1.2 物体的平衡 修补能力的欠缺(课件PPT)-【新高考方案】2025年高考物理二轮复习专题增分方略

2 修补能力的欠缺 二轮复习3步走 CONTENTS 目录 补强点(一)　不会灵活选用四种方法 分析单体平衡问题 补强点(二)　不会合理选取整体法 与隔离法分析多体平衡问题 补强点(一)　不会灵活选用四种方法分析单体平衡问题 解决物体平衡问题常用的四种方法 解决平衡问题常用到的方法有:合成法、效果分解法、正交分解法、矢量三角形法,对物体进行受力分析,抓住受力特点灵活地选用方法是解决此类问题的关键。 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡时,任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反 效果 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡时,将某一个力按作用效果分解,则分力与其他两个力分别平衡 正交 分解法 物体受到三个或三个以上力的作用时,将所有力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件 矢量三 角形法 对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 1.(2024·深圳高三二模)(多选)耙在中国已有1 500年以上的历史,北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”,将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示,牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为O1,夹角∠AO1B=60°,拉力大小均为F,平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点),如图乙所示。忽略耙索质量,下列说法正确的是 (　　) 提能训练 A.两根耙索的合力大小为F B.两根耙索的合力大小为F C.地对耙的水平阻力大小为 D.地对耙的水平阻力大小为 √ √ 解析:两根耙索的合力大小为F'=2Fcos 30°=F,A错误,B正确;由平衡条件,地对耙的水平阻力大小为f=F'cos 30°=F,C正确,D错误。 2.(2024·西安高三调研)放风筝是人们喜爱的 体育休闲运动之一,其中蕴含着丰富的物理学知识。 如图,质量为m的风筝在牵线拉力和垂直于风筝平 面的恒定风力的作用下处于平衡状态,风筝平面与 水平面夹角为30°,牵线与风筝平面夹角为60°,重力加速度大小为g,则风筝所受风力的大小为(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg √ 解析:对风筝受力分析如图,则α=30°,β=60°,根据平衡条件得Tcos β=mgsin α,Tsin β+mgcos α=F,解得风筝所受风力的大小为F=mg,故选C。 3.(2024·河南开封二模)如图所示,竖直固定放置的光滑大圆环,其最高点为P,最低点为Q。现有两个轻弹簧1、2的一端均拴接在大圆环P点,另一端分别拴接M、N两小球,两小球均处于平衡状态。已知轻弹簧1、2上的弹力大小相同,轻弹簧1、2轴线方向与PQ连线的夹角分别30°、60°,则下列说法正确的是(　　) A.轻弹簧1处于压缩状态,轻弹簧2处于伸长状态 B.大圆环对两小球的弹力方向均指向圆心 C.M、N两小球的质量比为m1∶m2=1∶ D.大圆环对M、N两小球的弹力大小之比为FN1∶FN2=∶1 √ 解析:对两个小球受力分析并画力的矢量三角形,如图所示,弹簧弹力均指向P点,故两弹簧均处于拉伸状态,故A错误;大圆环对两球的弹力均背离圆心,故B错误;M受力的矢量三角形相似于三角形OPM,N受力的矢量三角形相似于三角形OPN,故FN1=m1g=T1,FN2=m2g=T2,又由题意可知T1=T2,故m1∶m2=1∶,FN1∶FN2=1∶,故C正确,D错误。 补强点(二)　不会合理选取整体法与 隔离法分析多体平衡问题 整体法与隔离法的比较 在处理共点力平衡的问题时,若出现了两个或多个物体,一般会使用整体法或隔离法,可以使用“整体法+隔离法”或“隔离法+隔离法”,可根据具体题目灵活应用。 1.(2024·河北保定二模)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平地面上,两个物块A、B用轻质弹簧连接,两物块恰好能静止在斜面上。已知物块A的质量为1 kg,物块A与斜面间的动摩擦因数为0.4,物块B与斜面间的动摩擦因数为0.8,两物块受到的摩擦力方向相同,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2,sin θ=0.6,下列说法正确的是(　　) 提能训练 A.弹簧可能处于压缩状态 B.弹簧中的弹力大小为2.4 N C.物块B的质量为7 kg D.物块B受到的摩擦力大小为56 N √ 解析:因tan θ>0.4,物块A静止在斜面上,故物块A受到沿斜面向上的弹力,所以弹簧一定处于伸长状态,A错误;对物块A有mAgsin θ= μAmAgcos θ+F,解得F=2.8 N,B错误;把A、B看成一个整体,有μAmAgcos θ +μBmBgcos θ=gsin θ,解得mB=7 kg,物块B受到的摩擦力大小为f=μBmBgcos θ=44.8 N,C正确,D错误。 2.如图所示,质量为2m的物块C置于倾角为37°的斜面D上,C通过一细线绕过光滑定滑轮系于P点,P为细线QP、EP、BP的结点,质量为m的小球B置于光滑的半球体A上,半球体A的半径为R,O为球心。已知PO=2R,PB=R,EP水平,PQ竖直,且Q、P、O在同一竖直线上,系统处于静止状态,小球B可视为质点,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法正确的是(　　) A.细线PB的拉力大小为mg B.细线PE和细线PB的拉力大小相等 C.半球体A受到地面的摩擦力和斜面D受到地面的摩擦力大小相等 D.物块C受到斜面D的摩擦力方向沿斜面向下 √ 解析:对小球B受力分析,如图所示,由于力的三角形与△PBO相似,可得==,解得FN=mg,FPB=mg ,故A错误;对结点P受力分析,细线PE的拉力大小等于细线PB的拉力在水平方向的分力大小,所以细线PE的拉力小于细线PB的拉力,故B错误; 由上述分析可知2mgsin 37°>FPB>FPE,则对于物块C有2mgsin 37° =fC+FPE,所以斜面D对物块C的摩擦力方向沿斜面向上,故D错误;对A、B整体受力分析,半球体A所受地面的摩擦力大小等于细线PB的拉力在水平方向的分力大小,对物块C和斜面整体受力分析,斜面受到地面的摩擦力大小等于细线PE的拉力大小,则半球体A受到地面的摩擦力和斜面D受到地面的摩擦力大小相等,故C正确。 3.(多选)如图所示,轻质弹簧一端系在墙上,另一端系在三根长度相同的轻绳上,轻绳的下端各系一个质量与电荷量均相同的带正电荷小球,且三个小球均处于静止状态,已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的合电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示,以下说法正确的是(　　) 情形 轻绳 长度 小球 质量 小球 电荷量 小球受到的合电场力大小 1 L m ① mg 2 2L m ② mg 3 L 2m ③ mg 4 L m ④ mg A.②中电荷量为①中电荷量的倍 B.③中电荷量为②中电荷量的倍 C.④中电荷量为③中电荷量的倍 D.情形3下弹簧的伸长量最大 √ √ 解析:由于三个小球质量和电荷量均相等,由对称性可知,三个小球必构成等边三角形,且每个小球受到的合电场力大小相等,设绳的拉力大小为FT,与水平方向夹角为θ,两小球之间的距离为r,一个球受到的合电场力大小为F,对其中一个小球受力分析可得FTsin θ=mg,FTcos θ =F=,解得F==,当轻绳长度为L时,由几何关系可知tan θ ==,整理得F==。 对比情形1和情形2,并应用上式可得F1===,F2===,解得r1=L,r2=L,故电荷量之间的关系为==,故A错误;由情形3可知F3===,解得r3=L,故==,故B错误; 由情形4可知F4===mg,解得r4=L,故=·=,故C正确;以三个小球为整体可知,整体受到弹簧的弹力应该等于其重力,故小球质量越大,弹簧弹力越大,故情形3下弹簧的伸长量最大,故D正确。 本课结束 $$