著名机构高三物理暑假班讲义第1讲 物体的平衡

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1、第1讲 共点力作用 下的物体平衡教师说明本讲的复习是围绕共点力作用下，物体的平衡而讲授的，涉及考试说明中的5条内容。所以从力的基本知识复习入手，通过基础知识训练，进一步弄清物体所受重力、弹力、摩擦力的内涵，通过考点知识各类例题，使学生在理解力及相关概念的基础上，掌握分析物体平衡的方法，通过学习检测，使学生对自己复习的内容进行知识方法的评估，以达到考试说明的要求考试说明内容要求说明滑动摩擦力、动摩擦因数1.不要求知道静摩擦因数。2.能够用牛顿运动定律处理共点力的平衡问题。静摩擦力、最大静摩擦力形变、弹力、胡克定律力是矢量、矢量和标量力的合成和分解考情分析近5年的北京高考中，力与平衡一章在09,1

2、1,13年分别单独命题三次，并且都是容易题。不过受力分析是整个中学物理的“根基”内容，也是高考中理解情景最常用的切入方法。基于此考情，本章在一轮复习中建议按高要求复习。当然，这里的“高要求”主要针对知识的理解以及对解法的精炼。对于各类复杂题型，本讲不细分专练。力与平衡这一章也可以作为自主招生拓展的小点，建议学有余力的同学适度增加复习的广度。知识框图考点知识查缺补漏1力 力的三要素大小、方向、作用点 力的基本性质物质性、相互性、瞬时性、方向性、独立性 常见的性质力重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力、核力2重力 重力的产生由于受到地球的吸引而产生，但重力不是地球对物体的万有引力。 重力的大

3、小 重力的方向竖直向下3弹力 弹力的产生两物体接触，并挤压发生弹性形变。 弹力的大小弹簧弹力胡克定律：其它弹力可根据物体所处的状态，由平衡条件或牛顿运动定律解决。 弹力的方向面：过接触点垂直于此平面或切面绳：沿绳且指向绳收缩的方向杆：轻杆的弹力可以指向任意方向4摩擦力 摩擦力的产生接触且挤压，接触面粗糙，物体间有相对运动或相对运动的趋势。 摩擦力的大小滑动摩擦力，其中动摩擦因数与两接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关。静摩擦力其大小与引起相对运动趋势的外力有关，由平衡条件或牛顿运动定律解决。物体实际受到静摩擦力的大小介于零和最大静摩擦力之间。 摩擦力的方向滑动摩擦力的方向与物体的相对运动的方向

4、相反，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。 判断静摩擦力的有无假设没有静摩擦力，看物体是否发生相对运动。若发生，则存在静摩擦力。5力的合成 图示法如图所示，用两个力的图示为边做平行四边形，这两个力所夹对角线这条有向线段表示了合力的大小和方向。 计算法用平行四边形定则做出合力后，利用几何关系求出合力的大小和方向。大小：方向：容易看出，当或时，成为同一条直线上力的合成；当时，；当时，。6力的分解 按力的作用效果分解按照力的作用效果确定分力的方向，然后利用平行四边形定则进行分解。 正交分解法将一个力分解为互相垂直的两个分力。7受力分析 在分析物体的受力时，要将所要研究的物体从周围环境中隔离出来，

5、再分析它受到周围哪些物体的作用。 若难以确定某个力的方向，可以用假设法，先假设该力不存在，分析物体做怎样的运动，然后确定力的方向。 根据具体的问题选择整体法还是隔离法，若要研究整个系统与外界的关系，选用整体法；若要研究系统内部的具体情况，选用隔离法。 最重要的一点：尊重事实！8共点力作用下的物体的平衡 平衡状态物体保持静止或匀速直线运动状态 共点力作用下物体的平衡条件物体所受合力为零，即，。考点知识例题精讲【例1】 一质量为的物体恰能在一个质量为的斜面上沿斜面匀速下滑，如图所示，若用沿斜面向下的力推此物体，使物体加速下滑，则以下关于斜面受地面的摩擦力和支持力的说法中，正确的是A，方向水平向右，

6、B，方向水平向左，C，D，教师说明：所受的摩擦力和支持合成后竖直向上；第二种情况与第一种情况对的作用情况对的作用情况一样。【答案】 C【例2】 如图，墙上有两个钉子和，它们的连线与水平方向的夹角为，两者的高度差为。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于点，另一端跨过光滑钉子悬挂一质量为的重物。在绳子距端的点有一固定绳圈，若绳圈上悬挂质量为的钩码，平衡后绳的段正好水平，则重物和钩码的质量比为A B2 C D教师说明：找出共点力的“点”进行受力分析是分析的关键。【答案】 C【例3】 斜面上有和两个物体，与斜面间的动摩擦因数分别为和，两物体间用一根轻质弹簧连接，恰好能一起沿斜面匀速下滑，如图所示，则A若弹

7、簧的长度等于原长，则B若弹簧的长度小于原长，则C若弹簧的长度大于原长，则D若弹簧的长度大于原长，则教师说明：通过弹簧形变进行分析【答案】 AD【例4】 如图所示，半径为的水平转盘上点放一个质量为的小物块，若物块随圆盘一起从静止开始作加速转动过程中，物块受到的摩擦力方向正确的是A图甲B图乙C图丙D图丁教师说明：摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反； 可用力的作用效果进行分析【答案】 D【例5】 质量为的物体置于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数，从开始，物体以初速度向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力的作用，以下能反映物体受到的摩擦力随时间变化的图象是（取向右方向为正方向，最大静摩擦力等于滑动

8、摩擦力）A甲B乙C丙D丁教师说明：速度为零是摩擦力由动变为静的转折点。【答案】 A【例6】 物体的质量为，两根轻细绳和的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成角的拉力，如图所示，。若要使两绳都能伸直，求拉力大小的范围。（）教师说明：两个临界条件同时满足是分析的关键。【答案】【例7】 如图所示，物体静止在斜面上，现用水平外力推物体，在外力由零逐渐增加的过程中，物体始终保持静止。物体所受摩擦力的大小A逐渐增大B逐渐减小C先减小后增大D先增大，后减小 教师说明：本题关键是分析的方向【答案】 C【例8】 如图所示，在光滑水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲

9、度系数均为的轻度弹簧绝缘连接。当3个小球处于静止状态时，每根弹簧长度为，已知两球之间的库仑力大小为，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为ABCD教师说明：通过弹力大小来达到以力判距的结果【答案】 C【例9】 如图所示，斜面上有一个象棋子处于静止状态，现对棋子加一个水平推力，使棋子作匀速直线运动，则A棋子受摩擦力方向与的方向相反B棋子受摩擦力方向沿斜面向下C动摩擦力因数为D动摩擦因数为教师说明：在斜面的平面上受力分析【答案】 D*1.（领军班）如图所示，轻绳两端分别拴在竖直墙壁上的两点，绳口通过一光滑的动滑轮挂一重物处于静止状态，现保持点不动，将轻绳另一端点沿墙壁缓缓从移到再移到点的过程中

10、，轻绳上的张力变化情况是A先变小再变大B先变大再变小C先不变再变大D先不变再变小【解析】 如图所示，可得：,当悬点沿墙壁从移到点时，角不变，所以绳上的张力大小不变。当悬点从点移到点时，两悬点的水平距离变大，相当于角变大，故绳中张力变大。教师说明：张力大小与在竖直墙内位置无关【答案】 C*【例10】 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。 若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平

11、推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角，若，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切。教师说明： 根据拖把效果将分解水平和竖直方向是分析关键。 是已知条件的一句话，题中临界条件是分析关键。 是已知条件也是已知条件【答案】 【例11】 如图所示，三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在半径为的环1上，彼此间距相等，绳穿过半径为的第3个圆环，另一端同样地系在半径为的环2上，环1固定在水平面上，整个系统处于平衡状态。试求第2个环中心与第3个环中心之间的距离。（三个环都是用相同的金属丝制作的，摩擦不计）教师说明：注意例题模型中的受力分析方法。【答案】7 第五级（上）第1讲教师版（腾飞）