F2的大小和方向一定，则F的大小和方向一定B．若F1与F2大小不变，θ角越小，合力F就越大C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要增大F2，合力F就必然增大D．合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的例题13、(多选)物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，若F1、F2、F3三个力不共线，则这三个力可能选取的数值为()A．15N、5N、6NB．3N、6N、4NC．1N、2N、10ND．2N、6N、7N例题14、如图所示，楔形凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB＝30°，∠ABC＝90°，∠ACB＝60°，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，其对凹槽AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则eq\f(F2,F1)的值为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),4)C.eq\f(\r(3),3)D.eq\f(2\r(3),3)例题15、三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳()一定是OAB．一定是OBC．一定是OCD．可能是OB，也可能是OC例题16如上图所示，开口向下的“”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑轮，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ，连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，则A、B两滑块的质量之比为()A．1:2cosθB．2cosθ:1C．2sinθ:1D．1:2sinθ例题17.如图所示，光滑半球形槽固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g.下列关系正确的是()A．F＝eq\f(mg,tanθ)B．F＝mgtanθC．FN＝eq\f(mg,tanθ)D．FN＝mgtanθ例题18如图，矩形物块A和楔形物块B、C叠放在水平地面上，B物块上表面水平．水平向左的力F作用在B物块上，整个系统处于静止状态，以下正确的是()A．物块A的受力个数为4个B．物块B的受力个数为4个C．地面对物块C的支持力小于三者重力之和D．地面对物块C的摩擦力大小等于F，方向水平向右例题19(多选)如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，A、B静止不动，则()A．A物体受力的个数可能为3B．B受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下C．力F增大(A、B仍静止)，A对B的压力也增大D．力F增大(A、B仍静止)，墙壁对B的摩擦力也增大例题20(多选)一根轻绳一端系小球P，另一端系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和小球P之间夹有一长方体物块Q，如图所示，在小球P、物块Q均处于静止状态的情况下，下列有关说法正确的是()A．物块Q受3个力B．小球P受4个力C．若O点下移，物块Q受到的静摩擦力将增大D．若O点上移，绳子的拉力将变小例题21、（多选）如图9，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则()A．P向下滑动B．P静止不动C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力增大例题22、质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上，a受到斜向上与水平成θ角的力作用，b受到斜向下与水平成θ角的力作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则（）A．a、b之间一定存在静摩擦力B．b与地之间一定存在静摩擦力C．b对a的支持力一定小于mgD．地对b的支持力一定大于2mg例题23、如图所示，人和物处于静止状态．当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止．不计绳与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是A．绳的拉力大小增大B．人所受的合外力增大C．地面对人的摩擦力增大D．人对地面的压力减小例题24、如图小丽同学用两根一样长的绳子拴住一只钩码，拉住绳子两头使钩码悬停在空中，保持两手处于同一高度，慢慢增大两绳的夹角，则A.两绳拉力将减小B.两绳拉力将增大C.两绳拉力的合力将减小D.两绳拉力的合力将增大例题25、在第16届广州亚运会体操男子单杠决赛中，中国选手张成龙以16.225分的成绩获得冠军.如图所示，他双手握住单杠，双臂平行使身体悬空，当他两手之间的距离增大、身体悬空并处于静止时，单杠对手臂的力T及它们的合力F的大小变化情况为A．T增大，F增大 B．T增大，F不变C．T增大，F减小 D．T减小，F不变例题26[2019·全国](多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则在此过程中()A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加例题27[2016·全国卷Ⅱ]质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中()A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小C．F逐渐变小，T逐渐变大D．F逐渐变小，T逐渐变小例题28、如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中（）A．N1始终减小，N2始终增大B．N1始终减小，N2始终减小C．N1先增大后减小，N2始终减小D．N1先增大后减小，N2先减小后增大例题29、(多选)如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静止.若将A的位置向左稍许移动,整个装置仍保持平衡,则()A.水平外力F增大 B.墙对B的作用力减小C.地面对A的支持力减小 D.B对A的作用力减小例题30、如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则下列判断中正确的是()A.球B对墙的压力增大B.球B对柱状物体A的压力增大C.地面对柱状物体A的摩擦力不变D.地面对柱状物体A的支持力不变ABOF例题31、如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到BABOFA.半圆柱体对小物块的支持力变大B.地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小C.外力F变大D.地面对半圆柱体的支持力变大例题32、(多选)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂，如图是这一类结构的简化模型．图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴自由转动，钢索OA和杆OB的质量都可以忽略不计，设悬挂物的重力为G，∠ABO＝90°，AB>OB.某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动，只改变钢索OA的长度，关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况，下列说法正确的有()A．从图示位置