专题一共点力平衡问题.ppt

专题一专题一 共点力的平衡问题共点力的平衡问题高三二轮专题复习高三二轮专题复习 ““““物物物物体的体的体的体的平衡平衡平衡平衡””””是历年来高考的热点和重点是历年来高考的热点和重点是历年来高考的热点和重点是历年来高考的热点和重点, , , ,不但不但不但不但涉及到力涉及到力涉及到力涉及到力学中共点学中共点学中共点学中共点力的平力的平力的平力的平衡衡衡衡，而且常，而且常，而且常，而且常常涉常涉常涉常涉及电场、磁场及电场、磁场及电场、磁场及电场、磁场和复合场中带和复合场中带和复合场中带和复合场中带电粒电粒电粒电粒子的子的子的子的运动平衡问运动平衡问运动平衡问运动平衡问题以及导体棒在磁场题以及导体棒在磁场题以及导体棒在磁场题以及导体棒在磁场中平衡的问题高中平衡的问题高中平衡的问题高中平衡的问题高考题中有运用平衡条件进行判断的选考题中有运用平衡条件进行判断的选考题中有运用平衡条件进行判断的选考题中有运用平衡条件进行判断的选择题，也有运用平衡条件结合其他知识进行求解的计算择题，也有运用平衡条件结合其他知识进行求解的计算择题，也有运用平衡条件结合其他知识进行求解的计算择题，也有运用平衡条件结合其他知识进行求解的计算题。

题oABm θθoAmFθθqAmθθE例例、两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点、两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O O，，两小两小球因带同号电荷，使球球因带同号电荷，使球b b悬线竖直地靠在墙上，悬线竖直地靠在墙上，a a被推被推开一定角度而平衡，如图所示今使其失去部分电量，开一定角度而平衡，如图所示今使其失去部分电量，结果结果θθ角变小后又重新平衡，则关于悬线对角变小后又重新平衡，则关于悬线对a a球的拉力球的拉力大小变化情况为（大小变化情况为（ ））A A、、一定增大一定增大 B B、、一定减小一定减小C C、、一定不变一定不变 D D、、无法确定无法确定CoθθabLoL 如图甲所示，质量为如图甲所示，质量为m、通有电流、通有电流I的导体棒的导体棒ab置于倾角为置于倾角为θ、、宽度为宽度为d的光滑平行导轨上，图乙是从的光滑平行导轨上，图乙是从b向向a方向观察时的平面视图．方向观察时的平面视图．欲使导体棒欲使导体棒ab能静止在导轨上，可在导轨所在的空间加一个垂直于能静止在导轨上，可在导轨所在的空间加一个垂直于导体棒导体棒ab的匀强磁场，图乙中水平、竖直或平行导轨、垂直导轨的的匀强磁场，图乙中水平、竖直或平行导轨、垂直导轨的①②③④⑤①②③④⑤五个箭头分别表示磁场的可能方向．关于该磁场的大小五个箭头分别表示磁场的可能方向．关于该磁场的大小及方向，下列说法中正确的是及方向，下列说法中正确的是(　　 　　)A、磁场磁感应强度的最小值为、磁场磁感应强度的最小值为mg/IdB、、磁场磁感应强度的最小值为磁场磁感应强度的最小值为mgsinθ/IdC、、磁场的方向不可能是方向磁场的方向不可能是方向①②①②D、磁场的方向可能是方向、磁场的方向可能是方向③④⑤③④⑤甲　　　　甲　　　　 乙乙BCDθθθθ 已知：已知：m、、L、、E、、B、、θθ、、μμ，且，且μ

及电源内阻abRB （（20132013高考山东理综第高考山东理综第1414题）如图所示，用完题）如图所示，用完全相同的轻弹簧全相同的轻弹簧A A、、B B、、C C将两个相同的小球连接并将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧悬挂，小球处于静止状态，弹簧A A与竖直方向的夹与竖直方向的夹角为角为3030o o，弹簧，弹簧C C水平，则弹簧水平，则弹簧A A、、C C的伸长量之比为的伸长量之比为（（ ））A A、、1∶4 B1∶4 B、、4∶ 1 C4∶ 1 C、、1∶2 D1∶2 D、、2∶12∶1D （（20122012新课标新课标1616））如图，一小球放置在木板与竖直墙面如图，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之间设墙面对球的压力大小为N Nl l，球对木板的压力大小，球对木板的压力大小为为N N2 2以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板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（程中（ ））A.NA.N1 1始终减小始终减小,N,N2 2始终增大始终增大B.NB.N1 1始终减小始终减小,N,N2 2始终减小始终减小C.NC.N1 1先增大后减小先增大后减小,N,N2 2始终减小始终减小D.ND.N1 1先增大后减小先增大后减小,N,N2 2先减小后增大先减小后增大B 20112011年年1010月月1515日中午，在第日中午，在第4343届东京体操世届东京体操世锦赛上，我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，其中有锦赛上，我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力的拉力F FT T( (两个拉力大小相等两个拉力大小相等) )及它及它们的合力们的合力F F的大小变化情况为的大小变化情况为( )( )A.FA.FT T增大　　　增大　　　B.FB.FT T减小　　减小　　C.FC.F不变　　不变　　 D.FD.F减小减小A C 如图所示，物体放在水平面上，与水平如图所示，物体放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为面间的动摩擦因数为μ,μ,现施一与水平面成现施一与水平面成αα角且斜向下的力角且斜向下的力F F推物体，问：推物体，问： αα至少为至少为多大时，多大时，F F无论多大均不能推动物体（设最无论多大均不能推动物体（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）？大静摩擦力等于滑动摩擦力）？如图所示，根长度均为如图所示，根长度均为l l的轻绳分别连接于的轻绳分别连接于CDCD两两点，点，ABAB两端被悬挂在水平天花板上，相距两端被悬挂在水平天花板上，相距2l2l。

现现在在C C点上悬挂一质量为点上悬挂一质量为m m的重物，为使的重物，为使CDCD绳保持水绳保持水平，在平，在D D点上可施加力的最小值为（点上可施加力的最小值为（ ））C【【变式变式】】如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，平地面上，A A、、B B两物体通过细绳连接，并处于静止状态两物体通过细绳连接，并处于静止状态( (不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦) )现用水平向右的力现用水平向右的力F F作用于物体作用于物体B B上，将物体上，将物体B B缓慢拉高一定的距离，此过程缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体中斜面体与物体A A仍然保持静止在此过程中仍然保持静止在此过程中( )( )A.A.水平力水平力F F一定变小一定变小B.B.斜面体所受地面的支持力一定变大斜面体所受地面的支持力一定变大C.C.地面对斜面体的摩擦力一定变大地面对斜面体的摩擦力一定变大D.D.物体物体A A所受斜面体的摩擦力一定变大所受斜面体的摩擦力一定变大如如图图所所示示，，一一条条形形磁磁铁铁静静止止在在固固定定斜斜面面上上，，上上端端为为N N极极，，下下端端为为S S极极，，其其一一条条磁磁感感线线如如图图所所示示，，垂垂直直于于纸纸面面方方向向有有两两根根完完全全相相同同的的固固定定导导线线，，它它们们与与磁磁铁铁两两端端的的连连线线都都与与斜斜面面垂垂直直且且长长度度相相等等( (如如图图中中虚虚线线所所示示) )．．开开始始两两根根导导线线未未通通电电流流，，斜斜面面对对磁磁铁铁的的弹弹力力、、摩摩擦擦力力的的大大小小分分别别为为F FN N、、F Ff f，，后后来来两两根根导导线线通通一一图图示示方方向向大大小小相相同同的的电电流流后后，，磁磁铁仍然静止，则与未通电时相比铁仍然静止，则与未通电时相比( (　　) )A A．．F FN N、、F Ff f均变大　　　均变大　　　B B．．F FN N不变，不变，F Ff f变小变小C C．．F FN N变大，变大，F Ff f不变不变 D D．．F FN N变小，变小，F Ff f不变不变D善于变换研究对象善于变换研究对象例例1、（温州市、（温州市2014届高三一模理综卷届高三一模理综卷15））如图所示，登如图所示，登山者连同设备总重量为山者连同设备总重量为G.若某时刻缆绳和竖直方向的夹若某时刻缆绳和竖直方向的夹角为角为θ，登山者手拉缆绳的力大小也为，登山者手拉缆绳的力大小也为G，则此时登山者，则此时登山者脚对岩石的作用力（脚对岩石的作用力（ ））A.方向水平向右方向水平向右 B.方向斜向右下方方向斜向右下方C.大小为大小为Gtanθ D.大小为大小为Gsinθ B【【典例透析典例透析1 1】】(2012(2012··山山东高考高考) )如如图所示所示, ,两相同两相同轻质硬杆硬杆OOOO1 1、、OOOO2 2可可绕其其两端垂直两端垂直纸面的水平面的水平轴O O、、O O1 1、、O O2 2转动, ,在在O O点点悬挂一重物挂一重物M,M,将两相同木将两相同木块m m紧压在在竖直直挡板上板上, ,此此时整个系整个系统保持静止。

保持静止F Ff f表示木表示木块与与挡板板间摩摩擦力的大小擦力的大小,F,FN N表示木表示木块与与挡板板间正正压力的大小若力的大小若挡板板间的距的距离稍离稍许增大后增大后, ,系系统仍静止仍静止, ,且且O O1 1、、O O2 2始始终等高等高, ,则( BD( BD　　　　) )A.FA.Ff f变小　　　　　　　小　　　　　　　B.FB.Ff f不不变C.FC.FN N变小小D.FD.FN N变大大共点力的动态平衡问题共点力的动态平衡问题动态平衡是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态动态平衡是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小方向均要发生变化，所以叫动态平衡，力，力的大小方向均要发生变化，所以叫动态平衡，在题目中常常出现在题目中常常出现“缓慢缓慢”这是力平衡问题中的一类这是力平衡问题中的一类难题解决这类问题的一般思路是：把难题解决这类问题的一般思路是：把”动动“化为静，化为静，静中求动静中求动例例1 1（（20132013高高考考广广东东理理综综第第2020题题））如如图图8 8，，物物体体P P静静止止于于固固定定的的斜斜面面上上，，P P的的上上表表面面水水平平，，现现把把物物体体Q Q轻轻轻轻地地叠叠放放在在P P上上，，则则A.PA.P向下滑动向下滑动B.PB.P静止不动静止不动C.PC.P所受的合外力增大所受的合外力增大D.PD.P与斜面间的静摩擦力增大与斜面间的静摩擦力增大 BD例例2 2 如图所示，如图所示，A A是一质量为是一质量为M M的盒子，的盒子，B B的质的质量为量为 ，，A A、、B B用细绳相连，跨过光滑的定滑用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，轮，A A置于倾角置于倾角θθ＝＝30°30°的斜面上，的斜面上，B B悬于斜面悬于斜面之外而处于静止状态。

现在向之外而处于静止状态现在向A A中缓慢加入沙中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中过程中, ,下列说法不正确的是下列说法不正确的是A A．绳子拉力逐渐减小．绳子拉力逐渐减小 B B．．A A对斜面的压力逐渐增大对斜面的压力逐渐增大 C C．．A A所受的摩擦力逐渐增大所受的摩擦力逐渐增大 D D．．A A所受的合力不变所受的合力不变 A题型题型4 4 导体棒的平衡问题导体棒的平衡问题 物体的平衡物体的平衡三力平衡用矢量三角形法三力平衡用矢量三角形法多力平衡用正交分解法多力平衡用正交分解法力的平衡力的平衡合力为零合力为零相互作用相互作用弹力、弹力、摩擦摩擦力力重力、重力、电场力、电场力、磁场力磁场力 力的合成与分解力的合成与分解 形变形变产生加速度产生加速度接触力接触力场力场力运运 算算静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动平平衡衡力学中的平衡力学中的平衡涉及重力、弹力、摩擦力涉及重力、弹力、摩擦力电磁学中的平衡电磁学中的平衡涉及电场力、磁场力涉及电场力、磁场力共性共性共点力平衡条件共点力平衡条件∑F=0∑F=0∑F∑FX X=0=0∑F∑Fy y=0=0G=mg，，F弹弹=kxFf=µFN，，0≤F静静≤FmF电电＝Ｅ＝Ｅq，Ｆ，Ｆ电电＝＝kq1q2/r2F安安＝Ｂ＝ＢIL，Ｆ，Ｆ洛洛＝＝qvB特点特点特点特点•本专题的知识结构本专题的知识结构。