高考物理复习--力和物体的平衡(doc10页).docxVIP

专题二 力和物体的平衡 本部分常见的失分点有： 1.不能准确地进行受力分析； 2.找不出物体所受各力间的关系，特别是动态平衡问题中的关系； 3.研究对象的选取 . 造成失误的根源在于： ①对于各种常见力的性质， 产生原因不清楚， 没有按正确的顺序、方法进行受力分析 .②虽知道物体的平衡条件，但不能针对物体的受力情况合理地选择“平 形四边形法”和“正交分解法” ，将物体的平衡条件具体化，将矢量关系代数化 .③不能针对 具体的问题正确地运用整体法和隔离法研究问题 . 例 1.（1999 年全国） 如图 2— 1 所示，两木块的质量分别为 m1 和 m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2, 上面木块压在上面的弹簧上 （但不拴接），整个系统处于平衡状态 .现缓慢向上提上面的木块， 直到它刚离开上面弹簧 .在这过程中下面木块移动的距离为 A. m1g/k1 C.m1g/k2  B. m2g/k1 D.m2g/k2 雷区探测 题目主要考查考生对物体进行受力分析的能力， 注重了对多物体系统受力分析时， 研究对象的选取和状态的选取 .同时考查了胡克定律这一重要规律 . 雷区诊断 许多考生错选 D ，是由于没有认真进行分析，凭印象觉得既然问的是在缓缓上提木块 1 直到它刚离开弹簧 l 的过程中，木块 2 向上移动的距离，那么木 块 2 向上移动的距离应该等于 图 2—1 l 2－ l1＝ m2g/k2.其实只要分析出在这个过程中，压在弹簧 2 上的重力是由 (m1＋ m2） g 减小到 m2g，即减少了 m1g，根据胡克定律立刻就可断定弹簧 2 的长度是增长了 l2－ l 1＝ m1g/k2. 木块 1 压在轻弹簧 1 上，而没有拴接，整个系统处于静止状态，设为状态 1.将木块 1、 2 连同轻弹簧 1 视为整体，它受到两个外力作用：重力，大小为 (m1＋ m2)g，方向竖直向下； 下面的轻弹簧 2 作用于它的弹力，大小为 k2（l 0－ l 1）， l0 是弹簧 2 的原长， l 1 是弹簧 2 在状 态 1 的长度，这个弹力的方向竖直向上 .由牛顿定律得： (m1＋ m2)g＝k2（ l 0－ l1） ① 由于缓缓上提，故当木块 1 刚离开弹簧 1 时，木块 2 仍将保持静止状态，称为状态 2. 此时木块 2(连同弹簧 1)受到两个外力作用：重力，大小为 m1g，方向竖直向下；下面弹簧 2 作用于它的弹力，大小为 k2（ l0 －l 2），l 2 是弹簧 2 的现长，这个弹力的方向竖直向上 .由牛顿 定律得 m2g＝k2（ l 0－ l 2） ② 由①②两式得 m1g＝ k2（ l2－ l 1） 由此得，从状态 1 到状态 2，弹簧 2 的长度增大了 l ＝l 2－ l1＝ m1g/k2 由于在此过程中， 木块 2 向上移动的距离等于此过程中弹簧 2 长度的增加量， 因而木块 2 向上移动的距离等于 l 2－ l 1＝ m1g/k2 . 正确解答 C 2.（1998 年上海） 有一个直角支架 AOB， AO 水平放置，表面粗糙， OB 竖直向下，表面光滑 .AO 上套有 小环 P，OB 上套有小环 Q，两环质量均为 m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相 连，并在某一位置平衡 (如图 2— 2).现将 P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么 将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较， AO 杆对 P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T 的变化情况是 2— 2 A .N 不变， T 变大 B.N 不变， T 变小 C.N 变大， T 变大 D.N 变大， T 变小 雷区探测 同上例一样， 此题目也是一道对多物体构成的系统进行受力分析的问题， 而且是动态平 衡问题 .高考中出现的平衡问题多为此类题目 .此题目与上例不同之处是，上例中受力是一维 的，而此题目中受力是二维的，需要运用“平行四边形法则”和“正交分解法”来解决 . 雷区诊断 这是一道多物体系统的平衡问题，解题时从研究对象上应注意整体法和隔离法的结合， 分析中可以用“平行四边形法”或“正交分解法” . 两环的受力情况如图 2—3 所示，对两环构成的整体，由平衡条件有： N=2 mg.它不随两 环位置的变化而变化 . 2— 3 对环 Q，由正交分解法，在竖直方向上有： Tcosθ =mg T=mg/cosθ ,当 P 环向左移动时， θ角减小， cosθ 增大，所以绳的拉力 T 减小 . 或对环 Q,用平行四边形法则 .无论绳的方向如何变化， T 和 N2 的合力不变（总与重力 mg 大小相等、方向相反） ，作平行四边形如图 2— 4 所示，由图可很直观地看到 T 的变化情 . 正确解答 B 2— 4 3.（1998 年全国） 三段不