2013届高三物理二轮复习专题一相互作用及物体平衡2013.doc

2013届高三物理二轮复习专题一相互作用和物体平衡 2013-2-21
知识梳理：（学生课前整理）
一、常见的几种力
1．重力：（1）产生原因：_____________________
(2)大小：_____________ (g随高度、纬度、地质结构而变化)、
(3)重力的方向:___________
(提示：重力和万有引力的关系)
2、弹力
（1）产生条件：两物体相互________且发生了________。
（2）方向：与物体形变的方向相反。常见弹力的方向：
①压力、支持力的方向总与接触面_________，指向被压或被支持的物体；
②绳子的拉力方向总是_________并指向绳子收缩的方向；
③杆子的弹力可沿任意方向，其具体的方向要根据平衡条件或牛顿定律确定。
（3大小：
①弹簧的弹力：在弹簧的弹性限度内，弹力的大小由公式__________（注意弹簧有拉伸与压缩两种情况。）
②其它弹力：其它弹力的大小要结合物体的运动情况用平衡条件或牛顿运动定律求解。
3、摩擦力
（1）产生条件：两物体接触面粗糙、有相互挤压的弹力、___________或______________
（2）方向：与接触面_______，并跟_______________________________________。
注意：摩擦力阻碍物体的相对运动或相对运动的趋势，并不是阻碍物体的运动（相对于地面），与物体的运动方向可能相同，也可能相反。
（3）大小：滑动摩擦力的大小的大小可以有公式：______________计算。
静摩擦力大小与压力无关，应有平衡条件或牛顿运动定律来计算。（最大静摩擦力有压力成正比，一般滑动摩擦力和最大静摩擦力近似相等）
4、电场力
（1）产生：电场对电荷的作用力
（2）方向：正电荷受的电场力与______________________,
负电荷受的电场力与______________________。
（3）大小：一般公式：F=__________。若两个点电荷之间的静电力也可以由_______计算。
（提醒：电场对电荷一定有力的作用，若是匀强电场，电场力是恒力）
5、安培力
(1)产生：磁场对_____________的作用力。
（2）方向：用___________判断。四指指的方向是______________,拇指指的方向是___________,.安培力的方向总是跟I和B确定的平面__________。
(3)安培力的计算公式：F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）；当θ＝900，此时安培力等于________；当θ＝00，此时安培力有最小值，F=0N;00＜B＜900时，安培力F介于0和最大值之间.
6、洛伦兹力
（1）产生：磁场对____的作用力。
（2）方向：用___________判断。四指指的方向是____________________________,拇指指的方向是___________,.
(3)洛伦兹力的计算公式：F＝_____________（θ是V与B的夹角）；当θ＝900，此时洛伦兹力最大，当θ＝00，不受洛伦兹力
提示：洛伦兹力是一种与速度密切相关的力，其大小和方向由于速度有关，这也是洛伦兹力跟电场力的最大区别之一。

二、共点力作用下物体的平衡
1.平衡状态：_______________________________静止（V=0，a=0）或匀速直线运动（V≠0，a=02
2.物体的平衡条件：______________________.或分解式： åFx=0 åFy=0；
3.推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。
[2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向
4．共点力作用下平衡问题的解题步骤
（1）选取研究对象．
（2）对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图．
（3）对研究对象所受的力进行处理，一般情况下需要建立合适的直角坐标系，对各力按坐标轴进行正交分解．
（4）建立平衡方程，若各力作用在同一直线上，可直接用F合=0的代数式列方程，若几个力不在同一直线上，可用Fx合=0与Fy合=0联立列出方程组．
（5）对方程求解，必要时需对解进行讨论．　

专题一第一课时诊断性测试试题：
1．L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P 的受力个数为（ ）
A． 3 B．4 C．5 D．6
2、如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断（取g=9.8m/s2），下列说法正确的是（ ）
A.斜面对物体的摩擦力大小为零
B. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上
C. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上
D. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向垂直斜面向上
3．如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后(　 　)
A．M静止在传送带上 B．M可能沿斜面向上运动
C．M受到的摩擦力不变 D．M下滑的速度不变
4.如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体A放在水平地面上、B的上端通过细线挂在天花板上；已知A的重力为8 N，B的重力为6 N，弹簧的弹力为4 N.则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是( )
A.18 N和10 N B.4 N和10 N
C.12 N和2 N D.14 N和2 N
5．如图所示，质量为m的小物块静止地放在半径为R的半球体上，小物块与半球体间的动摩擦因数为μ，小物块与球心连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是(　　)
A．小物块所受摩擦力大小为μmgsinθ
B．小物块对半球体的压力大小为mgcosθ
C．小物块所受摩擦力大小为mgsinθ
D．小物块所受摩擦力大小为mgcosθ[来源:Z+xx+k.Com
6．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为(　　)
A.－1 B．2－ C.－ D．1－
7.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中（ ）
A.N1始终减小，N2始终增大 B.N1始终减小，N2始终减小
C.N1先增大后减小，N2始终减小 D.N1先增大后减小，N2先减小后增大
8．如图所示，表面光滑的半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力F作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向，则(　　)
A．小物块受的支持力逐渐变大
B．小物块受的支持力先变小后变大
C．拉力F逐渐变小
D．拉力F先变大后变小

9．如图所示，两相同轻质硬杆、可绕其两端垂直纸面的水平轴、、转动，在点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。表示木块与挡板间摩擦力的大小，表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且、始终等高，则　（ ）
A．变小　　　　B．不变　　　　　C．变小　　　　D．变大
10.如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动。若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能（ ）
A．变为0 B．先减小后不变
C．等于F D．先增大再减小
11． 如图1-5所示，匀强电场方向向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为带电量为q的微粒以速度与磁场垂直、与电场成45˚角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E的大小，磁感强度B的大小。

专题一第二课时：处理测试题与知识方法点拨
考纲要求：
内 容
要求
说 明
7、力的合成和分解 力的平行四边形定则（实验、探究）
Ⅱ
力的合成和分解的计算，只限于用作图法或直角三角形知识解决
8、重力 形变和弹力 胡克定律
Ⅰ
弹簧组劲度系数问题的讨论不作要求
9、静摩擦 滑动摩擦 摩擦力 动摩擦因数
Ⅰ
不引入静摩擦因数
10、共点力作用下物体的平衡
Ⅰ
解决复杂连接体的平衡问题不作要求
31、库仑定律
Ⅱ

33、电场强度 点电荷的场强
Ⅱ
电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形
50、安培力 安培力的方向
Ⅰ

51、匀强磁场中的安培力
Ⅱ
计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况，通电线圈磁力矩的计算不作要求
52、洛伦兹力 洛伦兹力的方向
Ⅰ

53、洛伦兹力公式
Ⅱ

方法归纳：
一、 受力分析
分析物体的受力情况是解决所有力学问题的基础和前提，受力分析时一般从以下三种方法入手：
1， 根据力的性质和产生条件进行分析2.根据物体的运动状态进行分析
3.利用力是相互的来分析。比如：甲的受力不易确定时，可先分析与之相关联的乙物体的受力，从而确定甲的受力
注意：1.分析力的顺序可先分析已知的主动力后分析被动力
2.研究对象的选取要灵活应用整体和隔离。尤其是分析系统外力时，整体法研究会更简单（见9题）
3.确定摩擦力和弹力的方向时，通常根据物体所处的状态，采用“假设法”判断。尤其是静摩擦力的被动性。
对应试题：1---4题
二、解决平衡物体的方法
处理方法有：1.力的合成（一般适用于三力平衡）、见5题
2.力的正交分解(多个力) 见6题
3.图解法分析动态平衡、见7题
4.相似三角形、见8题
备用题：如图所示质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝30°.不计小球与斜面间的摩擦，则(　　)
A．轻绳对小球的作用力大小为mg
B．斜面体对小球的作用力大小为mg
C．斜面体对水平面的压力大小为(M＋m)g
D．斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg
三、复合场中的物体平衡：
涉及到电场力、安培力、洛伦兹力的平衡问题，仍然是根据平衡条件分析，注意这三种力的特点。备用题：1如图，一质量为m、带电量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成600，则电场强度的最小值为（ ）
A.mg/2q B.
C.2mg/q D.mg/q

专题一：强化训练
B
A
C
F
1．如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计，若要用力将C物体匀速拉动，则所需要加的拉力最小为（取g=10m/s2）( )
A．6N B．8N C．10N D．12N
2.质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，m和M均处于静止状态，如图，在物体m上施加一个水平力F，在F由零逐渐加大到Fm的过程中，m和M仍保持静止状态，在此过程中，下列判断哪些是正确的（ ）
A.斜面体对m的支持力逐渐增大 B.物体m受到的摩擦力逐渐增大
C.地面受到的压力逐渐增大 D.地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到Fm
3.如图所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm、劲度系数为1000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数不可能为(　　)
A．10 N B．20 N
C．40 N D．60 N
4.如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为(　　)
A.mg和mg　　　　B.mg和mg C.mg和μmg D.mg和μmg
5．用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g=10m/s2（ ）
A． B． C． D．

6．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将(　　)
A．逐渐增大 B．逐渐减小C．先增大后减小 D．先减小后增大
7．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则(　　)
A．B受到C的摩擦力一定不为零
B．C受到水平面的摩擦力一定为零
C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
D．若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，则水平面对C的摩擦力为零
8．如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处在图中实线位置.然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是( )
A.F逐渐减小，f逐渐增大，N逐渐减小
B.F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变
C.F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大
D.F逐渐增大，f逐渐增大，N保持不变
9.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ.F是垂直于斜面BC的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为(　　)
A．mg＋Fsinα B．mg－Fsinα C．μmg D．μFcosα

10如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨间的距离为2L，I J和MN两部分导轨间的距离为L，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F，使其匀速向上运动，此时cd处于静止状态，则F的大小为（ ）
A．2mg B．3mg C．4mg D．mg
11.如图，倾角为300的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直于斜面向上的匀强电场中，一质量为m、电荷量为-q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为，求该匀强电场场强E的大小。