(高三班)第一讲力与物体的平衡(1-2)

1第1讲力与物体的平衡【核心要点突破】知识链接一、常见的几种力1.重力⑴产生：重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的，但两者不等价，因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力，而另一个分力即重力，如右图所示。⑵大小：随地理位置的变化而变化。在两极：G=F万在赤道：G=F万-F向一般情况下，在地表附近G=mg⑶方向：竖直向下，并不指向地心。2.弹力⑴产生条件：①接触②挤压③形变⑵大小：弹簧弹力F=kx，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。⑶方向：压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。3.摩擦力⑴产生条件：①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势⑵大小：滑动摩擦力Nf,与接触面的面积无关，静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件求解。⑶方向：沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反4.电场力⑴电场力的方向：正电荷受电场力的方向与场强方向一致，负电荷受电场力的方向与场强方向相反。⑵电场力的大小：qEF，若为匀强电场，电场力则为恒力，若为非匀强电场，电场力将与位置有关。2【典题训练1】(2009·天津高考)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（）二、物体受力分析的常用方法及注意的问题1、常用方法（1）整体法；当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力时，则可以选整个系统为研究对象，而不必对系统内部物体一一隔离分析（2）隔离法：为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况，一般采用隔离法2、注意问题（1）分析的是物体受到哪些“性质力”（按性质分类的力），不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。（2）要区分外力和内力，对几个物体组成的系统进行受力分析时，这几个物体的内力不能在受力图中出现。当隔离某一物体分析时，原来的内力变为外力，要画在受力图上。【典例训练2】(2009·山东高考)如图1-1-6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，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.下列关系式正确的是（）3三、求解平衡问题常用的方法1、有不少三力平衡问题，既可从平衡的观点（根据平衡条件建立方程）求解——平衡法，也可从力的分解的观点（将某力按其作用效果分解）求解——分解法．两种方法可视具体问题灵活选用。但平衡法是求解平衡问题的基本方法，特别对三个以上力的平衡问题，分解法失效，平衡法照样适用；2、相似三角形法：通过力三角形与几何三角形相似求未知力．对解斜三角形的情况更显优越性；3、力三角形图解法：当物体所受的力变化时，通过对几个特殊状态画出力图（在同一图上）对比分析，使动态问题静态化，抽象问题形象化，问题将变得易于分析处理。【典例训练3】我国国家大剧院外部呈椭球型，假设国家大剧院的屋顶为半球型，一警卫员为执行特殊任务，必须冒险在半球型屋顶上向上缓慢爬行（如图1所示），他在向上爬的过程中（）A.屋顶对他的支持力变大B.屋顶对他的支持力变小C.屋顶对他的摩擦力变大D.屋顶对他的摩擦力变小【高考真题探究】1.（2010·浙江理综·T14）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力42.（2010·安徽理综·T19）L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为A．3B．4C．5D．63.（2010·江苏物理卷·T3）如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支架中承受的压力大小为（A）13mg（B）23mg（C）36mg（D）239mg4.（2010·山东理综·T17）如图所示，质量分别为1m、2m的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（1m在地面，2m在空中），力F与水平方向成角。则1m所受支持力N和摩擦力f正确的是A．12sinNmgmgFB．12cosNmgmgFC．cosfF5D．sinfF5.（2010·新课标全国卷·T18）如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A.31B.23C.3122D.231课堂训练1、（2010·朝阳区二模）如图所示，A、B为竖直墙壁上等高的两点AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=90°，∠COD=60°。若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受拉力的大小为（）A．mg31B．mg33C．mg61D．mg662、（2010·红桥区二模）半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是6A．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的摩擦力逐渐增大C．P、Q间的弹力先减小后增大D．Q所受的合力逐渐增大3、（2010·泰安市二模）如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面倾角为α的斜面匀速下滑。则（）A．A、B间无摩擦力B．A、B间有摩擦力，且A对B的摩擦力对B做正功C．B与斜面间的动摩擦因数μ=tanαD．B对斜面的摩擦力方向沿斜面向上4.（2009·浙江高考）如图1-1-5所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()5、（2008·山东高考）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该7弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°，如图所示.则物体所受摩擦力（）A.等于零B.大小为mg，方向沿斜面向下C.大小为mg，方向沿斜面向上D.大小为mg，方向沿斜面向上7.如图所示,两个质量都是m的小球A和B用轻杆连接,斜靠在墙上处于平衡状态.已知墙面光滑,水平地面粗糙.现使A球向上移动一点,B球向墙靠近一点,两球再次达到平衡状态.移动后的平衡状态与原来的平衡状态相比较地面对球B的支持力FN和轻杆上的压力FT的变化情况是（）A.FN不变B.FT变小C.FN变大D.FT变大