01 专题一 第一讲 力与物体的平衡（Word教参）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

专题一　力与运动 ———————————— 第一讲　力与物体的平衡 [对应学生用书P1] 要点 力与物体的平衡   1．几个易错概念的理解 (1)杆的弹力： 固定杆的弹力方向可沿着杆，也可不沿杆，活动杆的弹力方向一定沿着杆；无公式计算大小，只能由牛顿运动定律或平衡条件求解。 (2)洛伦兹力： 由左手定则判断方向，且方向总是垂直于B与I(或B与v)决定的平面，负电荷所受的洛伦兹力与正电荷的方向相反。 2．摩擦力的计算 (1)首先分清摩擦力的性质，只有滑动摩擦力才能利用公式计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿第二定律来求解。 (2)滑动摩擦力的公式Ff＝μFN中FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力。 3．受力分析中如何防止“添力”或“漏力” (1)防止“添力”：应注意区分内力和外力，区分性质力和效果力，区分施力和受力。 (2)防止“漏力”：严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行受力分析是防止“漏力”的有效办法。 4．正交分解法处理平衡问题 F合＝0或者 (2023·浙江1月选考)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FT，墙壁对足球的支持力为FN，则(　　) A．FT<FN B．FT＝FN C．FT>G D．FT＝G C　解析：对网兜和足球受力分析如图所示，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件得FT＝＝，FN＝G tan θ，可知FT>G，FT>FN，C正确。  1．由平衡条件得出的三个结论 2．滑块与斜面模型 如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，将物块轻放在斜面上。 (1)若μ＝tan θ，物块刚好不下滑；(2)若μ＞tan θ，物块静止；(3)若μ＜tan θ，物块加速下滑。 [温馨提示]　物块是否滑动与其质量无关，只由μ与θ决定，其中μ≥tan θ时称为“自锁”现象。 (2023·山东临沂二模改编)上高中的小王同学在叔叔家的石料厂发现了一个有趣的现象：在生产过程中砂石都会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的砂石自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的。小王测量了多个自然堆积起来的砂石堆，发现斜坡与水平地面的夹角略小于45°。则砂石之间的动摩擦因数约为(　　 ) A.0.3　　　B．0.5　　　C．0.7　　　D．0.9 D　解析： 对锥面上的某一粒砂粒分析，由砂粒静止可得μmg cos θ＝mg sin θ，则有μ＝tan θ，因tan 45°＝1，D正确。 [对应学生用书P2] 热点1 静态平衡 1.巧取研究对象 2．合理应用解题方法 (1)在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析； (2)在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析。 (2022·海南卷)我国的石桥世界闻名，如图所示，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m′，不计石块间的摩擦，则m∶m′为(　　) A．　　　　　　　 B． C．1 D．2 D　解析：六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为180°，每块石块对应的圆心角为30°，对第3块石块受力分析如图甲所示， 　 可知tan 60°＝；对第2块和第3块石块整体受力分析如图乙所示，可知tan 30°＝，解得＝2，D正确。 共点力平衡问题的分析步骤 [生活实践](2022·浙江6月选考)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°。一重为G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G B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G B　解析：设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得4F cos 30°＝G，解得F＝G，以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为G，每根斜杆受到地面的摩擦力为f＝F sin 30°＝G，B正确。 [安培力作用下的平衡](2022·湖南卷)如图(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是(　　) A．当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C．tan θ与电流I成正比 D．sin θ与电流I成正比 D　解析：当导线静止在题图(a)右侧时，导体棒MN在重力、拉力和安培力的作用下处于平衡状态，由平衡条件可知，导体棒所受安培力指向右侧，又安培力与磁场方