高考物理大二轮复习 专题一 力与运动 第一讲 力与物体的平衡教学案

迁移一 单个物体的平衡问题

1．(2019·豫南九校联考)如图所示，竖直平面内的光滑半圆环固定在水平面上，重力为G的小球套在环上，轻弹簧上端P与小球相连，下端Q固定在水平面上．若小球在图示位置静止时弹簧恰好竖直，半径OP与水平面夹角为θ.弹簧的劲度系数为k，弹簧处于弹性限度内，则此时( )

A．小球受3个力作用

B．环受到小球的压力大小为Gsinθ

5

C．弹簧处于伸长状态 D．弹簧的形变量为

[解析] 由于弹簧恰好竖直，小球受到的重力与受到的弹簧弹力恰好平衡，环对小球没有支持力作用，小球只受两个力的作用，即kx＝G，得x＝，弹簧处于压缩状态，综上所述，D正确．

[答案] D

迁移二 多个物体的平衡问题

12．(多选)(2019·凯里模拟)如图所示，有一个固定的圆弧阻挡墙PQ，其半径OP水平，

4

GkGkOQ竖直．在PQ和一个斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B，斜面体A放在光滑的地面

上并受到一水平向左的推力F，整个装置处于静止状态．现改变推力F的大小，推动斜面体

A沿着水平地面向左缓慢运动，使球B沿斜面上升很小一段高度．在球B缓慢上升的过程中，

下列说法正确的是( )

A．斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小 B．阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小 C．水平推力F逐渐增大

D．水平地面对斜面体A的弹力逐渐减小

[解析] 当球B上升时，用动态三角形法分析球B所受

各力的变化，如图甲所示，其中θ为FOB与竖直方向的夹角，GB大小和方向均不变，FAB方向不变、大小变化，球B上升时θ增大，由图可知θ增大时FAB和FOB均减小，A、B正确．对斜面体进行受力分析，如图乙所示，建立平面直角坐标系，由牛顿第三定律知FAB＝

FBA，因为球B上升时FAB减小，故FBA也减小，斜面体在x方向受到的合力为零，则推力F减

小，斜面体在y方向受到的合力为零，GA为定值，则水平地面对斜面体的弹力FN也减小，C错误，D正确．

6

[答案] ABD

三力动态平衡的方法选择

热点考向二 复合场内的平衡问题

【典例】 (多选)(2019·贵州遵义段考)如图所示，质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．如果微粒做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )

7

A．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用 B．微粒带负电，微粒在运动中电势能不断增加 C．匀强电场的电场强度E＝

2mg

qD．匀强磁场的磁感应强度B＝ [思路引领]

mgqv

[解析] 微粒做匀速直线运动，微粒受重力、电场力和洛伦兹力三个力作用，且三力平衡，故A正确；若微粒带正电，电场力水平向左，洛伦兹力垂直速度方向斜向下，重力方向竖直向下，则三个力不可能平衡，可知微粒带负电，受力如图所示，电场力做负功，则电势能不断增加，故B正确；根据平衡条件有θ＝45°，∴mg＝Eq，Bvq＝2mg，B＝故C、D错误．

2mgqv， 8