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高考专题一 第一讲 力与物体的平衡课件PPT
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这是一份高考专题一 第一讲 力与物体的平衡课件PPT，共54页。PPT课件主要包含了◎高考命题分析，栏目索引，必备知识聚焦，热点命题突破，热点2动态平衡，核心素养提升，►解题指导，专题突破练一等内容，欢迎下载使用。
3．熟记常见平衡问题中的临界状态(1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0。(2)绳子绷紧与松弛的临界条件为绳的张力为0。(3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。
【疑难易错】1．明确两个疑难概念(1)杆的弹力：固定杆的弹力方向可沿着杆，也可不沿着杆；活动杆的弹力方向一定沿着杆。由牛顿运动定律或平衡条件求解杆的弹力大小。(2)洛伦兹力：由左手定则判断方向，且方向总是垂直于B与I(或B与v)决定的平面，负电荷所受的洛伦兹力与正电荷所受的洛伦兹力方向相反。2．区分两种摩擦力的计算方法(1)只有滑动摩擦力才能利用公式Ff＝μFN计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿第二定律来求解。(2)公式Ff＝μFN中FN为两接触面间的正压力，不一定等于物体的重力。
热点1 静态平衡1．巧取研究对象
2．如何严谨受力分析(1)防止“添力”：应注意区分内力和外力，区分性质力和效果力，区分施力和受力；(2)防止“漏力”：严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效办法。
解决平衡问题的思维过程
[练2] (2022·湖南卷)如图(a)所示，直导线MN被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是( )A．当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．tan θ与电流I成正比D．sin θ与电流I成正比
[例2] (2021·湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一个质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是( )A．推力F先增大后减小B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大C．墙面对凹槽的压力先增大后减小D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
► 解题指导 巧用方法处理动态平衡问题
[练3] (2023·海南海口模拟)如图所示，一根轻绳一端系一个质量为m的小球，另一端系在一个轻质的光滑圆环P上，圆环套在固定光滑杆上，在轻绳的中点O施加一个水平向右的力F，当力F逆时针缓慢变为竖直的过程中(缓慢变化过程中小圆环始终静止，O点位置保持不变)，下列说法正确的是( )A.OP上的力先增大后减小B.力F一直减小C.力F一直增大D.力F先减小后增大
[练4] (2022·河北卷)如图所示，用两根等长的细绳将一个匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中( )A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
热点3 平衡中的临界、极值问题解题方法
[练5] (2023·湖南长沙高三期末)如图所示，物体所受重力为40 N，用细绳OC悬于O点，绳OC所能承受的最大拉力为50 N。现用细绳AB绑住绳OC的A点，再用水平力向右方缓慢牵引A点，下列说法正确的是( )A.向右的水平力一定为恒力B.逐渐右拉的过程中，AB绳拉力大小逐渐减小C.绳AB的拉力为10 N时，OA段刚被拉断D.绳AB的拉力为30 N时，OA段刚被拉断
[练6] 小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的。小明测出这堆沙子的底部周长为31.4 m，利用物理知识测得沙子之间的动摩擦因数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接近( )A.60 m3 B．200 m3 C．250 m3 D．500 m3
1.物理实质：力的观念，正交分解的物理思想与数学技能，科学推理及模型构建等科学思维。2．育人功能：设置新情境素材，厚植爱国主义情怀，引导学生“心怀家国”，体现民族自信、时代特色。
[真题诠释] [以中华文明为素材，厚植爱国主义情怀](2021·广东卷)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是( )A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
[素养练1] (多选)(2023·福建厦门外国语学校高三期末)黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图所示，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。设桥索对铁牛的拉力为F1，铁柱对铁牛的作用力为F2，则( )A．若F1增大，F2也增大B．若F1增大，F2将减小C．F1与F2的合力方向竖直向上D．F1与F2的合力方向竖直向下
[素养练2] (多选)(2023·广东东莞中学高三测试)如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是( )A．瓦片总共受到5个力的作用B．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力增大C．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑D．增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力增大
3．熟记常见平衡问题中的临界状态(1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0。(2)绳子绷紧与松弛的临界条件为绳的张力为0。(3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。
【疑难易错】1．明确两个疑难概念(1)杆的弹力：固定杆的弹力方向可沿着杆，也可不沿着杆；活动杆的弹力方向一定沿着杆。由牛顿运动定律或平衡条件求解杆的弹力大小。(2)洛伦兹力：由左手定则判断方向，且方向总是垂直于B与I(或B与v)决定的平面，负电荷所受的洛伦兹力与正电荷所受的洛伦兹力方向相反。2．区分两种摩擦力的计算方法(1)只有滑动摩擦力才能利用公式Ff＝μFN计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿第二定律来求解。(2)公式Ff＝μFN中FN为两接触面间的正压力，不一定等于物体的重力。
热点1 静态平衡1．巧取研究对象
2．如何严谨受力分析(1)防止“添力”：应注意区分内力和外力，区分性质力和效果力，区分施力和受力；(2)防止“漏力”：严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效办法。
解决平衡问题的思维过程
[练2] (2022·湖南卷)如图(a)所示，直导线MN被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是( )A．当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．tan θ与电流I成正比D．sin θ与电流I成正比
[例2] (2021·湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一个质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是( )A．推力F先增大后减小B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大C．墙面对凹槽的压力先增大后减小D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
► 解题指导 巧用方法处理动态平衡问题
[练3] (2023·海南海口模拟)如图所示，一根轻绳一端系一个质量为m的小球，另一端系在一个轻质的光滑圆环P上，圆环套在固定光滑杆上，在轻绳的中点O施加一个水平向右的力F，当力F逆时针缓慢变为竖直的过程中(缓慢变化过程中小圆环始终静止，O点位置保持不变)，下列说法正确的是( )A.OP上的力先增大后减小B.力F一直减小C.力F一直增大D.力F先减小后增大
[练4] (2022·河北卷)如图所示，用两根等长的细绳将一个匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中( )A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
热点3 平衡中的临界、极值问题解题方法
[练5] (2023·湖南长沙高三期末)如图所示，物体所受重力为40 N，用细绳OC悬于O点，绳OC所能承受的最大拉力为50 N。现用细绳AB绑住绳OC的A点，再用水平力向右方缓慢牵引A点，下列说法正确的是( )A.向右的水平力一定为恒力B.逐渐右拉的过程中，AB绳拉力大小逐渐减小C.绳AB的拉力为10 N时，OA段刚被拉断D.绳AB的拉力为30 N时，OA段刚被拉断
[练6] 小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的。小明测出这堆沙子的底部周长为31.4 m，利用物理知识测得沙子之间的动摩擦因数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接近( )A.60 m3 B．200 m3 C．250 m3 D．500 m3
1.物理实质：力的观念，正交分解的物理思想与数学技能，科学推理及模型构建等科学思维。2．育人功能：设置新情境素材，厚植爱国主义情怀，引导学生“心怀家国”，体现民族自信、时代特色。
[真题诠释] [以中华文明为素材，厚植爱国主义情怀](2021·广东卷)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是( )A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
[素养练1] (多选)(2023·福建厦门外国语学校高三期末)黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图所示，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。设桥索对铁牛的拉力为F1，铁柱对铁牛的作用力为F2，则( )A．若F1增大，F2也增大B．若F1增大，F2将减小C．F1与F2的合力方向竖直向上D．F1与F2的合力方向竖直向下
[素养练2] (多选)(2023·广东东莞中学高三测试)如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是( )A．瓦片总共受到5个力的作用B．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力增大C．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑D．增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力增大
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