高中生物一輪復(fù)習(xí)教案

高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):共點(diǎn)力的平衡。

20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
二、相互作用（3）

【課題】共點(diǎn)力的平衡
【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】
1、知道共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件
2、掌握三力匯交原理
3、學(xué)會(huì)解決準(zhǔn)平衡問(wèn)題和臨界、極值等問(wèn)題
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、共點(diǎn)力的平衡
1．力的作用點(diǎn)在物體上的同一點(diǎn)或力的作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力．
能簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)的物體受到的力可視為共點(diǎn)力。
2．平衡狀態(tài)：物體處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)。
3．平衡條件物體所受到的合外力為零，即F合=0．
利用正交分解法，可寫成，
推論：當(dāng)物體平衡時(shí)，其中任意n-1個(gè)力的合力必定與第n個(gè)力的合力等值反向．

二、三力匯交原理：物體在作用線共面的三個(gè)非平行力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，這三個(gè)力的作用線必相交于一點(diǎn)．【DJz525.COM 勵(lì)志的句子】

三、準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)：物體在幾個(gè)力的作用下處于緩慢運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，可以認(rèn)為物體處于準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)，用平衡條件解答

四、平衡物體的臨界與極值問(wèn)題
1、臨界問(wèn)題：當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)’成“恰好不出現(xiàn)”，在問(wèn)題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語(yǔ)言敘述．
解決這類問(wèn)題的基本方法是假設(shè)推理法，即先假設(shè)某種情況成立，然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證、求解
2、極值問(wèn)題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題．
解決這類問(wèn)題的方法常用解析法，即根據(jù)物體的平衡條件列出方程，在解方程時(shí)，采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值．另外，圖解法也是常用的一種方法，即根據(jù)物體的平衡條件作出力的矢量圖，畫出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析、確定最大值或最小值．
3、連結(jié)體的平衡，應(yīng)使每一個(gè)物體和整個(gè)系統(tǒng)所受的合力都為零．由于物體間的相互作用力總是成對(duì)出現(xiàn)的，從整體出發(fā)就可以不必考慮各局部的相互作用了，因此整體法較容易得出結(jié)果．用整體法時(shí)常與隔離法結(jié)合起來(lái)，有合有分，相得益彰．

【典型剖析】
[例1]如圖所示，兩個(gè)相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的O點(diǎn)，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線連接A、8兩個(gè)小球．然后用一水平方向的力F作用在小球A上．此時(shí)三根線均處于伸直狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如果兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為（）
A、0B、mgC、D、

[例2]（南京市2008屆4月高三調(diào)研考試）如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物塊A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物塊A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)．在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2的變化情況是（）
A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大B．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小
C．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變D．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變

[例3]（20xx江蘇第1題）如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對(duì)稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為α,重力加速度為g，若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，旵石塊側(cè)面所受彈力的大小為
A．B．
C．D．

[例4]（20xx海南第4題）.如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b,它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過(guò)光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端l/2得c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為（）
A.B.2C./2D.
[例5]當(dāng)物體從高空下落時(shí)，所受阻力會(huì)隨物體的速度增大而增大。因此經(jīng)過(guò)下落一段距離后將勻速下落，這個(gè)速度稱為此物體下落的收尾速度．研究發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，球形物體的收尾速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān)．下表是某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，求出B球與C球在達(dá)到終極速度時(shí)所受阻力之比．
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，歸納出球型物體所受阻力f與球的速度大小及球的半徑的關(guān)系（寫出有關(guān)表達(dá)式、并求出比例系數(shù)）．
（3）現(xiàn)將C號(hào)和D號(hào)小球用輕質(zhì)細(xì)線連接，若它們?cè)谙侣鋾r(shí)所受阻力與單獨(dú)下落時(shí)的規(guī)律相同．讓它們同時(shí)從足夠高的同一高度下落，試求出它們的收尾速度；并判斷它們落地的順序（不需要寫出判斷理由）．

【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、（2008屆海安如皋高三物理期中聯(lián)考）如圖所示，用輕繩吊一個(gè)重為G的小球，欲施一力F使小球在圖示位置平衡（θ30°），下列說(shuō)法正確的是（）
A．力F最小值為Gsinθ
B．若力F與繩拉力大小相等，力F方向與豎直方向必成θ角
C．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成θ角
D．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成2θ角

2、（西安市六校2008屆第三次月考）如圖所示，兩球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，球B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，球A固定在O點(diǎn)正下方，且點(diǎn)OA之間的距離恰為L(zhǎng)，系統(tǒng)平衡時(shí)繩子所受的拉力為F1．現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為F2，則F1與F2的大小之間的關(guān)系為（）
A．F1F2B．F1=F2C．F1F2D．無(wú)法確定

3、（09年海南物理）3．兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為和、直徑分別為個(gè)()。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi)，如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時(shí)對(duì)圓筒側(cè)面的壓力大小分別為和，筒底所受的壓力大小為．已知重力加速度大小為g。若所以接觸都是光滑的，則（）
A．
B．
C．
D．

4、（09年山東卷）16．如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為0。下列關(guān)系正確的是（）
A．B．F＝mgtan
C．D．FN=mgtan

5、(08孝感一中屆高三期中檢測(cè))如圖所示，某同學(xué)在地面上拉著一個(gè)質(zhì)量為m=30kg的箱子勻速前進(jìn)，已知箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，拉力F1與水平面夾角為θ=45°，g=10m/s2。求：
（1）繩子的拉力F1為多少？
（2）該同學(xué)能否用比F1小的力拉著箱子勻速前進(jìn)？如果能，請(qǐng)求出拉力的最小值。若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。

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高考物理第一輪考綱知識(shí)復(fù)習(xí):受力分析、共點(diǎn)力的平衡

第3節(jié)受力分析、共點(diǎn)力的平衡
【考綱知識(shí)梳理】
一.受力分析
1.明確研究對(duì)象
在進(jìn)行受力分析時(shí),研究對(duì)象可以是某一個(gè)物體,也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)物體.在解決比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí),靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題很快得到解決.研究對(duì)象確定以后,只分析研究對(duì)象以外的物體施予研究對(duì)象的力(即研究對(duì)象所受的外力),而不分析研究對(duì)象施予外界的力.
2.按順序找力
先場(chǎng)力(重力,電場(chǎng)力,磁場(chǎng)力),后接觸力;接觸力中必須先彈力,后摩擦力(只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力).
3.只畫性質(zhì)力,不畫效果力
畫受力圖時(shí),只能按力的性質(zhì)分類畫力,不能按作用效果(拉力,壓力,向心力等)畫力,否則將出現(xiàn)重復(fù).
4.需要合成或分解時(shí),必須畫出相應(yīng)的平行四邊形(或三角形)
在解同一個(gè)問(wèn)題時(shí),分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千萬(wàn)不可重復(fù).
把分析出的所有彈力,摩擦力都畫在隔離體上,就作好了被分析物體的受力圖.
在進(jìn)行受力分析時(shí),應(yīng)注意:
(1)防止“漏力”和“添力”.按正確順序進(jìn)行受力分析是防止“漏力”的有效措施.注意尋找施力物體,這是防止“添力”的措施之一,找不出施力物體,則這個(gè)力一定不存在.
(2)深刻理解“確定研究對(duì)象”的含意,題目要求分析A物體受力,那么A物體對(duì)其他物體的力就不是A所受的力.
(3)畫受力圖時(shí),力的作用點(diǎn)可沿作用線移動(dòng).
二、共點(diǎn)力的平衡
1.平衡狀態(tài)
一個(gè)物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就說(shuō)這個(gè)物體處于平衡狀態(tài).如光滑水平面上做勻速直線滑動(dòng)的物塊,沿斜面勻速直線下滑的木箱,天花板上懸掛的吊燈等,這些物體都處于平衡狀態(tài).
2.共點(diǎn)力作用下的平衡條件
①平衡條件:在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力F合=0.
②平衡條件的推論
a.若物體在兩個(gè)力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài),則這兩個(gè)力大小相等,方向相反,且作用在同一直線上,其合力為零,這就是初中學(xué)過(guò)的二力平衡.
b.若物體在三個(gè)非平行力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài),這三個(gè)力必定共面共點(diǎn)(三力匯交原理),合力為零,稱為三個(gè)共點(diǎn)力的平衡,其中任意兩個(gè)力的合力必定與第三個(gè)力大小相等,方向相反,作用在同一直線上.
c.物體在n個(gè)非平行力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),n個(gè)力必定共面共點(diǎn),合力為零,稱為n個(gè)共點(diǎn)力的平衡,其中任意(n-1)個(gè)力的合力必定與第n個(gè)力等大,反向,作用在同一直線上.
【要點(diǎn)名師透析】
一、物體受力分析
1.受力分析
就是把研究對(duì)象在給定物理環(huán)境中所受到的力全部找出來(lái)，并畫出相應(yīng)的受力示意圖的過(guò)程.
2.受力分析的方法
（1）隔離法
將某物體從周圍物體中隔離出來(lái)，單獨(dú)分析該物體受到的各個(gè)力，稱為隔離法.隔離法的原則：可以把相連接的各物體看作一個(gè)整體.如果要分析的是整體內(nèi)物體間的相互作用力（即內(nèi)力）,就要把跟該力有關(guān)的某物體隔離出來(lái)，當(dāng)然對(duì)隔離出來(lái)的物體而言，它受到的各個(gè)力就應(yīng)看作外力了.
（2）整體法
把相連接的各物體看作一個(gè)整體（系統(tǒng)），分析整體外的物體對(duì)整體內(nèi)的各個(gè)物體的作用力（外力），稱為整體法.整體法的基本原則：整體中各物體具有相同的加速度或都處于平衡狀態(tài)（即a=0），題目要分析的是整體受的外力，而不是要分析整體內(nèi)部物體之間的相互作用力（內(nèi)力）.
（3）對(duì)于連接體問(wèn)題，多數(shù)情況既要分析外力，又要分析內(nèi)力，這時(shí)我們可以采取先整體（解決外力）后隔離（解決內(nèi)力）的方法，當(dāng)然也可以采用先隔離后整體的方法，還可以整體法、隔離法交叉運(yùn)用.
3.受力分析的基本步驟
(1)明確研究對(duì)象：即確定受力分析的物體，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體的組合；
(2)隔離物體分析：將研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來(lái)，進(jìn)而分析周圍有哪些物體對(duì)它施加了力的作用；
(3)畫受力示意圖：在找出力的同時(shí)，畫出受力示意圖，作用點(diǎn)一般畫在物體的重心上，并準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向；
(4)驗(yàn)證分析結(jié)果：檢查畫出的每一個(gè)力能否找出它的施力物體，檢查分析結(jié)果能否使研究對(duì)象處于題意所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
注意：在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，要防止漏力或添力.
(1)受力分析的順序一般應(yīng)是先分析場(chǎng)力，再分析接觸力.
(2)對(duì)分析出的每一個(gè)力都能找出施力物體.
【例1】(20xx濰坊模擬)如圖所示，小車M在恒力F作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，由此可判斷()
A.若地面光滑，則小車一定受三個(gè)力作用
B.若地面粗糙，則小車可能受三個(gè)力作用
C.若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車一定受四個(gè)力的作用
D.若小車做加速運(yùn)動(dòng)，則小車可能受三個(gè)力的作用
【答案】選C、D.
【詳解】先分析重力和已知力F，再分析彈力，由于F的豎直分力可能等于重力，因此地面可能對(duì)物體無(wú)彈力作用，則A錯(cuò)；F的豎直分力可能小于重力，則一定有地面對(duì)物體的彈力存在，若地面粗糙，小車受摩擦力作用，共四個(gè)力作用，B錯(cuò)；若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，這時(shí)小車一定受重力、恒力F、地面彈力、摩擦力四個(gè)力作用，則C對(duì)；若小車做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛婀饣瑫r(shí)，小車受重力和力F作用或受重力、力F、地面支持力作用，選項(xiàng)D正確.
二、處理平衡問(wèn)題常用的方法和解題步驟
1.常用方法
(1)力的合成法
物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反.“力的合成法”是解決三力平衡問(wèn)題的基本方法.
(2)正交分解法
物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，常用正交分解法列平衡方程求解：Fx=0，F(xiàn)y=0.為方便計(jì)算，建立坐標(biāo)系時(shí)以使盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上為原則.
(3)三角形法
對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè)首尾依次相接的封閉力三角形，進(jìn)而處理物體平衡問(wèn)題的方法叫做三角形法；力的三角形法在處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)方便、直觀、容易.
(4)相似三角形法
物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài)，畫出其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值反向的平行四邊形，其中可能有力三角形與題設(shè)圖中的幾何三角形相似，進(jìn)而力三角形與幾何三角形對(duì)應(yīng)成比例，根據(jù)比值便可計(jì)算出未知力的大小與方向.
(5)受力對(duì)稱法
研究對(duì)象所受力若具有對(duì)稱性，則求解時(shí)可把復(fù)雜的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的運(yùn)算，或者將復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn)化為直觀而簡(jiǎn)單的圖形，所以在分析問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)明確物體受力是否具有對(duì)稱性.
2.解題步驟
(1)選取研究對(duì)象：根據(jù)題目要求，選取一個(gè)平衡體(單個(gè)物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn))作為研究對(duì)象.
(2)畫受力圖：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖.
(3)建立坐標(biāo)系：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系.
(4)列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論.
注意：處理平衡狀態(tài)的方法很多，至于采取什么方法，要針對(duì)不同的物理問(wèn)題靈活處理，不能死套方法.
【例2】(20xx深圳模擬)如圖所示,小圓環(huán)A吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì),繩子又不可伸長(zhǎng),若平衡時(shí)弦AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2應(yīng)為()
【答案】選C.
【詳解】解法一：采取相似三角形法對(duì)小圓環(huán)A受力分析，如圖所示，F(xiàn)T2與FN的合力與FT1平衡，由矢量三角形與幾何三角形相似，
可知
得
解法二：采用正交分解法
建立如解法一中圖所示的坐標(biāo)系，可知：FT2=FN=m2g
解得
解法三：采用三力平衡的推論法
FT2與FN的合力與FT1平衡，則FT2與FN所構(gòu)成的平行四邊形為菱形，有
FT2=m2g,FT1=m1g
解得
三、動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題
1.動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題：通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個(gè)過(guò)程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài).
2.臨界問(wèn)題：當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問(wèn)題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語(yǔ)言.
3.極值問(wèn)題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題.
4.解決動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題的常用方法
注意：(1)處理平衡中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題時(shí)，首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過(guò)程分析，找出平衡的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn).
(2)在高考命題中，常結(jié)合各種力考查平衡中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題，借此考查學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力以及綜合推理能力.
【例3】如圖所示，傾角為30°的斜面上有物體A，重10N，它與斜面間最大靜摩擦力為3.46N，為了使A能靜止在斜面上，物體B的重力應(yīng)在什么范圍內(nèi)（不考慮繩重及繩與滑輪間的摩擦力）?
【答案】1.54N≤GB≤8.46N
【詳解】由于物體B重力不同，A沿斜面滑動(dòng)趨勢(shì)不同，則受到的摩擦力方向不同，受力情況不同.
假設(shè)A上滑，據(jù)A的受力情況，B的重力GB應(yīng)滿足GBGAsin30°+Ff=8.46N,為了使A不上滑，應(yīng)有GB≤8.46N.
假設(shè)A下滑，根據(jù)此時(shí)A的受力情況.B的重力應(yīng)滿足GB+FfGAsin30°，則GB1.54N,為了使A不下滑，應(yīng)有GB≥1.54N.
欲使物體A不上滑也不下滑，則B的重力應(yīng)滿足1.54N≤GB≤8.46N.
【感悟高考真題】
1.（20xx.安徽高考T14）一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上。現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，如圖所示。則物塊
A.仍處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不變
D.受到的合外力增大
【答案】選A.
【詳解】無(wú)力F時(shí)受力情況如圖a，使物體下滑的力，物體受到最大靜摩擦力，“物體恰好靜止”受最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，，；當(dāng)施加恒力F后，受力情況如圖b，
使物體下滑的力為：，物體所受最大靜摩擦力為：，即，兩者相等物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。A正確，B錯(cuò)誤；由于，故C錯(cuò)誤;物體始終靜止，則受到的合力始終為零，D錯(cuò)誤。
物體不加力F時(shí)的受力情況，“恰好靜止”物體所受靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦，可求出摩擦因數(shù)，加力F后再進(jìn)行受力分析，判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2.（20xx天津理綜T2）如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B受到的摩擦力
A.方向向左，大小不變B.方向向左，逐漸減小
C.方向向右，大小不變D.方向向右，逐漸減小
【答案】選A．
【詳解】根據(jù)題目條件得知，物體B具有水平向左的恒定加速度，由牛頓第二定律知，物體B受到的合外力水平向左且恒定，對(duì)物體B受力分析可知，物體B在水平方向的合外力就是物體A施加的靜摩擦力，因此，物體B受到的摩擦力方向向左，且大小不變，保持恒定，選項(xiàng)A正確，其它選項(xiàng)都錯(cuò)。
解答本題時(shí)可按以下思路分析：A、B兩物塊保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，得出物體B的加速度方向，根據(jù)牛頓第二定律，求出合外力的方向，分析出摩擦力。
3.（20xx海南物理T4）如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過(guò)光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端得c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為（）
A.B.2
C.D.
【答案】選C。
【詳解】掛上鉤碼平衡后，bc繩與豎直方向成的角度。繩圈受力如圖所示，又。聯(lián)立以上兩式解得：。故C正確。
4.（20xx海南物理T5）如圖，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力（）
A.等于零
B.不為零，方向向右
C.不為零，方向向左
D.不為零，較大時(shí)方向向左，較小時(shí)方向向右
【答案】選A。
【詳解】以斜劈和物塊整體為研究對(duì)象，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，合外力為零。所以地面對(duì)斜劈沒有水平方向的摩擦力的作用。故A正確。
整體法分析系統(tǒng)受力情況，確定摩擦力的有無(wú)或方向。
5.（20xx山東卷）16．如圖甲所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接。圖乙中、、和分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。圖乙中正確的是
答案：C
解析：在斜面上，；在水平面上，。
本題考查力、速度、加速度、位移、圖象。
難度：易。
6.（20xx山東卷）17．如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)（在地面，在空中），力與水平方向成角。則所受支持力N和摩擦力正確的是
A．
B．
C．
D．
17.AC【解析】整體法，分析受力，選AC.
本題考查受力分析，力的平衡。難度：易。
7.(20xx上海物理）31.（12分）傾角，質(zhì)量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，質(zhì)量m=2kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開始勻加速下滑，經(jīng)t=2s到達(dá)底端，運(yùn)動(dòng)路程L=4m,在此過(guò)程中斜面保持靜止（），求：
（1）地面對(duì)斜面的摩擦力大小與方向；
（2）地面對(duì)斜面的支持力大小
（3）通過(guò)計(jì)算證明木塊在此過(guò)程中滿足動(dòng)能定理。
【解析】（1）隔離法：
對(duì)木塊：，
因?yàn)?，?br> 所以，，
對(duì)斜面：設(shè)摩擦力f向左，則，方向向左。
（如果設(shè)摩擦力f向右，則，同樣方向向左。）
（2）地面對(duì)斜面的支持力大小
（3）木塊受兩個(gè)力做功。
重力做功：
摩擦力做功：
合力做功或外力對(duì)木塊做的總功：
動(dòng)能的變化
所以，合力做功或外力對(duì)木塊做的總功等于動(dòng)能的變化（增加），證畢。
8.（20xx江蘇卷）3、如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng)，與豎直方向均成角，則每根支架中承受的壓力大小為
（A）（B）（C）（D）
【解析】。選D

9.（20xx福建卷）16．質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。從t=0時(shí)刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。重力加速度g取10m/s2，則物體在t=0到t=12s這段時(shí)間內(nèi)的位移大小為
A．18mB．54mC．72mD．198m
【命題特點(diǎn)】本題屬于多過(guò)程問(wèn)題，綜合考查靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)，需要考生準(zhǔn)確分析出物體在每一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。
【解析】拉力只有大于最大靜摩擦力時(shí)，物體才會(huì)由靜止開始運(yùn)動(dòng)
0-3s時(shí)：F=fmax，物體保持靜止，s1=0；
3-6s時(shí)：Ffmax，物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
v=at=6m/s
6-9s時(shí)：F=f，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
s3=vt=6×3=18m
9-12s時(shí)：Ff，物體以6m/s為初速度，以2m/s2為加速度繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
所以0-12s內(nèi)物體的位移為：s=s1+s2+s3+s4=54m，B正確
【答案】B
【啟示】多過(guò)程問(wèn)題能體現(xiàn)考生的判斷力，組合題能綜合考查學(xué)生多方面的知識(shí)，這類題目復(fù)習(xí)中應(yīng)引起重視。
10.（09廣東理科基礎(chǔ)4）建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過(guò)定滑輪將20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取lOm／s2)（B）
A．510NB．490NC．890ND．910N
解析：對(duì)建筑材料進(jìn)行受力分析。根據(jù)牛頓第二定律有,得繩子的拉力大小等于F=210N,然后再對(duì)人受力分析由平衡的知識(shí)得,得FN=490N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)地面間的壓力為490N.B對(duì)。
11.(09廣東文科基礎(chǔ)58)如圖8所示，用一輕繩系一小球懸于O點(diǎn)?，F(xiàn)將小球拉至水平位置，然后釋放，不計(jì)阻力。小球下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列表述正確的是（A）
A．小球的機(jī)械能守恒B．小球所受的合力不變
C．小球的動(dòng)能不斷減小D．小球的重力勢(shì)能增加
12.（09安徽17）為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖所示。那么下列說(shuō)法中正確的是(C)
A.顧客始終受到三個(gè)力的作用
B.顧客始終處于超重狀態(tài)
C.顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下
D.顧客對(duì)扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下
解析：在慢慢加速的過(guò)程中顧客受到的摩擦力水平向左，電梯對(duì)其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛頓第三定律，它的反作用力即人對(duì)電梯的作用方向指向向左下；在勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，顧客與電梯間的摩擦力等于零，顧客對(duì)扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下。
13.（09浙江14）如圖所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為，則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為（A）
A．mg和mgB．mg和mg
C．mg和mgD．mg和mg
解析：受力如圖所示，，。
14.（09浙江16）如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長(zhǎng)度為已知靜電力常量為，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，
則每根彈簧的原長(zhǎng)為（C）
A．B．C．D．
解析：第三個(gè)小球受三個(gè)力的作用
它們的關(guān)系是
，得
15.（09山東24）（15分）如圖所示，某貨場(chǎng)而將質(zhì)量為m1=100kg的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高處運(yùn)送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物中軌道頂端無(wú)初速滑下，軌道半徑R=1.8m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B，長(zhǎng)度均為l=2m，質(zhì)量均為m2=100kg，木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。（最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g=10m/s2）
（1）求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力。
（2）若貨物滑上木板4時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，求1應(yīng)滿足的條件。
（3）若1=0。5，求貨物滑到木板A末端時(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
解析：（1）設(shè)貨物滑到圓軌道末端是的速度為，對(duì)貨物的下滑過(guò)程中根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，
①
設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為,根據(jù)牛頓第二定律得，②
聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)得③
根據(jù)牛頓第三定律，貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3000N，方向豎直向下。
（2）若滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，由受力分析得④
若滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，由受力分析得⑤
聯(lián)立④⑤式代入數(shù)據(jù)得⑥。
（3），由⑥式可知，貨物在木板A上滑動(dòng)時(shí)，木板不動(dòng)。設(shè)貨物在木板A上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為，由牛頓第二定律得⑦
設(shè)貨物滑到木板A末端是的速度為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得⑧
聯(lián)立①⑦⑧式代入數(shù)據(jù)得⑨
設(shè)在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得⑩
聯(lián)立①⑦⑨⑩式代入數(shù)據(jù)得。
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、受力分析
16.（09安徽22）（14分）在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過(guò)程簡(jiǎn)化。一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg，吊椅的質(zhì)量為15kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度上升時(shí)，試求
（1）運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；
（2）運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。
答案：440N，275N
解析：解法一:(1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員受到繩向上的拉力為F，由于跨過(guò)定滑輪的兩段繩子拉力相等，吊椅受到繩的拉力也是F。對(duì)運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體進(jìn)行受力分析如圖所示，則有：
由牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力
（2）設(shè)吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN，對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析如圖所示，則有：
由牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力也為275N
解法二:設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m；運(yùn)動(dòng)員豎直向下的拉力為F，對(duì)吊椅的壓力大小為FN。
根據(jù)牛頓第三定律，繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為F，吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN。分別以運(yùn)動(dòng)員和吊椅為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律
①
②
由①②得
17.（09上海物理23）（12分）如圖，質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球A、B固定在彎成120角的絕緣輕桿兩端，OA和OB的長(zhǎng)度均為l，可繞過(guò)O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量均為q，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開始時(shí)，桿OB與豎直方向的夾角0＝60，由靜止釋放，擺動(dòng)到＝90的位置時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；
（2）系統(tǒng)由初位置運(yùn)動(dòng)到平衡位置，重力做的功Wg和靜電力做的功We；
（3）B球在擺動(dòng)到平衡位置時(shí)速度的大小v。
解析：（1）力矩平衡時(shí)：（mg－qE）lsin90＝（mg＋qE）lsin（120－90），
即mg－qE＝12（mg＋qE），得：E＝mg3q；
（2）重力做功：Wg＝mgl（cos30－cos60）－mglcos60＝（32－1）mgl，
靜電力做功：We＝qEl（cos30－cos60）＋qElcos60＝36mgl，
（3）小球動(dòng)能改變量Ek=mv2＝Wg＋We＝（233－1）mgl，
得小球的速度：v＝Ekm＝（233－1）gl。
18.（09寧夏理綜33）（10分）液壓千斤頂是利用密閉容器內(nèi)的液體能夠把液體所受到的壓強(qiáng)行各個(gè)方向傳遞的原理制成的。圖為一小型千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。大活塞的直徑D1=20cm，小活塞B的直徑D2=5cm，手柄的長(zhǎng)度OC=50cm，小活塞與手柄的連接點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸O的距離OD=10cm?，F(xiàn)用此千斤頂使質(zhì)量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2，求
（i）若此千斤頂?shù)男蕿?0%，在這一過(guò)程中人做的功為多少？
（ii）若此千斤頂?shù)男蕿?00%，當(dāng)重物上升時(shí)，人對(duì)手柄的作用力F至少要多大？
解析：（i）將重物托起h需要做的功
①
設(shè)人對(duì)手柄做的功為，則千斤頂?shù)男蕿?br> ②
代入數(shù)據(jù)可得③
(ii)設(shè)大活塞的面積為,小活塞的面積為，作用在小活塞上的壓力為,當(dāng)于斤頂?shù)男蕿?00%時(shí)，有④
⑤
當(dāng)和F都與杠桿垂直時(shí)，手對(duì)杠桿的壓力最小。利用杠桿原理，有
⑥
由④⑤⑥式得
F=500N⑦
【考點(diǎn)模擬演練】
1．如圖所示，一個(gè)劈形物體M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一個(gè)光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是
()
A．沿斜面向下的直線
B．豎直向下的直線
C．無(wú)規(guī)則曲線
D．拋物線
【答案】B
【詳解】由于小球m和劈形物體M之間是光滑接觸，因此它們之間不可能有水平方向的摩擦力，m在水平方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)改變．在m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除了所受重力外，還有M對(duì)它在豎直方向的作用力，在豎直方向上由于M的運(yùn)動(dòng)使其對(duì)m的支持力減小，則m在豎直方向上所受合外力不為零，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，在豎直方向上產(chǎn)生加速度，運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的直線．
2．如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來(lái)的位置不動(dòng)．則在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2的變化情況是
()

A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大
B．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變
C．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變
D．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小
【答案】D
【詳解】把物體A和圓環(huán)看成一個(gè)整體，水平方向F2＝F，豎直方向F1＝GA＋G環(huán)，可見F1始終不變．
隔離結(jié)點(diǎn)O分析，受力如圖所示，F(xiàn)＝GAtanα，由F2＝F得F2＝GAtanα，即F2隨繩與桿MN夾角的減小而減小，故D項(xiàng)正確．
3.如圖所示,用輕質(zhì)細(xì)繩拴住同種材料制成的A,B兩物體,它們沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng),關(guān)于A,B的受力情況,以下說(shuō)法正確的是（）
A.A受三個(gè)力作用,B受四個(gè)力作用
B.A受四個(gè)力作用,B受三個(gè)力作用
C.A,B都受三個(gè)力作用
D.A,B都受四個(gè)力作用
【答案】C
【詳解】A,B兩物體都分別受到重力和斜面的支持力及滑動(dòng)摩擦力如圖所示,現(xiàn)在需要判斷的是繩對(duì)A,B有無(wú)彈力,假設(shè)有彈力,設(shè)A,B的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA和μB.對(duì)A有:
μA≠μB與實(shí)際μA=μB(材料同)矛盾,所以假設(shè)錯(cuò)誤,繩對(duì)A,B無(wú)彈力.所以應(yīng)選C.
4.如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑.在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止.地面對(duì)楔形物塊的支持力為()
A.（M+m)g
B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ
D.(M+m)g-Fsinθ
【答案】D
【詳解】由于小物體勻速上滑，楔形物塊保持靜止，因此楔形物塊和小物塊組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，系統(tǒng)所受的合力為零，豎直方向的合力為零，設(shè)地面對(duì)楔形物塊的支持力為N，則有，N+Fsinθ=Mg+mg,N=Mg+mg-Fsinθ,D選項(xiàng)正確.
5．(20xx河北唐山)如右圖所示，一質(zhì)量為m的物體恰能在質(zhì)量為M的斜劈上勻速下滑，斜劈保持靜止．現(xiàn)用一沿斜面向下的外力F推此物體，使物體加速下滑，設(shè)此過(guò)程中斜劈受到地面的摩擦力為Ff，支持力為FN.則下列說(shuō)法正確的是()
A．Ff為零，F(xiàn)N＝(m＋M)g
B．Ff不為零，F(xiàn)N＝(m＋M)g
C．Ff不為零，F(xiàn)N(m＋M)g
D．Ff不為零，F(xiàn)N(m＋M)g
【答案】A
【詳解】當(dāng)m在M上勻速下滑時(shí)，m對(duì)M的作用力FN1、Ff1的合力大小為mg，方向豎直向下，F(xiàn)f＝0.當(dāng)用外力F推此物體時(shí)，物體雖加速下滑，但m對(duì)M的作用力FN1、Ff1均不變，故Ff仍為零，F(xiàn)N＝(M＋m)g，故A正確．
6.(20xx海南)如右圖所示，水平地面上有一楔形物塊a，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上．a(chǎn)與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運(yùn)動(dòng)．當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí)()
A．繩的張力減小，b對(duì)a的正壓力減小
B．繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力增加
C．繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力增加
D．繩的張力增加，地面對(duì)a的支持力減小
【答案】C
7.(20xx南京模擬)在廣場(chǎng)游玩時(shí)，一小孩將一充有氫氣的氣球用細(xì)繩系于一個(gè)小石塊上，并將小石塊置于水平地面上，如圖所示.若水平的風(fēng)速逐漸增大(設(shè)空氣密度不變)，則下列說(shuō)法中正確的是()
A.細(xì)繩的拉力逐漸增大
B.地面受到小石塊的壓力逐漸減小
C.小石塊滑動(dòng)前受到地面施加的摩擦力逐漸增大，滑動(dòng)后受到的摩擦力不變
D.小石塊有可能連同氣球一起被吹離地面
【答案】選A、C.
【詳解】把氣球和石塊看做一整體，整體受到重力，地面對(duì)石塊的支持力，水平風(fēng)力和地面對(duì)石塊的摩擦力，空氣對(duì)氣球的浮力和支持力的合力與重力是平衡力，石塊滑動(dòng)之前水平風(fēng)力和地面對(duì)石塊的靜摩擦力是一對(duì)平衡力，滑動(dòng)以后是滑動(dòng)摩擦力，大小不變，故B、D錯(cuò)誤，C正確，以氣球?yàn)檠芯繉?duì)象，易知A正確.
8.(20xx青島模擬)半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN.在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).如圖所示是這個(gè)裝置的縱截面圖.若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動(dòng)，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止.在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()
A.MN對(duì)Q的彈力逐漸減小
B.地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大
C.P、Q間的彈力先減小后增大
D.Q所受的合力逐漸增大
【答案】選B.
【詳解】以整體為研究對(duì)象，MN對(duì)Q的彈力和地面對(duì)P的摩擦力是一對(duì)平衡力，以Q為對(duì)象畫受力分析圖，可知MN右移時(shí)MN對(duì)Q的彈力和P、Q間的彈力都是增大的；Q始終處于平衡狀態(tài)，因此合力始終為零，故只有B正確.
9.(20xx哈師大附中模擬)兩個(gè)相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線連接A、B兩小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此時(shí)三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如圖所示.如果不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：
(1)OB繩對(duì)小球的拉力為多大？
(2)OA繩對(duì)小球的拉力為多大？
(3)作用力F為多大？
【答案】(1)mg(2)2mg(3)mg
【詳解】(1)對(duì)B分析,可知AB繩中張力為0，有
mg-FTB=0得FTB=mg
(2)對(duì)球A，受力分析如圖：
FTAcos60°-mg=0，F(xiàn)TAsin60°-F=0，得：FTA=2mg
(3)由以上各式可知：F=mg
10.(20xx福州十中高三第二次階段性考試)兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個(gè)圓環(huán)，兩圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著一個(gè)物體，如右圖所示．當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A的懸線與滑桿垂直，B的懸線豎直向下，則()
A．A圓環(huán)與滑桿有摩擦力
B．B圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力
C．A圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)
D．B圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【詳解】由于A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直，對(duì)物體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsinθ，對(duì)整體研究，整體沿滑桿向下運(yùn)動(dòng)，整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零，A錯(cuò)誤；對(duì)B圓環(huán)連接的物體研究，由于連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向，合力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受到的合力必為零，物體和圓環(huán)一起做勻速運(yùn)動(dòng)，D正確．
11.如圖所示，A物體的上表面水平，它與B物體保持相對(duì)靜止，一起沿著斜面勻速下滑，試分析A的受力情況.
【詳解】以A為研究對(duì)象，根據(jù)力的產(chǎn)生條件，可知它受到重力GA作用；由于它與B和斜面相互接觸并擠壓，于是受到B的壓力FNB和斜面支持力FNA的作用；又因物體A沿斜面勻速下滑，所以它的下表面還受到斜面對(duì)它的摩擦力Fμ，那么A的上表面是否受摩擦力作用？這從A物體的受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以作出判斷（為什么？），我們可以轉(zhuǎn)換思路，以B為研究對(duì)象，它與A一起做勻速運(yùn)動(dòng)，因此，它只可能受到豎直方向的重力GB和支持力FNB′這一對(duì)平衡力作用，不可能在水平方向上再受到摩擦力作用，如下圖（a）所示，由力的作用的相互性可知，A對(duì)B無(wú)摩擦力作用，則B對(duì)A也無(wú)摩擦力作用，所以物體A共受四個(gè)力作用，其受力圖如下圖（b）所示.
12．如圖所示，質(zhì)量M＝23kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質(zhì)量m＝3kg的小球相連．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝103N拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m的相對(duì)位置保持不變，g＝10m/s2，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向的夾角θ及木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

【答案】30°35
【詳解】以M、m整體為研究對(duì)象
由平衡條件得：
水平方向：Fcos30°－μFN＝0①
豎直方向：FN＋Fsin30°－Mg－mg＝0②
由①②得：μ＝35
以m為研究對(duì)象，由平衡條件得：
Fcos30°－FTcosθ＝0③
Fsin30°＋FTsinθ－mg＝0④
由③④得：θ＝30°

高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)

20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
一、運(yùn)動(dòng)的描述（4）
【課題】實(shí)驗(yàn)：探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律
【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】
1、了解游標(biāo)卡尺的原理，并會(huì)正確運(yùn)用和讀數(shù)。
2、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。
3、學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定即時(shí)速度和加速度。
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、實(shí)驗(yàn)誤差
1．誤差：測(cè)量值與真實(shí)值的叫做誤差．
2．系統(tǒng)誤差和偶然誤差
①系統(tǒng)誤差：由于儀器本身不精確、或?qū)嶒?yàn)方法粗略或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的．
②偶然誤差：由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的．
3．絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差
①絕對(duì)誤差：測(cè)量值與真實(shí)值之差（取絕對(duì)值）。
②相對(duì)誤差：等于絕對(duì)誤差與真實(shí)值之比（通常用百分?jǐn)?shù)表示）。

二、有效數(shù)字
1．帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫有效數(shù)字。（因?yàn)闇y(cè)量總有誤差，測(cè)得的數(shù)值只能是近似數(shù)字，如用毫米刻度尺量得某書本長(zhǎng)184.2mm，最末一位數(shù)字“2是估計(jì)出來(lái)的，是不可靠數(shù)字，但仍有意義，一定要寫出來(lái)）．
2．有效數(shù)字的位數(shù)是從左往右數(shù)，從第一個(gè)不為零的數(shù)字起，數(shù)到右邊最末一位估讀數(shù)字止。

三、游標(biāo)卡尺
游標(biāo)尺精度
(mm)測(cè)量結(jié)果(游標(biāo)尺第n條刻度線與主尺上的某條刻度線對(duì)齊)
格數(shù)刻度
總長(zhǎng)每小格與1mm相差
109mm0.1mm0.1主尺mm數(shù)+0.1n
20xxmm0.05mm0.05主尺mm數(shù)+0.05n
5049mm0.02mm0.02主尺mm數(shù)+0.02n
1．結(jié)構(gòu)：游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如下圖所示，它的左測(cè)量爪固定在主尺上并與主尺垂直．右測(cè)量爪與左測(cè)量爪平行，固定在游標(biāo)尺上，可以隨同游標(biāo)卡尺一起沿主尺滑動(dòng)．
2．原理及讀數(shù)方法：
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)=主尺上讀數(shù)+標(biāo)尺上對(duì)齊的格數(shù)×精確度；
常見游標(biāo)卡尺的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

四．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它每隔0.02s打一次點(diǎn)（由于電源頻率是50Hz），因此，紙帶上的點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。
五．由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法
如圖所示，0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，s1、s2、s3、……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
3．由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法
（1）用“逐差法”求加速度：
根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔），求出、、，再算出a1、a2、a3的平均值，即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
（2）用v-t圖法：
先根據(jù)，求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，后作出v-t圖線，圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。

【典型剖析】
[例1]用毫米刻度尺測(cè)量某一物體的長(zhǎng)度為12.6mm。若物體的實(shí)際長(zhǎng)度為12.4mm，則絕對(duì)誤差△x=mm，相對(duì)誤差η=。

[例2]讀出如圖所示游標(biāo)尺的讀數(shù)．

[例3]（啟東08屆高三調(diào)研測(cè)試）在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出）．從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大小．

（1）請(qǐng)你在xoy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在右圖上)，并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸？答：；

（2）從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度？答：；

（3）若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0cm，e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0cm，則可求出加速度的大小為m/s2．
[例4]（鹽城市08屆高三六所名校聯(lián)考）某同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如題圖所示。
該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔)：
方法A：
由……，取平均值g=8.667m/s2;
方法B：
由取平均值g=8.673m/s2。
（1）從實(shí)驗(yàn)裝置看,該同學(xué)所用交流電的電壓為______伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應(yīng)該是______________________。
（2）從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法A中有__________;方法B中有______________________________。
因此，選擇方法______（A或B）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的________(系統(tǒng)或偶然)誤差。
（3）本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有：______________________________（試舉出兩條）。

【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、如圖所示為測(cè)量一金屬筒時(shí)刻度尺示數(shù)的示意圖，該金屬筒長(zhǎng)度為cm.

2、（1）某游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳緊靠時(shí)如圖甲所示，測(cè)物體長(zhǎng)度時(shí)如圖乙所示，則該物體的長(zhǎng)度是_______________mm。
（2）新式游標(biāo)卡尺的刻線看起來(lái)很“稀疏”，使得讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)．通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格；新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種，但刻度卻是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例，如圖所示．
①它的準(zhǔn)確度是___mm；
②用它測(cè)量某物體的厚度，示數(shù)如圖所示，正確的讀數(shù)是__cm．

3、如圖為用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí)的讀數(shù)，由于遮擋，只能看見游標(biāo)的后半部分，這個(gè)物體的長(zhǎng)度為mm．

4、如圖為物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。
則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是___m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_____________，加速度的大小是_______m/s2。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

高考物理第一輪能力提升復(fù)習(xí)：共點(diǎn)力作用下物體的平衡

第四課時(shí)共點(diǎn)力作用下物體的平衡

【教學(xué)要求】
1．了解共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念，知道共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件，并用來(lái)計(jì)算有關(guān)平衡的問(wèn)題。（不要求解決復(fù)雜連接體的平衡問(wèn)題）
2．用共點(diǎn)力平衡的條件解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題。
【知識(shí)再現(xiàn)】
一、平衡狀態(tài)、平衡力
物體在幾個(gè)力作用下處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)，這幾個(gè)力互相叫做平衡力（或其中一個(gè)力叫其余幾個(gè)力的平衡力）
二、物體的平衡條件
共點(diǎn)力作用下平衡條件：
1、合外力為零，即：∑F=0或∑Fx=0∑Fy=0
2、共點(diǎn)力平衡的幾何條件：
根據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件和力的合成的多邊形定則可知，共點(diǎn)力平衡的幾何條件是：各力首尾相接自行構(gòu)成封閉的力多邊形
議一議：物體的速度為零和物體處于平衡狀態(tài)是一回事嗎？為什么？
知識(shí)點(diǎn)一平衡狀態(tài)和平衡條件
下列情況可作平衡來(lái)處理：（1）靜止：v=0，a=0；（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)：v=恒量，a=0；（3）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)：ω=恒量。
【應(yīng)用1】（合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)一）在下列運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，物體處于平衡狀態(tài)的有（）
A．蹦床運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)
B．秋千擺到最低點(diǎn)時(shí)
C．相對(duì)靜止于水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的貨物
D．宇航員費(fèi)俊龍、聶海勝乘坐“神舟”六號(hào)進(jìn)入軌道做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)
導(dǎo)示:選擇C。物體處于平衡狀態(tài)時(shí)所受的合力為零。

知識(shí)點(diǎn)二物體的平衡條件的推論
共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件的推論：
1、物體受兩個(gè)共點(diǎn)力作用平衡，這兩個(gè)力必大小相等，方向相反，作用在一條直線上。
2、物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用平衡，則三個(gè)力的作用線必相交于同一點(diǎn)。其中任意兩個(gè)力的合力，一定與第三個(gè)力等值反向。
3、三個(gè)以上力依次類推，而且三個(gè)以上的力最終都可歸結(jié)為三個(gè)力的平衡。所以，三個(gè)力平衡在共點(diǎn)力作用下物體的平衡問(wèn)題中具有典型性。
4、一個(gè)物體受三個(gè)共點(diǎn)力而平衡，若其中第一個(gè)力為恒力，第二個(gè)力方向不變，第三個(gè)力大小、方向都改變，則當(dāng)?shù)谌齻€(gè)力與第二個(gè)力垂直時(shí)最小。
【應(yīng)用2】(08孝感一中屆高三期中檢測(cè))如圖所示，用兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O，并用第三根細(xì)線連接A、B兩小球，然后用某個(gè)力F作用在小球A上，使三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則該力可能為圖中的（）
A、F1B、F2
C、F3D、F4
導(dǎo)示:選擇BC。
小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到豎直向下的重力、沿繩向上的拉力和力F作用，合力為零，根據(jù)三力平衡條件知，力F作用的區(qū)域在AC的右方、OD的上方。F2、F3符合條件。

類型一平衡條件的應(yīng)用問(wèn)題
【例1】(08孝感一中屆高三期中檢測(cè))如圖所示，要在客廳里掛一幅質(zhì)量m=1.2kg的畫（含畫框），
已知畫框背面有兩個(gè)相距l(xiāng)=0.8m、位置固定的掛鉤?，F(xiàn)將輕質(zhì)細(xì)繩的兩端分別固定在兩個(gè)掛鉤上，把畫對(duì)稱地掛在插入豎直墻壁的光滑釘子上，掛好后整條細(xì)繩呈繃緊狀態(tài)。若細(xì)繩能夠承受的最大拉力為Fmax=10N，g取10m/s2，要使細(xì)繩不被拉斷，求細(xì)繩的最小長(zhǎng)度。
導(dǎo)示；畫（含畫框）受到重力mg和兩個(gè)大小相等的細(xì)繩拉力F的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)于細(xì)繩不被拉斷的最小長(zhǎng)度x；作細(xì)繩拉力的合力F合（見圖），
由平衡條件有：
由相似三角形的相似比有
代入數(shù)據(jù)解得x=1m。
本題的關(guān)鍵是正確對(duì)研究對(duì)角進(jìn)行受力分析，靈活運(yùn)用平衡條件和數(shù)學(xué)中三角形有關(guān)知識(shí)進(jìn)行求解。

類型二臨界極值問(wèn)題
【例2】(08孝感一中屆高三期中檢測(cè))如圖所示，某同學(xué)在地面上拉著一個(gè)質(zhì)量為m=30kg的箱子勻速前進(jìn)，已知箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，拉力F1與水平面夾角為θ=45°，g=10m/s2。求：
（1）繩子的拉力F1為多少？
（2）該同學(xué)能否用比F1小的力拉著箱子勻速前進(jìn)？如果能，請(qǐng)求出拉力的最小值。若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。
導(dǎo)示；（1）對(duì)該同學(xué)進(jìn)行受力分析，由平衡條件得：F1cos45°=μ(mg－F1sin45°)；
所以，F(xiàn)1=μmgcos45°+μsin45°=1002N；
（2）設(shè)拉力與水平方向夾角為θ，則
Fcosθ=μ(mg－Fsinθ)；F=μmgcosθ+μsinθ；
當(dāng)θ=arctanμ時(shí)，F(xiàn)有最小值，其值為：
Fmin=μmg1+μ2=605N。
本題的關(guān)鍵是求cosθ+μsinθ的極值，難度較大，希引起注意。
類型三辨析題
【例3】．(08孝感一中屆高三期中檢測(cè))在傾角為α的斜面上，一條質(zhì)量不計(jì)的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過(guò)一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為β的力拉住，使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。不計(jì)一切摩擦，圓柱體質(zhì)量為m，求拉力F的大小和斜面對(duì)圓柱體的彈力N的大小。
某同學(xué)分析過(guò)程如下：
將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進(jìn)行分解。
沿斜面方向：Fcosβ＝mgsinα
沿垂直于斜面方向：Fsinβ＋N＝mgcosα
問(wèn)：你同意上述分析過(guò)程嗎？若同意，按照這種分析方法求出F及N的大?。蝗舨煌猓该麇e(cuò)誤之處并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果。
導(dǎo)示：不同意。因?yàn)槠叫杏谛泵娴钠?duì)圓柱體也有力的作用，該同學(xué)沒有考慮。
（1）式應(yīng)改為：Fcosb＋F＝mgsina
由上式得F＝mgsina1＋cosb
所以，N＝mgcosa－Fsinb
＝mgcosa－mgsinbsina1＋cosb

類型四實(shí)際問(wèn)題分析
【例4】我國(guó)第一座跨度超千米的特大懸索橋在江陰正式通車．該橋主跨為1385m,橋全長(zhǎng)3071m,橋下通航高度為50m，兩岸的橋塔高196m橫跨長(zhǎng)江南北兩岸的兩根主纜繞過(guò)橋塔頂鞍座，由南北錨旋固定，整個(gè)橋面和主纜的4.8萬(wàn)噸重量都懸在這兩根主纜上．為計(jì)算方便起見，其整體結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖所示，每根主纜的張力約為（）
A、2.4×108NB、6×108N
C、1.2×l09ND、2.4×109N
【解析】選擇B。對(duì)大橋進(jìn)行受力分析（如圖），
圖甲中大橋受整個(gè)橋面和主纜的總重力以及四段鋼索的拉力，這些力的合力為零，大橋處于靜止的平衡狀態(tài)．這些力可等效為平面共點(diǎn)力系，設(shè)其延長(zhǎng)線相交于O點(diǎn)，其受力如圖乙所示．設(shè)總重力為G（4．8×108N），四段鋼纜每段拉力均為F，則由相似三角形關(guān)系：
解得F=5．8×108N．故選項(xiàng)B正確．

1、（無(wú)錫市08屆高三基礎(chǔ)測(cè)試）如圖所示，A與B兩個(gè)物體用輕繩相連后，跨過(guò)無(wú)摩擦的定滑輪，A物體在Q位置時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將A物體移到P位置，仍然能夠處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A物體由Q移到P后，作用于A物體上的力中增大的是()
A．地面對(duì)A的摩擦力B．地面對(duì)A的支持力
C．繩子對(duì)A的拉力
D．A受到的重力

2、如圖示，用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形，BC邊水平，AC邊豎直，∠ABC=β，AB及AC兩邊上分別套有細(xì)線系著的銅環(huán)M、N，當(dāng)它們靜止時(shí)，細(xì)線跟AB所成的角θ的大小為（細(xì)線長(zhǎng)度小于BC）（）
A.θ=β
B.θπ/2
C.θβ
D.βθπ/2

3．（鎮(zhèn)江市08屆高三教學(xué)情況調(diào)查）如圖物體A在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上，則關(guān)于A受力的個(gè)數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是（）
A、A一定是受兩個(gè)力作用
B、A一定是受四個(gè)力作用
C、A可能受三個(gè)力作用
D、A不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)力作用

4、(08孝感一中屆高三期中檢測(cè))如圖所示，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B兩球由一根跨過(guò)定滑輪的輕繩相連接，A為一帶孔小球，穿在光滑固定的豎直桿OD上，且A球與斜面不接觸，B與斜面的接觸面光滑，C處滑輪摩擦不計(jì)，C、B之間的繩與豎直方向成300角，C、A之間的繩與斜面平行，斜面傾角為300，則A、B兩球的質(zhì)量比為（）
A、B、1C、D、

5、（無(wú)錫市08屆高三基礎(chǔ)測(cè)試）如圖所示，質(zhì)量為ｍ、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為Ｍ的正方體放在兩豎直墻和水平面問(wèn)，處于靜止?fàn)顟B(tài).若不計(jì)一切摩擦，求：
（1）水平面對(duì)正方體的彈力大??；
（2）墻面對(duì)正方體的彈力大小。

答案：1、AB2、D3、D4、C
5、（1）(M+m)g（2）mg/tanα

高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):磁場(chǎng)

20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
九、磁場(chǎng)（7）

【課題】帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【目標(biāo)】
1、進(jìn)一步掌握帶電粒子在電磁場(chǎng)中的受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律
2、會(huì)用力學(xué)有關(guān)規(guī)律分析和解決帶電粒子在電磁場(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題
【導(dǎo)入】
帶電粒子在電磁場(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用有很多，常見的有：速度選擇器、質(zhì)譜儀、回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)等。這些實(shí)例在近幾年高考中經(jīng)常出現(xiàn)，因此我們需要從它們的原理及應(yīng)用等方面去掌握。
【導(dǎo)研】
[例1]（09年寧夏卷）16.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差。在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160V，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為（）
A.1.3m/s，a正、b負(fù)
B.2.7m/s，a正、b負(fù)
C．1.3m/s，a負(fù)、b正
D.2.7m/s，a負(fù)、b正

[例2]（1）（09年廣東物理）12．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是（）
A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C．能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D．打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子荷質(zhì)比越小

（2）測(cè)定同位素組成的裝置里（質(zhì)譜儀），原子質(zhì)量Al=39和A2＝41鉀的單價(jià)離子先在電場(chǎng)里加速，接著進(jìn)入垂直離子運(yùn)動(dòng)方向的均勻磁場(chǎng)中（如圖）．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于儀器不完善，加速電壓在乎均值U0附近變化±△U．求需要以多大相對(duì)精確度維持加速電壓值，才能使鉀同位素束不發(fā)生覆蓋?

[例3]湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過(guò)A中心小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行板P和P間的區(qū)域.當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O點(diǎn),O點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直距離為d,水平距離可忽略不計(jì).此時(shí),在P和P間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2.
(1)求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小;
(2)推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式.

[例4](2007年蘇州市高三教學(xué)調(diào)研測(cè)試)（16分）一塊N型半導(dǎo)體薄片（稱霍爾元件），其橫載面為矩形，體積為b×c×d，如圖所示。已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e.將此元件放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿Z軸方向，并通有沿x軸方向的電流I。
（1）此元件的CC/兩個(gè)側(cè)面中，哪個(gè)面電勢(shì)高？
（2）證明在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí)，此元件的CC/兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比
（3）磁強(qiáng)計(jì)是利用霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的儀器。其測(cè)量方法為：將導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，用毫安表測(cè)量通以電流I，用毫伏表測(cè)量C、C/間的電壓UCC’，就可測(cè)得B。若已知其霍爾系數(shù)。并測(cè)得UCC’=0.6mV,I=3mA。試求該元件所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

[例5]電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板形成，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右邊界相距為s，如圖甲所示．大量電子（其重力不計(jì)）由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為2t0，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時(shí)，所有電子均從兩板間通過(guò)，進(jìn)入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)打在豎直放置的熒光屏上．問(wèn)：
（1）電子在剛穿出兩板之間時(shí)的最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少？
（2）要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？
（3）在滿足第（2）問(wèn)的情況下，打在熒光屏上的電子束的寬度為多少？（已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e）
【導(dǎo)練】
1、如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有B=1×10－4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為q/m=2×1011C/kg的正離子，以不同角度α入射，最后有不同速度的離子束射出.其中入射角α=30°，且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度v大小是（）
A．4×105m/sB．2×105m/s
C．4×106m/sD．2×106m/s
2．磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，下圖是它的示意圖．平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）垂直于B的方向噴入磁場(chǎng)，每個(gè)離子的速度為v，電荷量大小為q，A、B兩板間距為d，穩(wěn)定時(shí)下列說(shuō)法中正確的是（）
A．圖中A板是電源的正極
B．圖中B板是電源的正極
C．電源的電動(dòng)勢(shì)為Bvd
D．電源的電動(dòng)勢(shì)為Bvq

3．（08廣東卷）4．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說(shuō)法正確的是()
A．離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器
B．離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器
C．離子從磁場(chǎng)中獲得能量
D．離子從電場(chǎng)中獲得能量

4．（浙江省金華一中20xx屆高三12月聯(lián)考）環(huán)形對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，其工作原理的示意圖如圖所示。正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過(guò)電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向射入對(duì)撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而在碰撞去迎面相撞。為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）
A．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大
B．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小
C．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小
D．對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變