專題一力與物體的平衡

2023-01-06 04:03:04 字數 3192 閱讀 7933

【專題定位】本專題解決的是.受力分析和共點力平衡問題。高考對本專題內容的考查主要有:①重力、彈力、摩擦力作用下的

受力分析:②重力、彈力、摩擦力、電場力和磁場力作用下的受力分析③共點力作用下平衡條件的應用。考查的主要物理思想和方法有:

①整體法和隔離法;②假設法;③合成法;④正交分解法;⑤向量三角形法;⑥相似三角形法;⑦等效思想;⑧分解思想等。

【應考策略】 深刻理解各種性質力的方向特點,緊緊把握平衡這一特殊狀態,通過受力分析,運用平衡條件,選用適當的方法解決問題

知識回扣

1.彈力

(1)產生條件:①兩物體發生彈性形變.

(2)大小彈力在彈性限度內彈力的大小可由胡克定律f=kx計算.一般情況下物體間相互作用的彈力可由來求解.

(3)方向:

①壓力和支援力:垂直於接觸面指向或物體.

②繩的拉力:沿著繩子並指向繩收縮的方向.

③杆的彈力:可能沿杆也可能不沿杆,需要根據受力情況或物體的而定.

2.摩擦力

(1)產生條件:①相互接觸且擠壓;②接觸面粗糙;③有或

(2)大小:滑動摩擦力f=μfn,與接觸面的無關;

靜摩擦力根據牛頓運動定律或平衡條件來求.

(3)方向:沿接觸面的方向,並且跟物體的相對運動或相對運動趨勢的方向相反

思考摩擦力與彈力有什麼關係?

3.電場力

(1)靜電力的方向:正電荷受靜電力方向與場方向負電荷受靜電力方向與場強方向

(2)靜電力的大小:f=qe.若為勻強電場,靜電力則為力;若為非勻強電場,靜電力將與有關.

4.安培力

(1)方向:用左手定則判定.f一定垂直於i、b,i、b可以互相垂直,也可以互相不垂直,i、b任一量反向,f也反向.

(2)大小:f=bil.

①此式只適用於b和i互相垂直的情況,且l是導線的長度.

②當導線電流i與磁場b平行時,f最小=0

5.洛倫茲力

(1)洛倫茲力的方向

①洛倫茲力方向既與電荷的運動方向垂直,又與磁場方向垂直,所以洛倫茲力方向總是垂直於運動電荷的速度方向磁場方向所確定的

②洛倫茲力方向總垂直於電荷運動方向,當電荷運動方向發生變化時,洛倫茲力的方向也發生變化 ③由於洛倫茲力方向總與電荷運動方向垂直,所以洛倫茲力對電荷永不

(2)洛倫茲力的大小:f洛=qvbsinθ,θ為ν與b的夾角.

當θ=90。時,f洛=qvb,此時,電荷受到的洛倫茲力最大;當θ=0。或180。

時,f洛=0,即電荷在磁場中平行於磁場方向運動時,電荷不受洛倫茲力的作用當ν=0 時,f洛=0,說明磁場只對的電荷產生力的作用

6.力的合成與分解

由於力是向量,因此可以應用平行四邊形定則進行合成與分解,常用法

和法來分析平衡問題.

7.共點力的平衡

(1)狀態:靜止或

(2)條件:f合=0

規律方法

1.處理平衡問題的基本思路:確定平衡狀態(加速度為巧選研究物件(整體法或隔離法)一受力分析一建立平衡方程一求解或作討論。

常用的方法

(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定方向時常用個假設法。

(2)求解平衡問題常用二力平衡法、解方程法、正交分解法、相似三角形法、**法等.

3.電場最基本的特徵是對放放的電荷有與帶電粒子所處的無關.

4.帶電粒子在電場和重力場中的平衡問題仍然滿足條件,且電場一般為勻強電場.

5.如果帶電粒子在重力場、電場和磁場內做直線運動,則一定是因為f 洛 ⊥ν

6.帶電粒子在混合場運動的動力學問題,一般要首先結合粒子的運動狀態進行採用向量三角形法或正交解法結合平衡條件或牛頓運動定律列式求解.

【例1】(2010·遼寧大連市第二次模擬20題)如圖7所示,放在水平地面上的光滑絕緣圓

筒內有兩個帶正電小球a、b,a位於筒底靠在左側壁處,b在右側筒壁上受到a的斥力作用處於靜止.若a的電量保持不變,b由於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

(2010·安徽馬鞍山市第三次質檢22題)(14分)如圖4所示,質量m=kg的木塊a套在水平桿上,並用輕繩將木塊a與質量m=kg的小球b相連.現用跟水平方向成α=30°角的力f=n拉著小球帶動木塊一起向右勻速運動,運動過程中a、b的相對位置保持不變,取g=10m/s。.求:

(1)運動過程中輕繩的拉力ft和繩與水平方向夾角θ;

(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數μ.

(20l0·福建龍巖市第二次質檢21題)(19分)如圖9所示,ace和bdf是間距為l的兩根足夠長平行導軌,其中ac、bd段光滑,ce、df段粗糙,導軌平面與水平面的夾角為θ.整個裝置處在磁感應強度為b,方向垂直於導軌平面向上的勻強磁場中,ab之間連有阻值為r的電阻.若將一質量為m的金屬棒置於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fd位置(此時金屬棒已經做勻速運動),現撤去恒力f,金屬棒最後又回到ef端(此時金屬棒也已經做勻速運動).若不計導軌和金屬棒的電阻,且金屬棒與ce、df段的動摩擦因數為μ.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p,端上滑再回到p,端的過程中,電阻r產生;

的焦耳熱.

【運動建模】 金屬棒上滑過程中隨著速度的增大,感應電流 ;

受到的安培力增大,做加速度逐漸減小的加速運動,a=o

時,速度最大;下滑過程中感應電流所受安培力仍然與運動 ;

方向相反,做加速度逐漸減小的加速運動,最終達到平衡狀

態,做勻速運動

**演練:如圖10所示,質量為1 g的小環帶4×lo-4的正電荷,套在長直的絕緣桿上,兩者間的動摩擦因數μ=o.2.將桿放人都是水平的相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,杆所在的豎直平面與磁場垂直,杆與電場夾角為37°,若e=10n/c,b=0.5t,小環從靜止起動, 求:

(1)當小環加速度最大時,環的速度和加速度;

(2)當小環的速度最大時,環的速度和加速度.

3·(20分)如圖20—9所示,在地面附近,座標系xoy豎直平面內,空間有沿水平方向垂直紙面向裡的勻強磁場,磁感應強度大小為b,在x0的區域,要使油滴進入x>0區域後能在豎直平面內做勻速圓周運動,需在x>0的區域內加乙個勻強電場,若帶電油滴做圓周運動時通過x軸上的n點,且mo=on,求: (重力加速度為g).

(1)油滴運動速率;

(2)在x>0空間內所加電場的場強大小和方向:

(3)油酒從x軸上的m點開始到達x軸上的ⅳ點所用的時間.

2019高考物理總複習 一 力物體的平衡

複習要點 1 力的概念及其基本特性 2 常見力的產生條件,方向特徵及大小確定 3 受力分析方法 4 力的合成與分解 5 平衡概念及平衡條件 6 平衡條件的應用方法 二 難點剖析 1 關於力的基本特性 力是物體對物體的作用。力作用於物體可以使受力物體形狀發生改變 可以使受力物體運動狀態 速度 發生改變...

力 物體的平衡

1.力的概念 物體間的相互作用 理解 1 任何乙個力都有施力者和受力者,力不能離開物體而獨立存在 2 力具有相互性和同時性 3 一些不直接接觸的物體也能產生力 4 力的作用效果 使物體發生形變或改變物體的運動狀態。例1 關於力的概念說法正確的是 a.力是使物體產生形變和改變運動狀態的原因 b.乙個力...

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