内容正文:
押云南,安徽,黑龙江,山西,吉林五省卷第2题
力与物体的平衡
对生活中常见现象,实际物体,通过构建模型,进行受力分析。
主要考点如下表:
考点
细分
受力分析
受力个数分析
直接合成法
正交分解法
整理隔离法
平衡三角形法
相似三角形法
【命题规律】1.命题角度:(1)物体的受力分析;单物体、多物体的静态平衡、动态平衡;临界和极值问题;(2)静电力、安培力、洛伦兹力作用下的平衡.
2.常用方法:合成法、分解法、整体法与隔离法、图解法、解析法.
3.常考题型:选择题。
一、受力分析
条件法
A对桌面有压力吗? A、B均静止,
A受摩擦力吗?
假设法
A受几个力? A、B一起匀速下滑,
A受几个力?
相互作用法(转换研究对象法)
A、B不动,A对 A对B摩擦力方向如何?
B有摩擦力吗?
动力学法
A轻放在运动的传送 A随B加速,A受
带上,A受摩擦力吗? 摩擦力方向如何?
二、静态平衡问题
1.共点力平衡的常用运算方法
适用条件
运算方法
平衡关系
三个共点力平衡
合成法
任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
多个共点力平衡
正交分解法
建立直角坐标系,将不在坐标轴上的力正交分解,两个坐标轴上的合力均为零,即F合x=0,F合y=0
2.静电场、磁场中的平衡问题
处理方法和力学问题相同,但要注意静电力、磁场力的受力特点:
(1)库仑力:大小F=,随着距离的增大而减小.
(2)匀强电场的静电力:F=qE,恒力.
(3)安培力:F=BIL(B⊥I),F垂直于B、I决定的平面,画受力分析图时,一般将立体图画为平面图.
(4)洛伦兹力:F=qvB(v⊥B),F垂直于B、v决定的平面,F随v的变化而变化.
3.多物体平衡问题的分析方法:整体法和隔离法.
三、动态平衡问题
1.三力作用下动态平衡问题的分析方法
(1)图解法:一个力恒定、另一个力的方向恒定时可用此法.例:挡板P由竖直位置向水平位置逆时针缓慢旋转时小球受力的变化.(如图所示)
(2)解析法:利用合成法或正交分解法写出力的表达式,然后根据力的表达式分析该力的变化.
(3)相似三角形法:一个力恒定、另外两个力的大小和方向同时变化,当作出的矢量三角形与空间的某个几何三角形总相似时用此法.(如图所示)
2.四力作用下的动态平衡
(1)用正交分解法分析.
(2)特殊情况:如果有两个力为恒力,或这两个力的合力方向确定,为了简便可用这两个力的合力代替这两个力,转化为三力平衡,例如:
如图,物体在拉力F作用下做匀速直线运动,改变θ大小,求拉力的最小值,可以用支持力与摩擦力的合力F′代替支持力与摩擦力,其中F′与竖直方向的夹角为θ,满足tan θ==μ.
1.(2023·浙江·高考真题)如图所示,轻质网兜兜住重力为G的足球,用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点,轻绳的拉力为,墙壁对足球的支持力为,则( )
A. B.
C. D.
2.(2020·全国·统考高考真题)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于( )
A.45° B.55° C.60° D.70°
3.(2022·重庆·高考真题)如图所示,吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具,在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等,方向水平向右,重力加速度为g,则擦窗工具所受摩擦力( )
A.大小等于 B.大小等于
C.方向竖直向上 D.方向水平向左
4.(2022·浙江·统考高考真题)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,一重为的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为 B.作用力为
C.摩擦力为 D.摩擦力为
1.(2022·广东卷·1)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( )
A.F=F1 B.F=2F1
C.F=3F1 D.F=F1
2.(多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)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