专题1 微专题1 力与物体的平衡-(课件)【南方凤凰台】2023学年高考复习物理二轮提优导学案 江苏

专题一 力与运动 微专题1 力与物体的平衡 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 二轮提优导学案·物理 知能整合 1. 常见三种力 (1) 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力．重力的大小与物体的运动状态无关，同一个物体纬度越高，重力越大；高度越高，重力越小． (2) 弹力方向与接触面垂直，指向被支持或被挤压物体．杆的弹力方向不一定沿杆．弹簧的弹力大小由胡克定律F＝kx计算，一般物体间弹力大小根据物体受力分析和运动状态求解． (3) 静摩擦力的大小由受力物体的运动状态决定，用平衡或动力学方法求解．滑动摩擦力的大小可由公式F＝μN求解． 知能整合 2. 力的合成与分解 (2) 力的合成与分解是在保证作用效果相同时进行的，遵从矢量运算的基本法则——平行四边形定则或三角形定则. 知能整合 3. 共点力作用下物体的平衡 (1) 平衡状态 ① 静止：物体的速度和加速度都等于零的状态． ② 匀速直线运动：物体的加速度为零、速度不为零的状态． 知能整合 (2) 平衡条件 ① 物体所受合外力为零，即F合＝0. ② 若采用正交分解法，平衡条件表达式为Fx＝0，Fy＝0. ③ 推论 若物体受n个力作用而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反. 若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形． 知能整合 真题引领 1. (2022·广东卷)如图是可用来制作豆腐的石磨．木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态．O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°.下列关系式正确的是(　　) 考向一　单体平衡 D 真题引领 真题引领 2. (2022·浙江卷)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上. 水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°.一重力为G的物体挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的(　　) 考向二　多体平衡 B 真题引领 真题引领 3. (2021·湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点．凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块．用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略．下列说法中正确的是(　　) A. 推力F先增大，后减小 B. 凹槽对滑块的支持力先减小，后增大 C. 墙面对凹槽的压力先增大，后减小 D. 水平地面对凹槽的支持力先减小，后增大 考向三　动态平衡 C 真题引领 12 真题引领 4. (2015·江苏卷)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将线圈分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是(　　) 考向四　电磁平衡 A B C D A 真题引领 【解析】 假设载流线圈的电流方向是顺时针方向，根据左手定则得出载流线圈各边所受安培力的方向，如图所示，C、D选项中各边所受安培力的方向类似于B图，根据力图结合力的合成可以发现A图中载流线圈各边所受安培力的合力最大，所以若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是A图天平．故A正确． 真题引领 能力提升 如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为(　　) 1 考向1　单体平衡 B 能力提升 能力提升 解答平衡问题四种常用方法对比 适用条件 注意事项 特点 合成法 物体受三个力作用而平衡 (1) 表示三个力大小的线段长度应准确 (2) 两力的合力与第三个力等大反向 对于物体所受的三个力，有两个力相互垂直或两个力大小相等的平衡问题求解较简单 分解法 物体受三个力作用而平衡 分解物体所受的一个力，其两个分力分别与物体受到的另两个力等大反向 能力提升 适用条件 注意事项 特点 正交 分解法 物体受三个或三个以上的力作用而平衡 选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合 对于物体受三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便 力的三 角形法 物体受三个力作用而平衡 将三个力的矢量图平移，构成一个依次首尾相连接的矢量三角形 常用于求解一般矢量三角形中未知力的大小和方向 能力提升 (2022·江苏信息卷)每个工程设计都蕴含一定的科学道理．如图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽略爪与锅之间的摩