（高中物理）专题一力与物体的平衡受力分析.doc

专题一力与物体的平衡受力分析【达标要求】1、深刻理解各种性质力的方向特点和大小计算公式2、掌握受力分析的依据和步骤3、能够熟练掌握物理处于“平衡〞状态下的处理方法和解题步骤4、掌握一些物理物理方法：⑴整体法与隔离法；⑵合成法；⑶分解法；⑷等效思想；⑸矢量三角形【知识回归】力的名称方向大小特点弹力垂直于接触面弹簧的弹力：F=kx其它弹力根据力学规律去求“绳〞、“杆〞、“弹簧〞三种模型的特点静摩擦力与相对运动趋势方向相反根据力学规律去求变化范围：0≤f≤fm滑动摩擦力与相对运动方向相反f=μNF滑∝NN不一定等于G电场力正电荷所受电场力方向与场强方向相同F=qE〔真空、点电荷〕带电粒子所受电场力与其运动状态无关。安培力左手定那么F=BIL〔I⊥B〕F=0〔I∥B〕安培力一定垂直于B和I决定的平面但B、I不一定垂直。洛仑兹力左手定那么F洛=qvB〔v⊥B〕F洛=0〔v∥B〕洛仑兹力一定不做功磁场对运动电荷才有力的作用【规律方法】1、弹力和静摩擦力是被动力因此受力分析时常根据物体所受外力并结合物体的运动状态进行分析和验证。2、受力分析的步骤：①场力和力→②弹力→③摩擦力。3、处理共点力平衡的根本思路：确定平衡状态〔静止或匀速〕→巧选研究对象〔整体法或隔离法〕→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论。4、整体法：当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体间的内力时那么可以选择整个系统为研究对象而不必对系统内部物体——隔离分析。隔离法：为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况时一般采用隔离法。对于几个物体组成的系统往往先用整体法再用隔离法可使解题快捷方便。【考向导航】例1、〔多项选择〕如下列图在斜面上木块A与B的接触面是水平的绳子呈现水平状态两木块均保持静止。那么关于木块A和木块B的受力个分别为〔〕A、2个和4个B、3个和4个C、4个和4个D、4个和5个二、共点力作用下的静态平衡问题例2、〔高考〕如下列图石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块侧面与竖直方向的夹角为α重力加速度为g假设接触面间的摩擦力忽略不计那么石块侧面所受弹力的大小为〔〕A．B．C．D．三、共点力作用下的动态平衡问题例3、如下列图在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体AA的左端紧靠竖直墙A与竖直墙之间放一光滑圆球B整个装置处于静止状态假设把A向右移动少许后它们仍处于静止状态那么()四、带电体在场内的平衡问题例4、如下列图坐标系xOy位于竖直平面内在该区域有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向的且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场。一个质量m=4×10-5×10-5C带正电的微粒在xOy平面内做匀速直线运动运动到原点O时撤去磁场经一段时间后带电微粒运动到了x轴上的P点〔g=10m/s2〕求：⑴带电微粒做匀速直线运动的速度⑵P点到原点O的距离⑶带电微粒由原点O运动到P点的时间五、通电导体杆的平衡问题例5、如图甲两根足够长的、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m导轨平面与水平面成θ=30°角上端连接阻值为R=Ω的电阻；质量为m=0.2kg、阻值为r=的金属棒ab放在两导轨上距离导轨最上端为L2=4m棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中该匀强磁场与导轨平面垂直磁感应强度B的大小随时间变化的情况如下列图乙所示为保持ab棒静止在棒上施加了一平行于导轨平面且垂直于ab棒的外力F当t=2s时F恰好为零〔g=10m/s2〕。求⑴当t=2s时磁感应强度的大小⑵当t=3s时外力F的大小和方向⑶当t=4s时突然撤去外力F当金属棒下滑速度到达稳定时导体棒ab端的电压为多大[来源:学科网]〖针对训练〗1、如下列图物体A贴在竖直墙面上在竖直轻弹簧作用下A、B保持静止．那么物体A的受力个数为()A．2B．3C．4D．52、如下列图质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上质点与半球体间的动摩擦因数为μ质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ那么以下说法正确的选项是()A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左B．质点对半球体的压力大小为mgcosθC．质点所受摩擦力大小为μmgsinθD．质点所受摩擦力大小为mgcosθ3、如下列图在绳下端挂一物体用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角且保持其平衡.保持α角不变当拉力F有极小值时F与水平方向的夹角β应是〔〕A.0B.eq\f(π2)C.α4、如图甲中abcd为导体做成的框架其平面与水平面成θ角质量为m的导体棒PQ与ab、cd垂直且接触良好回路的电阻为R整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示棒PQ始终静止在时间0～t0内