力與物體的平衡PPT課件

1、【考綱資訊】滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力 形變、彈性、胡克定律 矢量和標(biāo)量 力的合成和分解 共點力的平衡 第1頁/共73頁【考情快報】1.單獨考查力的合成與分解、共點力的平衡時，題型以選擇題為主；將受力分析與牛頓運動定律、功能關(guān)系、電場、磁場綜合考查時,一般為計算題。2.預(yù)計2013年高考對該講的考查主要是：（1）物體（或帶電體）的受力分析；（2）胡克定律的應(yīng)用；（3）靜態(tài)和動態(tài)平衡問題；（4）靜摩擦力的分析與計算；（5）帶電物體（或粒子）在電場、磁場或復(fù)合場中的平衡問題。 第2頁/共73頁【體系構(gòu)建】第3頁/共73頁【核心自查】一、幾種常見力的比較1.重力（1）大小:G=_。（2）方向：

2、總是_。2.彈力（1）大小：一般由力的_或牛頓第二定律求解;彈簧的彈力:F=_。（2）方向：與引起形變的力的方向_（壓力、支持力垂直于接觸面；繩的拉力沿繩指向繩收縮的方向）。mg豎直向下平衡條件kx相反第4頁/共73頁3.摩擦力（1）大小:靜摩擦力0Ff ;滑動摩擦力Ff=_。（2）方向:和接觸面相切，與_或_方向相反（與運動方向不一定相反）。4.電場力（1）大?。簞驈婋妶鲋械碾妶隽=_；點電荷的庫侖力_。（2）方向：正電荷受電場力與電場強度方向_，負(fù)電荷受電場力與電場強度方向_。 FN相對運動相對運動趨勢相同相反F=mfF2QqkrqE第5頁/共73頁5.安培力（1）大小:F=_(IB)。

3、（2）方向：用_定則判斷（垂直于I、B所決定的平面）。6.洛倫茲力（1）大小:F=_(vB)。（2）方向：用_定則判斷（垂直于v、B所決定的平面）。 ILB左手qvB左手第6頁/共73頁二、力的合成與分解1.運算法則_定則或三角形定則。2.常用方法合成法、分解法（按力的實際作用效果分解）、_法。3.合力與分力的關(guān)系_。 平行四邊形正交分解等效替代第7頁/共73頁三、共點力的平衡1.平衡狀態(tài)物體處于_或_的狀態(tài)。2.平衡條件_或靜止勻速直線運動F合=0Fx=0Fy=0第8頁/共73頁3.共點力平衡條件的推論(1)若物體受n個作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個力與其余(n-1)個力的合力大小_、

4、方向_。(2)若三個共點力的合力為零，則表示這三個力的有向線段首尾相接組成一個_三角形。 相等相反封閉第9頁/共73頁【熱點考向1】物體的受力分析【典題訓(xùn)練1】（2012洛陽二模）一物體恰能在一個斜面體上沿斜面勻速下滑,此時斜面體不受地面的摩擦力作用。若沿斜面方向用力向下推此物體，使物體加速下滑，則關(guān)于斜面體受地面的摩擦力,下列判斷正確的是( )A.大小為零 B.大小不為零，方向水平向右C.大小不為零,方向水平向左 D.無法判斷其大小和方向 第10頁/共73頁【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩點：解答本題應(yīng)注意以下兩點：（1 1）物體沿斜面勻速下滑時，分析物體和斜面體整體的受力情況。）物

5、體沿斜面勻速下滑時，分析物體和斜面體整體的受力情況。（2 2）對物體施加沿斜面方向的推力前后，物體所受斜面的支持力和摩擦力）對物體施加沿斜面方向的推力前后，物體所受斜面的支持力和摩擦力是否變化。是否變化。 第11頁/共73頁【解析解析】選選A A。物體沿斜面勻速下滑時。物體沿斜面勻速下滑時, ,物體和斜面體組成的系統(tǒng)受重力和地物體和斜面體組成的系統(tǒng)受重力和地面的支持力而處于平衡狀態(tài)，地面對斜面體的摩擦力為零。對物體施加沿斜面的支持力而處于平衡狀態(tài)，地面對斜面體的摩擦力為零。對物體施加沿斜面方向的推力時，物體所受斜面的支持力和摩擦力沒有發(fā)生變化，因此斜面面方向的推力時，物體所受斜面的支持力和摩擦

6、力沒有發(fā)生變化，因此斜面體受力情況沒有發(fā)生變化，不受地面的摩擦力作用，故選項體受力情況沒有發(fā)生變化，不受地面的摩擦力作用，故選項A A正確。正確。第12頁/共73頁【典題訓(xùn)練2】（2012西城區(qū)一模）如圖甲所示，一定質(zhì)量的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為的粗糙導(dǎo)軌上，在圖乙所加各種大小相同方向不同的勻強磁場中，導(dǎo)體棒ab均靜止，則下列判斷錯誤的是( )第13頁/共73頁A.四種情況導(dǎo)體棒受到的安培力大小相等B.A中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零C.B中導(dǎo)體棒ab可能是二力平衡D.C、D中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意利用左手定則判斷安培力的方向，再根據(jù)平衡解答本題

7、應(yīng)注意利用左手定則判斷安培力的方向，再根據(jù)平衡條件判斷摩擦力存在的可能性條件判斷摩擦力存在的可能性。第14頁/共73頁【解析解析】選選D D。因磁感線都垂直于導(dǎo)體棒，所以導(dǎo)體棒受到安培力的大小相。因磁感線都垂直于導(dǎo)體棒，所以導(dǎo)體棒受到安培力的大小相等；等；A A中安培力方向水平向右，而支持力垂直于斜面，與重力可以形成三力中安培力方向水平向右，而支持力垂直于斜面，與重力可以形成三力平衡；所以摩擦力可能為零；同理，平衡；所以摩擦力可能為零；同理，B B中安培力方向向上，可與重力構(gòu)成二中安培力方向向上，可與重力構(gòu)成二力平衡；力平衡；C C中安培力方向向下中安培力方向向下,D,D中安培力方向水平向左中

8、安培力方向水平向左, ,要平衡則一定受到摩要平衡則一定受到摩擦力作用，故選項擦力作用，故選項D D錯誤。錯誤。 第15頁/共73頁【拓展提升】【考題透視】受力分析及物體的平衡問題是近幾年來高考的熱點，分析近幾年高考題，命題規(guī)律主要有以下幾點：（1）以選擇題的形式考查，一般涉及重力、彈力、摩擦力、電場力及安培力的受力分析，尤其是靜摩擦力的分析與計算更是頻繁出現(xiàn)在考題中。（2）考查共點力平衡條件的應(yīng)用。（3）在計算題中往往和牛頓運動定律、功能關(guān)系相結(jié)合，有時也和電場或磁場中的帶電體的運動結(jié)合起來考查。第16頁/共73頁【借題發(fā)揮】受力分析的基本步驟（1）明確研究對象即確定分析受力的物體，研究對象可

9、以是單個物體，也可以是多個物體組成的系統(tǒng)。（2）隔離物體分析將研究對象從周圍的物體中隔離出來，進(jìn)而分析周圍物體有哪些對它施加了力的作用。 第17頁/共73頁（3）畫受力示意圖邊分析邊將力一一畫在受力物體上，準(zhǔn)確標(biāo)出力的方向，標(biāo)明各力的符號。（4）檢查畫出的每一個力能否找出它的施力物體，檢查分析結(jié)果能否使研究對象處于題目所給的運動狀態(tài)，防止發(fā)生漏力、添力或錯力現(xiàn)象。第18頁/共73頁【創(chuàng)新預(yù)測】1.如圖所示，木塊b放在一固定斜面上，其上表面水平，木塊a放在b上。用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持靜止。則木塊b的受力個數(shù)可能是( )A.2個 B.3個 C.4個 D.5個 第19頁/共73

10、頁【解析解析】選選C C、D D。b b物體一定受到的力有重力、物體一定受到的力有重力、a a物體對物體對b b物體的壓力、物體的壓力、a a物體物體對對b b物體的摩擦力、斜面對物體的摩擦力、斜面對b b物體的支持力，共四個力；可能受到斜面對物體的支持力，共四個力；可能受到斜面對b b物物體的摩擦力的作用，故選項體的摩擦力的作用，故選項C C、D D正確。正確。第20頁/共73頁2.有一塊長方體木板被鋸成如圖所示的A、B兩塊放在水平桌面上，A、B緊靠在一起，木板A的角度如圖所示?，F(xiàn)用水平方向的力F垂直于板的左邊推木板B，使兩塊板A、B保持原來形狀整體沿力F的方向勻速運動，則( )A木板A在水

11、平方向受兩個力的作用，合力為零B木板A只受一個摩擦力C木板B對A的壓力小于桌面對木板A的摩擦力D木板B在水平方向受三個力的作用 第21頁/共73頁【解析解析】選選C C。對木板。對木板A A進(jìn)行受力分析，如圖所示，水平方向上進(jìn)行受力分析，如圖所示，水平方向上受到受到B B的彈力和摩擦力以及桌面的摩擦力三個力的作用，合力的彈力和摩擦力以及桌面的摩擦力三個力的作用，合力為零，為零， 選項選項A A、B B錯誤錯誤,C,C正確；木板正確；木板B B在水平方向受到在水平方向受到A A的彈力和摩擦力以及桌面的摩擦力、推力的彈力和摩擦力以及桌面的摩擦力、推力F F四個力的作用，選四個力的作用，選項項D D

12、錯誤。錯誤。 BAfNFF,第22頁/共73頁【熱點考向2】整體法和隔離法在受力分析中的應(yīng)用 【典題訓(xùn)練3】（2012山東高考）如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動，在O點懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止。Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小。若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止，且O1、O2始終等高，則( )A.Ff變小 B.Ff不變 C.FN變小 D.FN變大 第23頁/共73頁【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題時可按以下思路分析：解答本題時可按以下思路分析：第24頁/共73頁【解析解析

13、】選選B B、D D。以兩個木塊。以兩個木塊m m和重物和重物M M整體作為研究對象，在整體作為研究對象，在豎直方向上，豎直方向上，2F2Ff f= =（2m+M2m+M）g g，F(xiàn)fFf與擋板間的距離無關(guān)，與擋板間的距離無關(guān)，A A錯錯誤，誤，B B正確；如圖所示，以軸正確；如圖所示，以軸O O點為研究對點為研究對象，桿對軸象，桿對軸O O的作用力為的作用力為F F，則，則2Fcos=Mg,2Fcos=Mg,則則F= F= ，再以木塊，再以木塊m m為研究對象，擋板為研究對象，擋板對木塊的正壓力對木塊的正壓力F FN N=Fsin=Fsin= =Fsin=Fsin= ，當(dāng)擋板間的距離稍許增大

14、時，當(dāng)擋板間的距離稍許增大時，增大，增大，F(xiàn) FN N增大，增大，C C錯誤，錯誤，D D正確。正確。Mg2cosMgtan2第25頁/共73頁【典題訓(xùn)練4】（2012遵義二模）如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B向左推動少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時，則兩個小球的受力情況與原來相比( )A推力F將增大B豎直墻面對小球A的彈力減小C地面對小球B的彈力一定不變D兩個小球之間的距離增大 第26頁/共73頁【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點

15、：解答本題應(yīng)注意以下三點：（1 1）分析）分析A A、B B整體的受力情況。整體的受力情況。（2 2）隔離）隔離B B分析其受力情況。分析其受力情況。（3 3）由庫侖定律判斷）由庫侖定律判斷A A、B B之間距離的變化。之間距離的變化。第27頁/共73頁【解析解析】選選B B、C C、D D。將。將A A、B B視為整體進(jìn)行視為整體進(jìn)行受力分析，在豎直方向只受重力和地面對整受力分析，在豎直方向只受重力和地面對整體的支持力體的支持力F FN N( (也是對也是對B B的支持力的支持力F FN N) )，將，將B B向向左推動少許后，豎直方向受力不變，所以左推動少許后，豎直方向受力不變，所以F F

16、N N(m(mA Am mB B)g)g為一定值，為一定值，C C正確；對正確；對B B進(jìn)行受力分析如圖，由進(jìn)行受力分析如圖，由平衡條件可知平衡條件可知F FN Nm mB Bg gF F斥斥coscos，向左推，向左推B B，減小，所以減小，所以F F斥斥減小，由庫侖定律減小，由庫侖定律F F斥斥k k 得：得：A A、B B間距離間距離r r增大，增大，D D正正確；而確；而F FF F斥斥sinsin，減小，減小，F(xiàn) F斥斥減小，所以推力減小，所以推力F F減小，故減小，故A A錯誤；將錯誤；將A A、B B視為整體時，視為整體時，F(xiàn) FF FNANA，所以墻面對小球，所以墻面對小球A

17、A的彈力的彈力F FNANA減小，減小，B B正確。正確。 AB2q qr第28頁/共73頁【拓展提升】【考題透視】該知識為每年高考的重點，分析近幾年高考，命題規(guī)律主要有以下幾點：(1)受力分析結(jié)合平衡知識進(jìn)行考查。(2)考查學(xué)生對整體法與隔離法的熟練應(yīng)用。(3)在綜合題目中結(jié)合功能關(guān)系進(jìn)行考查。【借題發(fā)揮】整體法和隔離法的靈活應(yīng)用(1)整體法：選取幾個物體組成的整體為研究對象進(jìn)行受力分析的方法。用整體法解題一般較簡單，但整體法不能求內(nèi)力。 第29頁/共73頁(2)運用整體法的條件：運用整體法分析問題時，系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度的大小和方向均應(yīng)相同。(3)隔離法：把研究對象從周圍物體中隔離出來進(jìn)行

18、受力分析的方法。隔離法不僅能求出其他物體對整體的作用力，而且還能求出整體內(nèi)部物體之間的作用力。(4)注意問題：實際問題通常需要交叉應(yīng)用隔離法與整體法才能求解。對兩個以上的物體疊加組成的整體進(jìn)行受力分析時，一般先從受力最簡單的物體入手，采用隔離法進(jìn)行分析。 第30頁/共73頁【創(chuàng)新預(yù)測】1.如圖所示，物體A、B之間用輕直桿連接，重力分別為2 N、4 N，A用輕彈簧懸掛在頂板上，彈簧的彈力為3 N，則輕桿對B的作用力以及B對地面的壓力的可能值分別為( )A.1 N,3 NB.2 N,5 NC.5 N,9 ND.2 N,3 N 第31頁/共73頁【解析解析】選選A A、C C。以。以A A、B B和

19、輕桿整體為研究對象，整體受豎直向下的重力、和輕桿整體為研究對象，整體受豎直向下的重力、地面豎直向上的支持力和彈簧的彈力，由平衡條件得（地面豎直向上的支持力和彈簧的彈力，由平衡條件得（m mA A+m+mB B）g-Fg-FN N+F=0,+F=0,解解得得F FN N= =（m mA A+m+mB B）g+Fg+F，由于彈簧的彈力可能是拉力，也可能是壓力，故，由于彈簧的彈力可能是拉力，也可能是壓力，故F FN N=9 N=9 N或或F FN N=3 N=3 N；以；以B B為研究對象，為研究對象，B B受重力、地面的支持力、輕桿的彈力，由平衡受重力、地面的支持力、輕桿的彈力，由平衡條件得條件得

20、F FB B=F=FN N-m-mB Bg,g,解得解得F FB B=5 N=5 N（方向豎直向下）或（方向豎直向下）或F FB B=1 N=1 N（方向豎直向上），（方向豎直向上），故選項故選項A A、C C正確。正確。第32頁/共73頁2.一套有細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置，帶正電的小球通過絕緣細(xì)線系在細(xì)環(huán)上，并將整個裝置放入一水平的勻強電場中，處于平衡狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)在將電場稍加大一些，小球再次平衡，下列說法正確的有( )A.細(xì)線對細(xì)環(huán)的拉力保持不變 B.細(xì)線對帶電小球的拉力變大C.細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大 D.粗糙桿對細(xì)環(huán)的支持力保持不變 第33頁/共73頁【解析解析】選選B B、C C、D D

21、。將電場稍加大一些，小球所受的電場力增大，設(shè)細(xì)線。將電場稍加大一些，小球所受的電場力增大，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為，對帶電小球由平衡條件得，對帶電小球由平衡條件得: :水平方向水平方向F FT Tsinsin=qE=qE，豎直方向豎直方向F FT Tcoscos=mg=mg，解得細(xì)線對帶電小球的拉力變大，選項，解得細(xì)線對帶電小球的拉力變大，選項A A錯誤，錯誤，B B正確。正確。把小球和細(xì)環(huán)看做一個整體，水平方向把小球和細(xì)環(huán)看做一個整體，水平方向F Ff f=qE=qE，豎直方向，豎直方向F FN N=(M+m)g=(M+m)g，小球所，小球所受電場力增大，細(xì)環(huán)所受的摩擦力變

22、大，豎直方向二者所受重力不變，粗糙受電場力增大，細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大，豎直方向二者所受重力不變，粗糙桿對細(xì)環(huán)的支持力保持不變，選項桿對細(xì)環(huán)的支持力保持不變，選項C C、D D正確。正確。 第34頁/共73頁【熱點考向3】共點力作用下的動態(tài)平衡【典題訓(xùn)練5】(2012新課標(biāo)全國卷）如圖,一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對球的壓力大小為 ,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮?。以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計摩擦,在此過程中( )A. 始終減小, 始終增大B. 始終減小， 始終減小C. 先增大后減小, 始終減小D. 先增大后減小， 先減小后增大 1NF1N

23、F1NF1NF1NF2NF2NF2NF2NF2NF第35頁/共73頁【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】首先明確研究對象，對物體進(jìn)行受力分析，利用首先明確研究對象，對物體進(jìn)行受力分析，利用平行四邊形定則或三角形定則，從線段的長短分析力的變化情平行四邊形定則或三角形定則，從線段的長短分析力的變化情況。況。【解析解析】選選B B。以小球為研究對象，畫出小球受力的矢量三角。以小球為研究對象，畫出小球受力的矢量三角形，可由力的矢量三角形很直觀地看出：形，可由力的矢量三角形很直觀地看出： 始終減小，始終減小， 始始終減小。故選項終減小。故選項B B正確。正確。1NF2NF第36頁/共73頁【典題訓(xùn)練6】（2012襄陽一

24、模）如圖所示，放在水平地面上的光滑絕緣圓筒內(nèi)有兩個帶正電小球A、B，A位于筒底靠在左側(cè)壁處,B在右側(cè)筒壁上受到A的斥力作用處于靜止。若A的電量保持不變，B由于漏電而下降少許重新平衡，下列說法正確的是( )A.A對筒底的壓力變小B.B對筒壁的壓力變大C.A、B間的庫侖力變小D.A、B間的電勢能減小 第37頁/共73頁【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點：解答本題應(yīng)注意以下三點：（1 1）分析）分析A A、B B整體的受力情況。整體的受力情況。（2 2）隔離）隔離B B分析受力情況，判斷分析受力情況，判斷B B下降過程中庫侖力與水平方向夾角的變化。下降過程中庫侖力與水平方向夾角的變化。（3

25、3）根據(jù)功能關(guān)系判斷電勢能的變化。）根據(jù)功能關(guān)系判斷電勢能的變化。 第38頁/共73頁【解析解析】選選B B。取。取ABAB整體受力分析知整體受力分析知A A對筒底的壓力大小等于對筒底的壓力大小等于A A、B B兩球重力之和不變，選項兩球重力之和不變，選項A A錯誤；對錯誤；對B B受力分析如圖，受力分析如圖，F(xiàn) F庫庫= = ，F(xiàn) FN N ，B B由于漏電而下降，即由于漏電而下降，即減減小，小，F(xiàn) F庫庫增大，增大，F(xiàn) FN N增大，選項增大，選項B B正確，正確，C C錯誤；錯誤；A A、B B靠近，庫靠近，庫侖斥力做負(fù)功，電勢能增大，選項侖斥力做負(fù)功，電勢能增大，選項D D錯誤。錯誤。

26、 mgsinmgtan第39頁/共73頁【拓展提升】【考題透視】共點力的靜態(tài)平衡和動態(tài)平衡是高考的重點內(nèi)容，分析近幾年的高考題，命題規(guī)律有以下幾點：（1）以選擇題的形式出現(xiàn)，受力分析結(jié)合平衡條件考查。（2）動態(tài)平衡主要考查解析法、圖解法和相似三角形法的靈活運用。（3）帶電體在電場中的受力分析往往也會涉及動態(tài)平衡問題，尤其是涉及庫侖定律的考查。 第40頁/共73頁【借題發(fā)揮】平衡問題的分析技巧對于平衡類問題，應(yīng)當(dāng)首先分清是靜態(tài)平衡還是動態(tài)平衡問題。(1)對于靜態(tài)平衡問題，應(yīng)當(dāng)先分析物體的受力情況，根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解方程并對結(jié)果進(jìn)行討論。(2)對于動態(tài)平衡問題，應(yīng)先分析物體的受力情況，結(jié)

27、合具體情況采用相應(yīng)的方法。如果物體所受的力較少，可以采用合成的方法。 第41頁/共73頁如果物體受到三個力的作用而處于動態(tài)平衡，若其中的一個力大小、方向均不變，另外兩個力的方向都發(fā)生變化，可以用力三角形與幾何三角形相似的方法求解。如果物體受到三個力的作用，其中一個力的大小、方向均不變，并且還有另一個力的方向不變，此時可用圖解法分析，即可以通過畫出多個平行四邊形來分析力的變化，該法可以使動態(tài)問題靜態(tài)化，抽象問題形象化，從而使問題易于分析求解。如果物體受到多個力的作用，可以用正交分解的方法列方程求解。 第42頁/共73頁【創(chuàng)新預(yù)測】1.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板M

28、N。在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于平衡狀態(tài)，如圖所示是這個裝置的截面圖?，F(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。則在此過程中，下列說法中正確的是( )第43頁/共73頁AMN對Q的彈力逐漸減小BP對Q的彈力逐漸增大C地面對P的摩擦力逐漸增大 DQ所受的合力逐漸增大 第44頁/共73頁【解析解析】選選B B、C C。圓柱體。圓柱體Q Q的受力如圖所示，在的受力如圖所示，在MNMN緩慢地向右平移的過程中，緩慢地向右平移的過程中，它對圓柱體的作用力它對圓柱體的作用力F F1方向不變，方向不變，P P對對Q Q的作用力的作用力F F

29、2的方向與水平方向的夾角的方向與水平方向的夾角逐漸減小，由圖可知逐漸減小，由圖可知MNMN對對Q Q的彈力的彈力F F1逐漸增大，逐漸增大，A A錯誤；錯誤；P P對對Q Q的彈力的彈力F F2逐漸增逐漸增大，大，B B正確；以正確；以P P、Q Q為整體，地面對為整體，地面對P P的摩擦力大小等于的摩擦力大小等于MNMN對對Q Q的彈力的彈力F F1，故，故地面對地面對P P的摩擦力逐漸增大，的摩擦力逐漸增大，C C正確；正確；Q Q所受的合力始終為零，所受的合力始終為零，D D錯誤。錯誤。 第45頁/共73頁2.如圖所示，用 AO、BO 細(xì)繩吊一重物P靜止，其中AO繩水平?，F(xiàn)用水平向右的力

30、F緩慢拉起重物P的過程中，繩OB所受的拉力變化為( )A.變大B.變小 C.先變小再變大D.不變 第46頁/共73頁【解析解析】選選D D。以結(jié)點。以結(jié)點O O、OPOP繩及重物整體為研究對象，受到重繩及重物整體為研究對象，受到重力力mgmg、F F、AOAO繩的拉力繩的拉力F FAOAO和和BOBO繩的拉力繩的拉力F FBOBO而平衡，如圖所示。而平衡，如圖所示。由平衡條件得由平衡條件得F FBOBO= = ，可見，可見，F(xiàn) FBOBO與與F F變化情況無關(guān)，選項變化情況無關(guān)，選項D D正確。正確。mgsin第47頁/共73頁共點力平衡綜合問題的規(guī)范求解共點力平衡問題往往涉及多個物體的平衡或

31、者與電場、磁場、電磁感應(yīng)相結(jié)合，常結(jié)合功能關(guān)系和整體法、隔離法求解，解答時可從以下兩點進(jìn)行突破：1.確定研究對象（1）對于多個物體的平衡問題，需要明確求解的是系統(tǒng)的內(nèi)力，還是外力。如果是外力，往往選擇整體法，如果是內(nèi)力，往往選擇隔離法。一般整體法和隔離法總是結(jié)合運用。第48頁/共73頁（2）對于電場、磁場中的平衡問題，研究對象是帶電體（或電荷），分析受力時，只不過多了電場力或磁場力；對于電磁感應(yīng)中的平衡問題，應(yīng)注意通電導(dǎo)體所受安培力方向的判斷。2.分析運動狀態(tài)無論物體（或帶電體）經(jīng)過了怎樣的運動過程，一定要注意分析所研究的問題及研究對象所處的運動狀態(tài)。題目中“靜止”“勻速直線運動”“恰好達(dá)到最

32、大速度”等關(guān)鍵詞是應(yīng)用平衡條件解決問題的突破口。 第49頁/共73頁【典題例證】【典例】（2012泰州二模）（18分）如圖所示，ace和bdf是間距為L的兩根足夠長平行導(dǎo)軌，其中ac、bd段光滑，ce、df段粗糙，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，ab之間連有阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為m的金屬棒置于ef端，今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把金屬棒從ef位置由靜止推至距ef端s處的cd位置(此時金屬棒已經(jīng)做勻速運動)，現(xiàn)撤去恒力F，金屬棒最后又回到ef端(此時金屬棒也已經(jīng)做勻速運動)。第50頁/共73頁若不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻，且金屬棒

33、與ce、df段的動摩擦因數(shù)為。求：(1)金屬棒上滑過程中的最大速度；(2)金屬棒下滑過程的末速度；(3)金屬棒自ef端上滑再回到ef端的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。 第51頁/共73頁【解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵】（1 1）acac、bdbd段光滑說明金屬棒在該段運動時不受摩擦力作用；段光滑說明金屬棒在該段運動時不受摩擦力作用；cece、dfdf段粗糙說明金屬棒在該段運動時受摩擦力作用，且摩擦力的方向與相段粗糙說明金屬棒在該段運動時受摩擦力作用，且摩擦力的方向與相對運動方向相反。對運動方向相反。（2 2）磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面說明安培力沿導(dǎo)軌方向。）磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面說明安培力沿導(dǎo)軌方向。（3 3）

34、金屬棒勻速運動說明金屬棒受力平衡。）金屬棒勻速運動說明金屬棒受力平衡。 第52頁/共73頁【解題思路解題思路】（1 1）金屬棒在）金屬棒在cdcd位置勻速運動，其速度為上滑的最大速度，位置勻速運動，其速度為上滑的最大速度，由平衡條件列方程求解。由平衡條件列方程求解。（2 2）金屬棒下滑過程的末狀態(tài)為勻速運動，由平衡條件求解其末速度。）金屬棒下滑過程的末狀態(tài)為勻速運動，由平衡條件求解其末速度。（3 3）明確全過程的受力情況及做功情況，由動能定理及功能關(guān)系求電阻）明確全過程的受力情況及做功情況，由動能定理及功能關(guān)系求電阻R R產(chǎn)產(chǎn)生的焦耳熱。生的焦耳熱。 第53頁/共73頁【規(guī)范解答規(guī)范解答】(1

35、)(1)當(dāng)金屬棒上滑到勻速時速度最大為當(dāng)金屬棒上滑到勻速時速度最大為v v1 1，此時，此時受力平衡，則受力平衡，則F-mgcos-mgsin-BIF-mgcos-mgsin-BI1L=0 (2L=0 (2分分) )I I1= (2= (2分分) )解得解得v v1= (2= (2分分) )(2)(2)設(shè)金屬棒下滑過程的末速度為設(shè)金屬棒下滑過程的末速度為v v2，此時受力平衡，則，此時受力平衡，則BIBI2L+mgcos-mgsin=0 (2L+mgcos-mgsin=0 (2分分) )I I2= (2= (2分分) )解得解得v v2= (2= (2分分) ) 1BLvR22Fmgcosmg

36、sinRB L2BLvR22(mgsinmgcos )RB L第54頁/共73頁(3)(3)金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得Fs-mgcosFs-mgcos2s-W2s-W安安= -0 (4= -0 (4分分) )電阻電阻R R上產(chǎn)生的焦耳熱等于金屬棒克服安培力做的功上產(chǎn)生的焦耳熱等于金屬棒克服安培力做的功, ,則則Q QW W安安Fs-2mgscos- (2Fs-2mgscos- (2分分) )答案：答案：(1)(1)(2)(2)(3)(3)221mv22244m mgsinmgcosR2B L22FmgcosmgsinRB L（）22(mgsinmg

37、cos )RB L2244m(mgsinmgcos ) RFs2 mgscos2B L 第55頁/共73頁【拓展訓(xùn)練】1.（2012泉州二模）如圖所示,在水平放置的平行板電容器之間,有一帶電油滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)。若從某時刻起,油滴所帶的電荷開始緩慢減少,為維持油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài),可采取下列哪些措施( )A.其他條件不變,使電容器兩極板緩慢靠近B.其他條件不變,使電容器兩極板緩慢遠(yuǎn)離C.其他條件不變,將變阻器的滑片緩慢向左移動D.其他條件不變,將變阻器的滑片緩慢向右移動 第56頁/共73頁【解析解析】選選A A、C C。油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。油滴處于靜止?fàn)顟B(tài), ,由平衡條件得由平衡條件得 , ,油滴所

38、帶的電荷緩慢減少油滴所帶的電荷緩慢減少, ,其他條件不變其他條件不變, ,使電容器兩極板緩慢使電容器兩極板緩慢靠近靠近,d,d減小減小, ,電壓不變，可維持該油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)電壓不變，可維持該油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài), ,選項選項A A正確正確,B,B錯誤錯誤; ;其他條件不變其他條件不變, ,將變阻器的滑片緩慢向左移動將變阻器的滑片緩慢向左移動, ,電電路中的電流增大路中的電流增大,R,R1兩端的電壓兩端的電壓U U1增大增大, ,可維持該油滴仍處于靜可維持該油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)止?fàn)顟B(tài), ,選項選項C C正確正確,D,D錯誤。錯誤。1Umgqd第57頁/共73頁2.（2012武漢一模）如圖所示，a

39、b、cd是兩根長度均為L=4.0 m，質(zhì)量分別為m1=0.6 kg和m2=0.2 kg 的金屬棒，兩根等長的細(xì)金屬絲將兩節(jié)干電池與兩根金屬棒串聯(lián)成閉合回路，整個回路用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，且保證兩金屬棒水平。 整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=1.0 T，電路中的電流強度I=0.5 A，待系統(tǒng)穩(wěn)定之后（金屬棒、細(xì)金屬絲在力的作用下不會發(fā)生變形，g=10 m/s2），求：(1)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角；(2)細(xì)金屬絲與豎直方向的夾角。 第58頁/共73頁【解析解析】(1)(1)以整體為研究對象，整體總共受到四個力的作用。水平方向上，以整體為研究對象，整體總共受到四個力的作用。水平

40、方向上，兩金屬棒受到力的大小均為兩金屬棒受到力的大小均為F=BILF=BIL，方向相反的安培力，這兩個力互相平衡；，方向相反的安培力，這兩個力互相平衡；豎直方向上，絕緣細(xì)線的拉力與總的重力平衡，因為重力的方向豎直向下，豎直方向上，絕緣細(xì)線的拉力與總的重力平衡，因為重力的方向豎直向下，所以，絕緣細(xì)線的拉力一定是豎直向上，也就是說，絕緣細(xì)線與豎直方向的所以，絕緣細(xì)線的拉力一定是豎直向上，也就是說，絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角為夾角為0 0，受力情況如圖所示。，受力情況如圖所示。第59頁/共73頁(2)(2)以以cdcd棒為研究對象，棒為研究對象，cdcd棒受三個力而平衡。棒受三個力而平衡。安培力安培力

41、F=BIL=1F=BIL=10.50.54 N=2 N4 N=2 Ncdcd棒的重力棒的重力m m2 2g=0.2g=0.210 N=2 N10 N=2 N由平衡條件得由平衡條件得F=mF=m2 2gtangtan解得解得=45=45，即金屬絲與豎直方向的夾角為，即金屬絲與豎直方向的夾角為4545答案：答案：（1 1）0 0 （2 2）4545 第60頁/共73頁1.（2012長沙一模）如圖所示，斜面體M放置在水平地面上，位于斜面上的物塊m受到沿斜面向上的推力F作用。設(shè)物塊與斜面之間的摩擦力大小為F1，斜面與地面之間的摩擦力大小為F2。增大推力F，斜面體始終保持靜止，下列判斷正確的是( )A.

42、如果物塊沿斜面向上滑動，則F1、F2一定增大B.如果物塊沿斜面向上滑動，則F1、F2一定不變C.如果物塊與斜面相對靜止，則F1、F2一定增大D.如果物塊與斜面相對靜止，則F1、F2一定不變 第61頁/共73頁【解析解析】選選B B、C C。當(dāng)物塊相對斜面靜止時，可把。當(dāng)物塊相對斜面靜止時，可把M M、m m當(dāng)成整體，當(dāng)成整體，F(xiàn) F增大時，增大時，F(xiàn) F1、F F2一定增大；當(dāng)物塊在斜面上滑動時，一定增大；當(dāng)物塊在斜面上滑動時，m m、M M之間為滑動摩擦力，當(dāng)之間為滑動摩擦力，當(dāng)F F增大增大時，時，F(xiàn) F1、F F2一定不變，故選一定不變，故選B B、C C。第62頁/共73頁2.（2012廈門一模）如圖所示，重力均為G的兩條形磁鐵分別用細(xì)線A和B懸掛在水平的天花板上，靜止時，A線的張力為F1，B線的張力為F2，則( )A.F1=2G，F(xiàn)2=GB.F1=2G，F(xiàn)2GC.F1GD.F1 2G，F(xiàn)2G 第63頁/共73頁【解析解析】選選B B。以兩條形磁鐵整體為研究對象，由平衡條件得。以兩條形磁鐵整體為研究對象，由平衡條件得F F1=2G=2G，隔離下，隔離下面的磁鐵，它受重力和上面磁鐵的斥力和面的磁鐵，它受重力和上面磁鐵的斥力和B B線的張力三個力的作用而處于平線的張力三個力的作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得衡狀態(tài)，由平衡條件得F F2=G+F=G+F