專題01-力與物體的平衡-2022年高三物理二輪復(fù)習(xí)(原卷版)

2022年高三物理二輪復(fù)習(xí)資料（命題規(guī)律+知識薈萃+經(jīng)典例題+精選習(xí)題）（江蘇專用）專題01力與物體的平衡【命題規(guī)律】1、命題角度（1）物體的受力分析、靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡；（2）靜電力、安培力、洛倫茲力作用下的平衡.2、常考題型：選擇題．【知識薈萃】★考向一靜態(tài)平衡問題1．研究對象的選?。赫w法和隔離法．2．受力分析的方法（1）假設(shè)法．（2）轉(zhuǎn)換研究對象法：根據(jù)牛頓第三定律，如圖（3）動力學(xué)分析法：根據(jù)牛頓第二定律，由加速度方向判定合力的方向，從而確定某一個力的方向，如圖.（4）整體法與隔離法3．共點力平衡的常用處理方法適用條件平衡關(guān)系合成法三個共點力任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反效果分解法三個共點力某一個力按力的作用效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件正交分解法三個或三個以上共點力將物體所受的力分解為相互垂直的兩組力，每組力都滿足平衡條件★考向二動態(tài)平衡問題1、解決動態(tài)平衡問題的一般思路化“動”為“靜”，多個狀態(tài)下“靜”態(tài)對比，分析各力的變化或極值．2、三力作用下的動態(tài)平衡3、四力作用下的動態(tài)平衡（1）在四力平衡中，如果有兩個力為恒力，或這兩個力的合力方向確定，為了簡便可用這兩個力的合力代替這兩個力，轉(zhuǎn)化為三力平衡，例如：如圖，qE<mg，把擋板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過程中，可以用重力與靜電力的合力mg－qE代替重力與靜電力．如圖，物體在拉力F作用下做勻速直線運動，改變θ大小，求拉力的最小值，可以用支持力與摩擦力的合力F′代替支持力與摩擦力．（tanθ＝μ）（2）對于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法．★考向三電磁力作用下的平衡問題1、電場力作用下的平衡問題（1）電場力的大小和方向①大?。篎＝Eq，F(xiàn)＝eq\f(kq1q2,r2)。②方向：正電荷所受電場力的方向與電場強度的方向相同；負(fù)電荷所受電場力的方向與電場強度的方向相反。（2）方法：與純力學(xué)問題的分析方法一樣，學(xué)會把電學(xué)問題力學(xué)化。（3）步驟①選取研究對象（整體法或隔離法）。②受力分析，多了電場力。③列平衡方程。2、磁場力作用下的平衡問題（1）安培力①大?。篎＝ILB，此式只適用于B⊥I的情況，且L是導(dǎo)線的有效長度，當(dāng)B∥I時F＝0。②方向：用左手定則判斷，安培力垂直于B、I決定的平面。（2）洛倫茲力①大?。篎洛＝qvB，此式只適用于B⊥v的情況。當(dāng)B∥v時F洛＝0。②方向：用左手定則判斷，洛倫茲力垂直于B、v決定的平面，洛倫茲力永不做功。（3）立體平面化該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類題目的難點是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。因此解題時一定要先把立體圖轉(zhuǎn)化成平面圖，通過受力分析建立各力的平衡關(guān)系。（4）帶電體的平衡如果帶電粒子在重力場、電場和磁場三者組成的復(fù)合場中做直線運動，則一定是勻速直線運動?！窘?jīng)典例題】【例題1】拉力器是一種很好的健身器材，由腳環(huán)、兩根相同的彈性繩、把手等組成。如圖所示，女子拉開拉力器使其比原長伸長了40cm，此時拉力大小為120N。假設(shè)彈性繩的彈力與伸長量遵循胡克定律，且未超過彈性限度。則（）A．人對健身器材的拉力是由于彈性繩形變產(chǎn)生的B．若對拉力器的拉力增大，則彈性繩的勁度系數(shù)也增大C．每根彈性繩的勁度系數(shù)為150N/mD．若對拉力器的拉力減為60N，則彈性繩長度變?yōu)椤纠}2】輕質(zhì)細(xì)線上端固定，下端懸掛一小球，對小球施加一個大小恒定且小于小球重力的拉力F，開始時拉力方向豎直向上，如圖所示?，F(xiàn)將拉力F在同一豎直平面內(nèi)沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°。設(shè)細(xì)線中拉力的大小為，細(xì)線與豎直方向的夾角為，則在拉力F方向變化的過程中（）A．一直增大，一直增大B．一直增大，先增大后減小C．先增大后減小，一直增大D．先增大后減小，先增大后減小【例題3】工人對社區(qū)的公共體育健身器材進(jìn)行維修時，發(fā)現(xiàn)某秋千由于長期使用，導(dǎo)致兩根支架向內(nèi)發(fā)生了對稱傾斜，如圖中虛線所示；經(jīng)維修扶正后，如圖中實線所示。兩根繩子長度相同，懸點等高。秋千靜止時用F表示座椅所受合力大小，用F1表示一根繩對座椅拉力的大小。則與扶正前相比（）A．F不變 B．F變小C．F1變小 D．F1不變【例題4】如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住。現(xiàn)拉動細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中，手對細(xì)線的拉力F和圓環(huán)對小球的彈力FN的大小變化情況是（）A．F不變，F(xiàn)N增大 B．F不變，F(xiàn)N減小C．F減小，F(xiàn)N不變 D．F增大，F(xiàn)N減小【精選習(xí)題】一、單選題1．如圖所示，光滑水平面上放有質(zhì)量為M＝2kg的足夠長的木板B，通過水平輕彈簧與豎直墻壁相連的物塊A疊放在B上，A的質(zhì)量為m＝1kg，彈簧的勁度系數(shù)k＝100N/m。初始時刻，系統(tǒng)靜止，彈簧處于原長?，F(xiàn)用一水平向右的拉力F＝10N作用在B上，已知A、B間動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2。則（）A．A受到的摩擦力逐漸變大B．A向右運動的最大距離為4cmC．B做加速度減小的加速運動D．B對A的摩擦力一直對A做正功2．如圖所示，質(zhì)量都為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止?，F(xiàn)用大小等于mg的恒力F豎直向上拉B，B向上運動h時與A分離，則下列說法正確的是（）A．B和A剛分離時，彈簧為原長B．B和A剛分離時，它們的加速度為gC．在B與A分離之前，它們做勻加速運動D．彈簧的勁度系數(shù)等于3．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上滑動，長木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，已知長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么此時長木板受到地面的摩擦力大小為（）A．μ2mg B．μ1Mg C．μ1（m+M）g D．μ2mg+μ1Mg4．在東京奧運會舉重比賽中，李發(fā)彬在挺舉中展現(xiàn)“金雞獨立”絕技，單腳支撐。又將姿勢回復(fù)為雙腳著地穩(wěn)定3秒，最終奪得冠軍，并打破奧運紀(jì)錄。將李發(fā)彬的單腳支撐和雙腳著地均視作平衡狀態(tài)。關(guān)于此過程的表述正確的是（）A．單腳支撐時地面對其支持力大小比雙腳著地時的支持力大B．單腳支撐時地面對其支持力大小比雙腳著地時的支持力小C．若李發(fā)彬握杠的兩手間距離變大，則其手臂受杠鈴的作用力將變大D．若李發(fā)彬握杠的兩手間距離變大，則其手臂受杠鈴的作用力將變小5．如圖所示，質(zhì)量為m的半球體和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止?fàn)顟B(tài)。半球體的底面與豎直方向夾角為α，重力加速度g，若不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A．正方體受3個力的作用 B．正方體對半球體的彈力大小為C．水平面對正方體的彈力大小為（M+m）gcosα D．左側(cè)墻面對正方體的彈力大小等于mgcotα6．某同學(xué)經(jīng)過長時間的觀察后發(fā)現(xiàn)，路面出現(xiàn)水坑的地方，如果不及時修補，水坑很快會變大，善于思考的他結(jié)合學(xué)過的物理知識，對這個現(xiàn)象提出了多種解釋，則下列說法中不合理的解釋是（

）A．車輛上下顛簸過程中，某些時刻處于超重狀態(tài)B．把坑看作凹陷的弧形，車對坑底的壓力比平路大C．車輛的驅(qū)動輪出坑時，對地的摩擦力比平路大D．坑洼路面與輪胎間的動摩擦因數(shù)比平直路面大7．一根柔軟質(zhì)地完全均勻的纜繩懸在向右水平勻速飛行的直升機下方，空氣對纜繩的阻力不可忽略。下列最能顯示纜繩形狀示意圖的是（）A． B．C． D．8．某幼兒園要做一個兒童滑梯，設(shè)計時根據(jù)場地大小確定滑梯的水平跨度為L，滑板和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)為，假定最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，為使兒童在滑梯中能沿滑板滑下，則滑梯高度至少為（）A． B． C． D．9．如圖所示，輕質(zhì)細(xì)線上端固定，下端懸掛一小球。在同一豎直平面內(nèi)對小球施加一個拉力F，保證細(xì)線中拉力的大小不變，緩慢地將細(xì)繩向右拉到水平位置。關(guān)于拉力F的大小和與豎直方向夾角θ的說法正確的是（）A．F一直增大，θ一直增大B．F一直增大，θ一直減小C．F一直增大，θ先增大后減小D．F一直增大，θ先減小后增大10．如圖所示為體操男子吊環(huán)比賽中某個動作的模擬圖，運動員靜止不動，兩根吊帶對稱并與豎直方向有一定夾角，此時左、右兩吊環(huán)對運動員的作用力大小分別為，則下列判斷正確的是（）A．是一對作用力和反作用力B．每根吊帶受到吊環(huán)的拉力的大小都等于運動員重力的一半C．在運動員將兩吊帶再緩慢向兩邊撐開的過程中，吊帶上的張力緩慢增大D．兩個吊環(huán)對運動員的作用力的合力一定豎直向上二、解答題11．如圖所示，在質(zhì)量為m的物塊上系著兩條細(xì)繩，其中長30cm的細(xì)繩另一端連著輕質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)套在水平棒上可以滑動，環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)μ＝0.75。另一細(xì)繩跨過光滑定滑輪與重為G的物塊相連，定滑輪固定在距離圓環(huán)50cm的地方。當(dāng)G=6N時，圓環(huán)恰要開始滑動。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）O