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专题一各种性质的力和物体的平衡
【考纲要求】
内容
要求
说明
7、力的合成和分解力的平行四边形定则(实验、探究)
Ⅱ
力的合成和分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决
8、重力形变和弹力胡克定律
Ⅰ
弹簧组劲度系数问题的讨论不作要求
9、静摩擦滑动摩擦摩擦力动摩擦因数
Ⅰ
不引入静摩擦因数
10、共点力作用下物体的平衡
Ⅰ
解决复杂连接体的平衡问题不作要求
31、库仑定律
Ⅱ
33、电场强度点电荷的场强
Ⅱ
电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形
50、安培力安培力的方向
Ⅰ
51、匀强磁场中的安培力
Ⅱ
计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况,通电线圈磁力矩的计算不作要求
52、洛伦兹力洛伦兹力的方向
Ⅰ
53、洛伦兹力公式
Ⅱ
【重点知识梳理】
:
:重力与万有引力、重力的方向、重力的大小G = mg (g随高度、纬度、地质结构而变化)、重心(悬吊法,支持法);
:产生条件(假设法、反推法)、方向(切向力,杆、绳、弹簧等弹力方向)、大小F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) ;
:产生条件(假设法、反推法)、方向(法向力,总是与相对运动或相对运动趋势方向相反)、大小(滑动摩擦力:f= mN ;静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解);
:F=G (注意适用条件);
:F=K (注意适用条件) ;
:F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反);
: 磁场对电流的作用力。公式:F= BIL (B^I) 方向一左手定则;
:磁场对运动电荷的作用力。公式:f=BqV (B^V) 方向一左手定则;
:短程强引力。
:
:力学中的平衡、电磁学中的平衡(电桥平衡、静电平衡、电磁流量计、磁流体发电机等)、热平衡问题等;静态平衡、动态平衡;
:共点力作用下平衡状态:静止(V=0,a=0)或匀速直线运动(V≠0,a=0);物体的平衡条件,所受合外力为零。
åF=0 或åFx=0 åFy=0;推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向
三、力学中物体平衡的分析方法:
(正交分解法);
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;
;
【分类典型例题】
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题型一:常规力平衡问题
解决这类问题需要注意:此类题型常用分解法也可以用合成法,关键是找清力及每个力的方向和大小表示!多为双方向各自平衡,建立各方向上的平衡方程后再联立求解。
[例1]一个质量m的物体放在水平地面上,物体与地面间的摩擦因数为μ,轻弹簧的一端系在物体上,,弹簧的长度伸长x,.
[变式训练1] 如图,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上,能使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次力之比F1/F2=?
题型二:动态平衡与极值问题
解决这类问题需要注意:(1)、三力平衡问题中判断变力大小的变化趋势时,可利用平行四边形定则将其中大小和方向均不变的一个力,分别向两个已知方向分解,从而可从图中或用解析法判断出变力大小变化趋势,作图时应使三力作用点O的位置保持不变.
(2)、一个物体受到三个力而平衡,其中一个力的大小和方向是确定的,另一个力的方向始终不改变,而第三个力的大小和方向都可改变,问第三个力取什么方向这个力有最小值,当第三个力的方向与第二个力垂直时有最小值,这个规律掌握后,运用图解法或计算法就比较容易了.
[例2] 图2-5-3
如图2-5-3所示,用细线AO、BO悬挂重力,BO是水平的,,而保持O点不动,角α(α< 450)不变,在β角减小到等于α角的过程中,两细线拉力有何变化?
[变式训练2]如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个圆环上,圆环套在粗糙水平横杆MN上,现用水平力F拉绳上一点,,圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是( )
,f逐渐增大,N逐渐减小
,f逐渐减小,N保持不变
,