2012届步步高高考物理大二轮专题

专题一 力与物体的平衡 受力分析知识方法聚焦知识回扣 1.弹力 . (1)产生条件：①两物体 直接接触 ；②发生弹性形变. 产生条件： 发生弹性形变. 产生条件 (2)大小：弹簧在弹性限度内弹力的大小可由胡克定律 = 大小：弹簧在弹性限度内弹力的大小可由胡克定律F= 大小 kx计算.一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件 计算. 计算

或牛顿运动定律 来求解. 来求解.(3)方向 方向 ①压力和支持力：垂直于接触面指向 被压 或 被支持 的 压力和支持力： 物体. 物体.

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②绳的拉力：沿着绳子并指向绳收缩的方向. 绳的拉力：沿着绳子并指向绳收缩的方向. ③杆的弹力：可能沿杆也可能不沿杆，需要根据受力情况 杆的弹力：可能沿杆也可能不沿杆， 而定. 或物体的 运动状态 而定. 2.摩擦力 . (1)产生条件：①相互接触且挤压；②接触面粗糙；③有 产生条件： 相互接触且挤压； 接触面粗糙； 产生条件

相对运动 或 相对运动趋势 .(2)大小：滑动摩擦力 f=µN,与接触面的 面积 无关；静摩 大小： 无关； 大小 = , 擦力根据牛顿运动定律或平衡条件来求. 擦力根据牛顿运动定律或平衡条件来求. 方向， (3)方向： 方向： 方向 沿接触面的 切线 方向， 并且跟物体的相对运动或 相对运动趋势的方向相反. 相对运动趋势的方向相反.

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摩擦力与弹力间具有什么关系？ 思考 摩擦力与弹力间具有什么关系？

答案

①都是接触力，都要求两物体相互接触并挤压.

②接触面间有摩擦力存在时，一定会有弹力存在，反之 不一定. ③接触面间的动摩擦因数µ一定时，静摩擦力的大小与 弹力没有关系，但滑动摩擦力和最大静摩擦力一定跟弹 力成正比. ④同一接触面间的弹力与摩擦力方向相互垂直.

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3.电场力 . (1)静电力的方向：正电荷受静电力方向与场强方向 一致 ， 静电力的方向： 静电力的方向 负电荷受静电力方向与场强方向 相反 . (2)静电力的大小：F=qE.若为匀强电场，静电力则为 恒 静电力的大小： = 若为匀强电场 若为匀强电场， 静电力的大小 力；若为非匀强电场，静电力将与电荷在电场中所处的位置 若为非匀强电场， 有关. 有关. 4.安培力 . (1)方向：用左手定则判定.F一定垂直于 、B,I、B可以互 方向：用左手定则判定. 一定垂直于 一定垂直于I、 , 、 可以互 方向 相垂直，也可以互相不垂直， 、 任一量反向 任一量反向， 也反向 也反向. 相垂直，也可以互相不垂直，I、B任一量反向，F也反向. (2)大小：F=BIL. 大小： = 大小 此式只适用于B和 互相垂直的情况 互相垂直的情况， ①此式只适用于 和I

互相垂直的情况，且L是导线的 有效 是导线的 长度. 长度. 当导线电流I与磁场 平行时， 与磁场B平行时 ②当导线电流 与磁场 平行时，F最小=0.

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5.洛伦兹力 . (1)洛伦兹力的方向 洛伦兹力的方向 洛伦兹力方向既与电荷的运动方向垂直， ①洛伦兹力方向既与电荷的运动方向垂直，又与磁场方向 垂直， 垂直，所以洛伦兹力方向总是垂直于运动电荷的速度方向 和磁场方向所确定的 平面 . 洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向， ②洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向，当电荷运动方向 发生变化时， 发生变化时，洛伦兹力的方向也 随之变化 . 由于洛伦兹力方向总与电荷运动方向垂直， ③由于洛伦兹力方向总与电荷运动方向垂直，所以洛伦兹 力对电荷永不 做功 .

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(2)洛伦兹力的大小：f 洛=qv Bsin θ,θ 为 v 与 B 的夹角. 洛伦兹力的大小： 的夹角. 洛伦兹力的大小 ， 当 θ=90°时，f 洛=qv B,此时，电荷受到的洛伦兹力最大； = 时 ，此时，电荷受到的洛伦兹力最大； 当 θ=0°或 180°时，f 洛=0,即电荷在磁场中平行于磁场方 = 或 时 ， 向运动时，电荷不受洛伦兹力作用； 向运动时，电荷不受洛伦兹力作用； 当 v =0 时，f 洛=0,说明磁场只对 运动 的电荷产生力的 ， 作用. 作用. 6. 6.力的合成与分解 由于力是矢量， 因此可以应用平行四边形定则进行合成与分 由于力是矢量， 法来分析平衡问题. 解，常用 正交分解 法和 力的合成 法来分析平衡问题. 7.共点力的平衡 . (1)状态：静止或 匀速直线运动 状态： 状态 (2)条件：F 合=0 条件： 条件

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规律方法 1.处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态(加速度为零 → .处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态( 巧选研究对象(整体法或隔离法 →受力分析→ 巧选研究对象 整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方 整体法或隔离法 求解或作讨论. 程→求解或作讨论. 2.常用的方法 . (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用 假 在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用设 法.

(2)求解平衡问题常用：二力平衡法、矢量 三角形法、正交 求解平衡问题常用：二力平衡法、 求解平衡问题常用 分解法、相似三角形法、 法等. 分解法、相似三角形法、 图解 法等. 3.电场最基本的特征是对放入的电荷有 力的作用 ，与带电 . 无关. 粒子所处的 运动状况 无关.

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4.带电粒子在电场和重力场中的平衡问题仍然满足 平衡 条 . 且电场一般为匀强电场. 件，且电场一般为匀强电场. 5.如果带电粒子在重力场、电场和磁场内做直线运动，则一 .如果带电粒子

在重力场、电场和磁场内做直线运动， 定是 匀速直线运动 ，因为f洛⊥v . 因为 6.带电粒子在混合场内运动的动力学问题，一般要首先结合 .带电粒子在混合场内运动的动力学问题， 粒子的运动状态进行 受力分析 ，采用矢量三角形法或 正交分解法结合平衡条件或牛顿运动定律列式求解. 正交分解法结合平衡条件或牛顿运动定律列式求解.

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热点题型例析题型1 题型 整体法和隔离法在受力分析中的应用 如图1所示 质量为m 所示， 例1 如图 所示，质量为 B=24 kg的 的 木板B放在水平地面上，质量为m 木板 放在水平地面上，质量为 A 放在水平地面上 的木箱A放在木板 =22 kg的木箱 放在木板 上. 的木箱 放在木板B上 一根轻绳一端拴在木箱上， 一根轻绳一端拴在木箱上，另一端 拴在天花板上，轻绳与水平方向的 拴在天花板上，

图1

夹角为θ= 已知木箱A与木板 之间的动摩擦因数µ 夹角为 =37°.已知木箱 与木板 之间的动摩擦因数 1=0.5. 已知木箱 与木板B之间的动摩擦因数 现用水平方向大小为200 N的力 将木板 从木箱 下面 的力F将木板 从木箱A下面 现用水平方向大小为 的力 将木板B从木箱 匀速抽出(sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,重力加速度 取 匀速抽出 ≈ , ≈ ,重力加速度g取 10 m/s2),则木板 与地面之间的动摩擦因数 2的大小为 与地面之间的动摩擦因数µ ,则木板B与地面之间的动摩擦因数 ( A.0.3 . B.0.4 . C.0.5 . D.0.6 . )

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审题突破

从木箱A下面匀速抽出 “木板B从木箱 下面匀速抽出”,说明 所受合 木板 从木箱 下面匀速抽出” 说明B所受合

力为零，受力平衡. 力为零，受力平衡.

解析

对A物体受力分析如图甲所示， ① ② ③ T=100 N

由题意得Tcos θ=f1 N1+Tsin θ=mAg f1=µ1N1 由①②③得

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对 A、B 物体整体受力分析如图乙所示 、 由题意得 Tcos θ+f2=F + N2+Tsin θ=(mA+mB)g = f2=µ2N2 ④⑤⑥得 由④⑤⑥得 µ2=0.3 答案正确. 故 A 答案正确. ④ ⑤ ⑥

答案 A

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一题多变

若木板B从木箱 下面匀加速抽出 还能取AB整 若木板 从木箱A下面匀加速抽出，还能取 整 从木箱 下面匀加速抽出，

体为研究对象受力分析吗？为什么？ 体为研究对象受力分析吗？为什么？

答案

不能，因为A、B的状态不同，A仍然处于平衡状1.在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，

态，受到的滑动摩擦力不变.以题说法 一般采用整体法与隔离法进行分析. 2.采用整体法进行受力分析时，要注意各个物体的状态应 该相同. 3.当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对 象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该 物体的受力，此法

叫“转移研究对象法”.

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针对训练1 如图2所示 所示， 针对训练 如图 所示，物体受到沿斜面向下 的拉力F仍能静止在粗糙斜面上， 的拉力 仍能静止在粗糙斜面上，下列说法 仍能静止在粗糙斜面上 正确的是 A.这说明牛顿第二定律是错误的 . B.斜面对物体没有摩擦力 . C.撤去拉力F后物体仍能静止 .撤去拉力 后物体仍能静止 D.撤去拉力F后物体将沿斜面向上运动 .撤去拉力 后物体将沿斜面向上运动 ( C )

图2

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题型2 共点力作用下的静态平衡问题 题型 例2 (2011·广东卷 广东卷·16)如图 所示的水平面上，橡皮绳一端固 如图3所示的水平面上， 广东卷 如图 所示的水平面上 ( ) 定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用 另一端连接两根弹簧，连接点 在 下保持静止， 下保持静止，下列判断正确的是 A. A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2 . C.F2>F3>F1 . D.F3>F2>F1 .

图3

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由连接点P在三个力作用下静止知 在三个力作用下静止知， 解析 由连接点 在三个力作用下静止知，三个力的合力为 二力的合力F 等大反向， 零，即F1、F2二力的合力 3′与F3等大反向，三力构成的平 行四边形如图所示，由数学知识可知， 正确. 行四边形如图所示，由数学知识可知，F3>F1>F2,B正确. 正确

答案 B

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针对训练2 针对训练

如图4所示，物体 在拉力 在拉力F作用下始终静止在水 如图 所示，物体A在拉力 作用下始终静止在水 所示 ( D )

平地面上， 平地面上，下述说法正确的是

图4A.物体一定受到三个力的作用 . B.拉力F越大，物体受到的合力越大 .拉力 越大， 越大 C.物体受到的重力与拉力 平衡 .物体受到的重力与拉力F平衡 D.地球对物体的引力与物体对地球的引力是一对作用力 . 与反作用力