專題一力與物體平衡1/33考情分析

力與物體平衡T4：磁流天平平衡問題T14(1)：物體平衡條件應(yīng)用T1：胡克定律應(yīng)用T9：摩擦力分析T14(1)：斜面對物體支持力大小計算T14(1)(2)：疊加體平衡、摩擦力2/33命題解讀本專題共4個考點，力合成與分解為Ⅱ要求，其余皆為Ⅰ要求。從三年命題情況看，命題特點為：(1)重視基礎(chǔ)知識。如圍繞胡克定律、摩擦力考查學(xué)生了解能力；(2)重視過程方法。如圍繞力、電現(xiàn)象中平衡問題考查受力分析、正交分解、穩(wěn)態(tài)速度、對稱思想等，即便在計算題中也是在第(1)(2)問中出現(xiàn)，難度中等。整體難度適中，命題指數(shù)★★★☆☆，復(fù)習(xí)目標(biāo)是達(dá)B必會。3/331.(·揚州一模)某電視臺每七天都有棋類節(jié)目，鐵質(zhì)棋盤豎直放置，每個棋子都是一個小磁鐵，能吸在棋盤上，不計棋子間相互作用力，以下說法正確是(

)圖1A.小棋子共受三個力作用B.棋子對棋盤壓力大小等于重力C.磁性越強棋子所受摩擦力越大D.質(zhì)量不一樣棋子所受摩擦力不一樣4/33解析

小棋子受到重力、向上摩擦力、棋盤吸引力和棋盤支持力作用，選項A錯誤；棋盤對棋子摩擦力等于棋子重力，故不論棋子磁性多強，摩擦力是不變，質(zhì)量不一樣棋子所受重力不一樣，故摩擦力不一樣，選項B、C錯誤，D項正確。答案

D5/332.(·江蘇清江中學(xué)高三第四次月考)在如圖2所表示四幅圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿A、C端都經(jīng)過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈連接，以下關(guān)于受力說法正確是(

)圖2A.甲圖中AB桿表現(xiàn)為拉力，BC桿表現(xiàn)為拉力B.乙圖中AB桿表現(xiàn)為拉力，BC桿表現(xiàn)為支持力C.丙圖中AB、BC桿均表現(xiàn)為拉力D.丁圖中AB、BC桿均表現(xiàn)為支持力6/33解析

在甲圖中，對B分析，受到AB桿拉力，BC桿支持力，繩子拉力三力平衡，A項錯誤；乙圖中對B受力分析，B受到繩子豎直向下拉力，則BC應(yīng)為支持力，由平衡條件可知AB應(yīng)為支持力，B項錯誤；丙圖中對B點分析可知，B受到繩子向下拉力，AB桿提供向上拉力，BC桿應(yīng)為向右拉力，C項正確；丁圖中對B分析可知，B受到繩子向下拉力，AB桿提供拉力，BC桿提供支持力，D項錯誤。答案

C7/333.(·江蘇如東高級中學(xué)測試)如圖3所表示，輕桿A端用光滑水平鉸鏈裝在豎直墻面上，B端用水平繩結(jié)在墻C處并吊一重物P，在水平向右力緩緩拉起重物P過程中桿AB所受壓力(

)圖3A.變大 B.變小C.先變小再變大 D.不變8/33答案

D9/334.(·無錫期末)如圖4，物塊靜置于傾斜角為θ斜面上，對物塊施加一個垂直于斜面向下恒力F，斜面和物塊均保持靜止，地面受到摩擦力大小為f。若將F大小不變、方向改為沿斜面向上，斜面和物塊仍保持靜止，則地面受到摩擦力大小為(

)圖410/33答案

D11/331.受力分析三個判斷依據(jù)受力分析(1)從力概念判斷，尋找施力物體；(2)從力性質(zhì)判斷，尋找產(chǎn)生原因；(3)從力效果判斷，尋找是否產(chǎn)生形變或改變運動狀態(tài)。2.受力分析是處理平衡問題首要步驟，詳細(xì)程序為12/33【例1】

(·啟東中學(xué)期中)如圖5所表示，a、b兩個小球穿在一根光滑固定桿上，而且經(jīng)過一條細(xì)繩跨過定滑輪連接。已知b球質(zhì)量為m，桿與水平面成θ角，不計全部摩擦，重力加速度為g。當(dāng)兩球靜止時，Oa段繩與桿夾角也為θ，Ob段繩沿豎直方向，則以下說法正確是(

)圖513/33答案CA.a可能受到2個力作用B.b可能受到3個力作用C.繩子對a拉力等于mgD.a重力為mgtanθ14/33【變式1】

(·南通、揚州、泰州三模)如圖6所表示，木塊B靜止在水平地面上，木塊A疊放在B上。A左側(cè)靠在光滑豎直墻面上。關(guān)于A、B受力情況，以下說法正確是(

)圖6A.B對A作用力方向一定豎直向上B.B對A作用力一定大于A重力C.地面對B摩擦力方向可能向右D.地面對B作用力大小可能等于A、B總重力15/33解析

A受力情況有三種：(1)A受到重力、B對A支持力、墻壁對A彈力；(2)A受到重力、B對A支持力、B對A摩擦力；(3)A受到重力、B對A支持力、墻壁對A彈力、B對A摩擦力。若為(1)或(3)情況，B對A作用力方向斜向左上方，A項錯誤；若為(2)情況，B對A作用力與重力等值反向共線，B項錯誤；利用整體法分析A、B兩物體，若為(1)或(3)情況，整體受到向下重力、向上支持力、墻壁對A、B向右彈力、地面對A、B向左摩擦力，若為(2)情況，整體受到向下重力、向上支持力，C項錯誤，D項正確。答案

D16/331.共點力平衡條件共點力平衡2.兩種平衡(1)靜態(tài)平衡問題：應(yīng)先分析物體受力情況，再依據(jù)平衡條件列出對應(yīng)方程，解方程并對結(jié)果進(jìn)行討論。慣用方法有合成法、分解法(包含正交分解法)、力三角形法。(2)動態(tài)平衡問題17/33【例2】

(·泰州中學(xué)高三上學(xué)期期中)在上海世博會最正確實踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁地域風(fēng)情和人文特色。如圖7所表示，在豎直放置穹形支架上，一根不可伸長輕繩經(jīng)過輕質(zhì)光滑滑輪懸掛一重物G，現(xiàn)將輕繩一端固定于支架上A點，另一端從B點沿支架遲緩地向C點靠近(C點與A點等高)，則在此過程中繩中拉力大小改變情況是(

)圖7A.先變小后變大 B.先變小后不變C.先變大后不變 D.先變大后變小18/33答案

C19/33圖820/33答案C21/331.帶電體在電磁學(xué)中平衡問題除了包括重力、彈力和摩擦力，還包括電磁學(xué)中靜電力、安培力和洛倫茲力。帶電體平衡問題既要遵從平衡條件，又要遵照電磁學(xué)規(guī)律，這是處理這類問題兩條根本。處理電磁學(xué)中平衡問題方法：電磁學(xué)中平衡問題22/332.幾點提醒(1)電荷在電場中一定受電場力作用，電流或電荷在磁場中不一定受磁場力作用。(2)分析電場力或洛倫茲力時，一定要注意帶電體是正電荷還是負(fù)電荷。23/33【例3】(多項選擇)(·鹽城三模)某老師用圖9所表示裝置探究庫侖力與電荷量關(guān)系。A、B是可視為點電荷兩帶電小球，用絕緣細(xì)線將A懸掛，試驗中在改變電荷量時，移動B并保持A、B連線與細(xì)線垂直。用Q和q表示A、B電荷量，d表示A、B間距離，θ(θ不是很小)表示細(xì)線與豎直方向夾角，x表示A偏離O點水平距離。試驗中(

)圖924/33A.d應(yīng)保持不變B.B位置在同一圓弧上C.x與電荷量乘積Qq成正比D.tanθ與A、B間庫侖力成正比答案

ABC25/33【變式3】

(·南師大附中模擬)如圖10所表示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間夾角為θ。質(zhì)量為m、長為L金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，整個裝置處于垂直ab方向勻強磁場中。當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b恒定電流I時，金屬桿ab保持靜止。則磁感應(yīng)強度方向和大小可能為(

)圖1026/3327/33答案

D28/33處理物體系問題兩種方法整體法與隔離法在平衡問題中應(yīng)用29/33【例4】

(·南京市鹽城市二聯(lián))如圖11所表示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧柱狀物體A，A左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若把A向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)。則以下判斷正確是(

)圖11A.球B對墻壓力增大B.球B對柱狀物體A壓力增大C.地面對柱狀物體A摩擦力不變D.地面對柱狀物體A支持力不變30/33解析

以B為研究對象，受力分析如圖甲所表示，由圖可知，把A向右移動少許，墻對球B壓力F1減小，柱狀物體A對球B支持力F2減小，由牛頓第三定律知，球B對墻壓力減小，球B對柱狀物體A壓力減小，選項A、B錯誤；把A、B作為一個整體，受力分析如圖乙所表示，由平衡條件得，地面對柱狀物體A摩擦力Ff＝F1，地面對柱狀物體A支持力FN＝(mA＋mB)g，由此可知，地面對柱狀物體A摩擦力減小，地面對柱狀物體A支持力不變，選項C錯誤，D正確。答案

D31/33【變式4】

(·江蘇省溧水高級中學(xué)測試)a、b兩個質(zhì)量相同球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下