2019年高中一輪復(fù)習物理通用版講義:第二單元+相互作用+牛頓運動定律_第1頁
2019年高中一輪復(fù)習物理通用版講義:第二單元+相互作用+牛頓運動定律_第2頁
2019年高中一輪復(fù)習物理通用版講義:第二單元+相互作用+牛頓運動定律_第3頁
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文檔簡介

1、第二用亓相互作用隼魄運助定律dperdanyuan 7:g 粵::::::二1:::二:::二::三/,乳圈循教材復(fù)習打牢基礎(chǔ)知識落實基本考點學(xué)案設(shè)計自主學(xué)習教師適當點撥教材回顧(一)重力、彈力、摩擦力教材為本基符才熊楂高備考基礎(chǔ)要打牢、重力1 .定義由于地球的吸且回使物體受到的力叫做重力。注意:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,但它并不等于地球?qū)ξ矬w的引力,除非把物 體放在地球的兩極。2 .大小G=mg, g為重力加速度。方向:豎直向下。3 .重心重力的作用點。注意:物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系,重心可以不在物體上。小題速驗(判斷正誤)1 .物體的重力總等于它對豎直彈簧測力計的拉力。

2、()2 .重力的方向不受其他作用力的影響,但與物體運動的狀態(tài)有關(guān)系。()3 .同一物體從赤道移到北極,其重力不僅大小變大,而且方向也變了。()答案:1.X 2.x 3.V二、彈力1 .定義發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力 叫做彈力。2 .產(chǎn)生彈力的條件(1)物體相耳接觸。(2)發(fā)生彈性形變。3.彈力的大小(1)同一物體的彈性形變越大,彈力越兒(2)一根輕繩上的張力大小處處都相等(3)彈簧的彈力可以由胡克定律一一F = kx進行計算,k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量。4.彈力的方向跟物體恢復(fù)原狀的方向相處注意:物體是施力物體。深化理解接觸方式常見彈力

3、的方向點與點H垂直于切面):點肯面H過點垂直于面卜;沿繩收縮方向N沿桿)小題速驗如圖所示的裝置中,小球的質(zhì)量均相同,彈簧和細線的質(zhì)量均不計,一切摩擦忽略不 計,平衡時各彈簧的彈力分別為Fl、F2、F3,其大小關(guān)系是 。答案:Fi=F2=F3、摩擦力1 .滑動摩擦力(1)定義和條件兩個粗糙的物體相互擠壓,當它們發(fā)生相對運動時,就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運 動的力。(2)大小和方向大?。篎 = Mn,式中科為動摩擦因數(shù),其大小與兩個物體的材料和接觸面的粗糙程 度有關(guān)。方向:沿兩物體的接觸面,與相對運動的方向相反。2 .靜摩擦力(1)定義和條件兩個粗糙的物體相互擠壓,當它們具有相對運動趨勢時,就會在

4、接觸面上產(chǎn)生阻礙相 對運動趨勢的力。(2)大小和方向大?。?<FWFm,其中Fm為最大靜摩擦力。方向:沿兩物體的接觸面,與相對運動趨勢的方向相反。深化理解1 .摩擦力的方向總是與物體間相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反,但不一定與物體的運動方向相反。2 .摩擦力總是阻礙物體間的相對運動(或相對運動趨勢),但不一定阻礙物體的運動。即摩擦力可以作為阻力使物體減速,也可以作為動力使物體加速。3 .受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,但一定與靜摩擦力的施力物體保持相對靜止。4.靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān),僅與外力有關(guān),最大靜摩擦力的大小與正壓力有關(guān) 且成正比。小題速驗(判斷正誤)1,滑動摩擦力的大

5、小可用公式F= Fn計算,式中的Fn可能是重力與其他力的合力。()2 .相互作用的物體間的接觸面越大,其摩擦力就越大。()3 .用手握緊裝滿水的瓶子靜止提在空中時,手握瓶子的力越大,瓶子受到的摩擦力越大。()答案:1V 2.X 3.X口 基本考點要研透 小艇為重回保住基本分才能得高分考點一 彈力和摩擦力的有無及方向的判斷題點一 彈力的有無及方向的判斷1 .考查彈力的產(chǎn)生如圖所示,水平地面上的 L形木板M上放著小木塊 m, M與m間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧,小木塊m受到彈簧對其水平向左的彈力,整個裝置處于靜止狀態(tài),與該彈力的有關(guān)說法中正確的是()A.該彈力是彈簧發(fā)生拉伸形變引起的B.該彈力是彈簧發(fā)

6、生壓縮形變引起的C.該彈力是小物塊形變引起的D.該彈力的施力物體是小物塊解析:選B 小物塊受到水平向左的彈力作用,是由于彈簧發(fā)生壓縮形變引起的,該 彈力的施力物體是彈簧,故只有B項正確。2 .考查彈力有無的判斷勻速前進的車廂頂部用細線豎直懸掛一小球,如圖所示,小 球下方與一光滑斜面接觸。關(guān)于小球的受力,說法正確的是()A.重力和細線對它的拉力8 .重力、細線對它的拉力和斜面對它的彈力C.重力和斜面對它的支持力D.細線對它的拉力和斜面對它的支持力解析:選A 小球必定受到重力和細線的拉力。小球和光滑斜面接觸,假設(shè)斜面對小 球有彈力,小球?qū)⑹艿饺齻€力作用,重力和細線的拉力在豎直方向上,彈力垂直于斜面

7、向 上,三個力的合力不可能為零,與題設(shè)條件矛盾,故斜面對小球沒有彈力,故A正確。9 .考查彈力方向的判斷如圖所示,一傾角為45°的斜面固定于墻角, 為使一光滑的鐵 球靜止于圖示位置,需加一水平力F,且F方向通過球心。下列說法正確的是 ()A.鐵球一定受墻水平向左的彈力10 鐵球可能受墻水平向左的彈力C.鐵球一定受斜面通過鐵球的重心的彈力D .鐵球可能受斜面垂直于斜面向上的彈力解析:選B F的大小合適時,鐵球與墻無作用力,F(xiàn)比合適值大時墻才會對鐵球有水平向左的彈力,所以選項 A錯誤,B正確;斜面一定有對鐵球斜向上的彈力,才能使鐵球 不下落,該彈力方向垂直于斜面向上,通過鐵球的球心,但不

8、一定通過鐵球的重心,所以 選項C、D錯誤。通關(guān)錦囊彈力有無的判斷“四法條件法根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力。此方法多 用來判斷形變較明顯的情況。假設(shè)法對形變不明顯的情況,可假設(shè)兩個物體間彈力不存在,看物體能否保持 原有的狀態(tài),若運動狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若運動狀態(tài)改變, 則此處一定有彈力。狀態(tài)法根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是 合存在。替換法可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來 替換,看是否發(fā)生形變,若發(fā)生形變,則此處一定有彈力。題點二 靜摩擦力的有無及方向的判斷1 .考查摩擦力的產(chǎn)生為了保持講桌的整潔,磁性黑

9、板擦正逐步取代傳統(tǒng)黑板擦,磁性黑板擦可以隨時吸附在金屬黑板的任意位置。當用水平向右的力F勻速推動質(zhì)量為 m的磁性黑板擦擦拭豎直放置的黑板時,下列分析正確的是()A.黑板擦受到4個力作用B.黑板擦受到沿黑板平面指向左上方的摩擦力C.黑板擦受到的摩擦力大小可能小于推力FD.向上勻速推動黑板擦和向下勻速推動黑板擦,摩擦力大小不一樣解析:選B 黑板擦受到自身重力 mg、推力F和滑動摩擦力f,三個力在黑板平面內(nèi) 平衡,垂直黑板平面還受到黑板的吸引力和黑板的支持力,共5個力的作用,故選項 A錯。黑板平面內(nèi)三力平衡,滑動摩擦力與推力、重力相平衡,即f= *2+mg2,方向與重力、推力的合力方向相反;所以一定

10、是指向左上方,故選項 B正確。摩擦力一定大于推力F,故選項C錯。不管向哪個方向運動,摩擦力都是滑動摩擦力,都有f= Fn,而正壓力由磁性黑板擦和黑板之間的吸引力決定,與運動方向無關(guān),大小不會變化,故選項D錯。2.考查摩擦力方向的判斷如圖所示,物體 A、B在力作用下一起以大小相等的速度 沿F方向勻速運動,關(guān)于物體 A所受的摩擦力,下列說法正確的是()A.甲、乙兩圖中 A均受摩擦力,且方向均與 F相同B.甲、乙兩圖中 A均受摩擦力,且方向均與 F相反C.甲、乙兩圖中 A物體均不受摩擦力D.甲圖中A不受摩擦力,乙圖中 A受摩擦力,方向和 F相同解析:選D 題圖甲中在水平方向 A不受外力,相對于 B沒

11、有運動趨勢,故題圖甲中A不受摩擦力;題圖乙中 A有沿斜面下滑的運動趨勢,受到沿斜面向上的摩擦力,即方向 和F相同,選項D正確;此外,本題還可以用假設(shè)法分析。3.考查摩擦力與彈力的關(guān)聯(lián)性 如圖所示,一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向的推力F作用下處于靜止狀態(tài),則下列判斷正確的是()A.天花板與木塊間的彈力可能為零B.天花板對木塊的摩擦力可能為零C.推力F逐漸增大的過程中,木塊受天花板的摩擦力增大D.推力F逐漸增大的過程中,木塊受天花板的摩擦力不變解析:選D 假如天花板對木塊的摩擦力為零,此時木塊只受豎直方向的重力和垂直于天花板方向的力作用,則木塊不可能平衡,故選項 A、B錯誤;對木塊受力分析可知,

12、天 花板對木塊的摩擦力與木塊重力沿天花板向下的分力平衡,其大小與F無關(guān),故選項 C錯誤,D正確。通關(guān)錦囊判斷靜摩擦力有無及方向的“四法”1 .假設(shè)法利用假設(shè)法判斷的思維程序如下:假設(shè)物體間 接觸面光諭相瞪向 與動力 向運的反 方對勢相2 .反推法從研究物體的運動狀態(tài)反推它必須具備的條件,進而判斷靜摩擦力的有無及方向。3 .牛頓第二定律法此法關(guān)鍵是先求物體的加速度,再利用牛頓第二定律(F = ma)確定合力,然后通過受力分析判斷靜摩擦力的有無及方向。4 .牛頓第三定律法此法的關(guān)鍵是抓住“力是物體間的相互作用”,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦 力的方向,再根據(jù) “力的相互性”確定另一物體受到的靜

13、摩擦力方向??键c二 彈力和摩擦力的分析與計算題點一彈力的分析與計算1 .考查彈簧上的彈力判斷如圖所示,用完全相同的輕彈簧 A、B、C將兩個相同的小 球連接并懸掛,小球處于靜止狀態(tài),彈簧 A與豎直方向的夾角為 30°,彈簧C水平,則彈 簧A、C的伸長量之比為()A.V3 4B . 4 V3C. 1 : 2D. 2 : 1解析:選D 把兩個小球看成整體,分析整體在水平和豎直方向上的受力,根據(jù)平衡 條件列方程,有 Facos 30 = 2mg, FASin 30 = Fc,所以 Fa=2Fc,由 F = kx 可知 Xa : Xc = 2 1,選項D正確。2 .考查輕桿上的彈力判斷如圖所示

14、,一重為 10 N的球固定在支桿 AB的上端,用一 段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,已知繩的拉力為7.5 N,則桿AB對球的彳用力()A.大小為7.5 N8 .大小為10 NC.方向與水平方向成 53°角斜向右下方D,方向與水平方向成 53°角斜向左上方解析:選D 對球進行受力分析可得,桿 AB對球的作用力、繩子對球的拉力的合力,G 4 與球重力等大反向,設(shè)桿 AB對球的作用力與水平萬向夾角為a,可彳導(dǎo):tan a=;, aF拉 3= 53°,易知D項正確。3.考查輕繩上的彈力判斷如圖,小球A置于固定在水平面上的光滑半圓柱體上,小球B用水平輕彈簧拉著,彈簧固定在豎直

15、板上。兩小球A、B通過光滑滑輪 O用輕質(zhì)細線相連,兩球均處于靜止狀態(tài)。已知球 B的質(zhì)量為 m,。點在半圓柱體圓心 Oi的正上方,OA 與豎直方向成30°角。OA長度與半圓柱體半徑相等,OB與豎直方向成45°角,現(xiàn)將輕質(zhì)細線剪斷白瞬間(重力加速度為g)()A.彈簧彈力大小為42mgB.球B的加速度為g一 .1電gC.球A受到的支持力為 42mgD.球A的加速度為-g解析:選D 隔離小球B分析,細線剪斷前水平方向有:ToBSin45 = F,豎直方向有: Tobcos 45 = mg,貝U ToB=42mg,彈簧彈力F=mg,細線剪斷瞬間,Toa=Tob=0,另兩個力不變,此時

16、:aBF合 L =咽,故選項A、B錯誤;對A球男斷細線刖,0A與豎直萬向成30角,且0A長度與半圓柱體半徑相等,有mAg= 2Toacos 30= 46mg,剪斷細線瞬間,沿半徑方向合力為零,A受到的支持力大小變?yōu)镹 = mAgcos 30 = mg,沿切線方向,a = mAgSn-= g 故選項C錯誤、D正確。通關(guān)錦囊1 .彈簧、橡皮條、彈性繩等物體的彈力可以由胡克定律F=kx計算。2 .其他彈力可以根據(jù)物體的受力情況和運動情況,利用平衡條件或牛頓第二定律來確定大小。題點二摩擦力的分析與計算3 .考查靜摩擦力的分析 多選如圖所示,有一剛性方形容器被水平力 F壓在豎直的墻 面上處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)

17、緩慢地向容器內(nèi)注水,直到注滿為止,在此過程中容器始終保持靜 止,下列說法中正確的是 ()A.容器受到的摩擦力逐漸增大B.容器受到的摩擦力不變C.水平力F可能不變D.水平力F必須逐漸增大解析:選AC 由題知,容器始終處于靜止狀態(tài),則其受力平衡,即所受的摩擦力大小 始終等于容器和水的總重力,所以容器受到的摩擦力逐漸增大,故A正確,B錯誤;水平方向上容器受力平衡,若最大靜摩擦力大于重力,則力 F可能不變,若最大靜摩擦力小于 等于重力,則力 F要增大,故C正確,D錯誤。4 .考查兩種摩擦力的研究 多選在探究靜摩擦力及滑動摩擦力變化規(guī)律的實驗中,設(shè) 計了如圖甲所示的演示裝置,力傳感器A與計算機連接,可獲

18、得力隨時間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測力端通過細繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)傳感器高度使細繩水平),滑塊放在較長的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶 (調(diào)節(jié)滑輪使桌面上部輕繩水平 ),整個裝置處于靜止狀態(tài)。 實驗開始時打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運動起來,立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖像如圖乙所示,則結(jié)合該圖像,下列說法正確的是()甲乙A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小D.可判斷第50 s后小車做勻速直線運動(滑塊仍在車上)解析:選ABC t= 0時刻,傳感器顯示拉

19、力為 2 N,則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力, 大小為2 N,由小車與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N, A對;t=50 s時刻摩擦力達到最大值,即最大靜摩擦力為3.5 N,同時小車開始運動,說明帶有沙子的沙桶重力等于3.5 N,此時摩擦力立即變?yōu)榛瑒幽Σ亮?,最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力,故摩擦力 突變?yōu)榇笮〉扔? N的滑動摩擦力,B、C對;此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑動摩擦力3 N ,故第50 s后小車將做加速運動,D錯。5 .考查摩擦力的計算如圖所示,物塊A放在傾斜的木板上, 木板的傾角”分別為30和45。時物塊所受摩擦力的大小恰好相等,則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為()A

20、.2解析:選C 木板的傾角不同時,物塊 A對木板的正壓力不相等,由題意知物塊A所受的摩擦力的大小恰好相同,可知它們一個是靜摩擦力,另一個是滑動摩擦力。所以木板 的傾角a為30。時物塊A靜止,所受摩擦力為靜摩擦力,由沿斜面方向二力平衡可知其大小為mgsin30°木板的傾角a為45°時物塊A滑動,所受摩擦力為滑動摩擦力,大小為jimgcos245 ,由兩次摩擦力大小相等可得物塊A和木板間的動摩擦因數(shù)為科=亍。故C正確。通關(guān)錦囊1 .滑動摩擦力大小的計算(1)滑動摩擦力的大小可以用公式F =科Fn計算。(2)結(jié)合研究對象的運動狀態(tài)(靜止、勻速運動或變速運動),利用平衡條件或牛頓運

21、動定1律列方程求解。12.靜摩擦力大小的計算:(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)時,利用平衡條件求解靜摩擦力。1(2)物體有加速度時,則 F合=ma,先求合力再求靜摩擦力。1(3)最大靜摩擦力與接觸面間的壓力成正比,為了處理問題的方便,最大靜摩擦力常按:等于滑動摩擦力處理。1 (4)物體實際受到的靜摩擦力一般小于最大靜摩擦力。注意:不能用F=Fn計算靜摩擦力。|一|課時跟蹤檢測一辦基保分練A級保分練1 .某人騎自行車沿平直坡道向下滑行,其車把上掛有一只水壺,若滑行過程中懸繩始終豎直,如圖所示,不計空氣阻力,則下列說法錯誤的是()A.自行車一定做勻速運動B.壺內(nèi)水面一定水平C.水壺及水

22、整體的重心一定在懸繩正下方D.壺身中軸一定與坡道垂直解析:選D 因自行車運動過程中懸繩始終豎直,則自行車一定勻速運動且水壺處于 平衡狀態(tài),故壺內(nèi)水面一定水平;根據(jù)平衡條件可得水壺及水整體的重心一定在懸繩正下 方;壺身中軸不一定與坡道垂直,故選項A、B、C正確,選項D錯誤。2 .(2018龍巖質(zhì)檢)如圖所示,兩個相同的小物塊P、Q靜止在斜面上,P與Q之間的彈簧A處于伸長狀態(tài),Q與擋板間的彈簧 B處于壓縮狀態(tài),則以下判斷正確的是()A.撤去彈簧 A,物體P將下滑,物體 Q將靜止B.撤去彈簧 A,彈簧B的彈力將變小C.撤去彈簧B,兩個物體均保持靜止D.撤去彈簧B,彈簧A的彈力將變小解析:選C 由于物

23、體Q受彈簧A、B的彈力及重力沿斜面的分力方向都沿斜面向下,仍能保持靜止,則不論撤去彈簧 A,還是彈簧B,兩物體一定都能保持靜止,由于物體靜止,彈簧形變不改變,彈力不變。所以選項A、B、D錯誤,選項C正確。3 .如圖所示的四幅圖中,AB、BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的 A、C端都通過錢鏈與墻連接,兩桿都在 B處由錢鏈連接,且系統(tǒng)均處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用等長的輕繩來代替輕桿, 能保持平衡的是()A.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙B.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁C.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁D.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁解析:選B 如果桿端受拉力作用,可以用

24、與之等長的輕繩代替,如果桿端受壓力作 用,則不可用等長的輕繩代替,題圖甲、丙、丁中的AB桿均受拉力作用,而圖甲、乙、丁中的BC桿均受沿桿的壓力作用,故A、C、D錯誤,B正確。4 .(2018常德*II擬)如圖所示,粗糙水平面上有一長木板,一個人在木板上用水平力F向右推著箱子在木板上勻速運動,人的質(zhì)量大于箱子質(zhì)量,若鞋與長木板、木箱與長木板 間動摩擦因數(shù)相同,則下列說法正確的是()斯A.人受的滑動摩擦力方向水平向右B.木箱受的滑動摩擦力方向水平向左C.木板受地面的摩擦力方向水平向右D.木板受地面的摩擦力方向水平向左解析:選B 人在木板上行走受到向右的靜摩擦力,故 A錯誤;木箱在木板上向右做 勻速

25、運動,所以木箱受的滑動摩擦力方向水平向左,故 B正確;因為人推著木箱勻速前進, 可知木板受到向右的摩擦力大小等于人給木板向左的摩擦力,所以地面對木板無摩擦力的 作用,故C、D錯誤。5 .(2018寧夏石嘴山三中模擬)如圖所示,完全相同的質(zhì)量為 m的A、B兩球用兩根等長 的細線懸掛在。點,兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,靜止不動時,彈簧處于水平方向,兩根細線之間的夾角為也則彈簧的長度被壓縮了 ()0mgtan A. k2mgtan 0C. kB mgtan 002mgtan- D.解析:選A 對其中一個小球進行受力分析,如圖所示,件可得F = mgtan(,根據(jù)胡可定律可得F= kx,聯(lián)立

26、兩式解得A正確。根據(jù)平衡條0mgtanx=k6.(2018西藏拉薩中學(xué)模擬)如圖所示,重6 N的木塊靜止在傾角為0= 30°的斜面上,若用4N的水平力F平行于斜面推木塊,木塊仍能保持靜止,則木塊所受的摩擦力大小是 ()A. 4 NB. 3 NC. 5 ND. 6 N解析:選C 木塊受重力G、推力F、支持力N和靜摩擦力f,將重力按照作用效果分解為沿斜面向下的分力F =Gsin 0= 3 N和垂直斜面向下的分力Gcos 0= 以 N;在斜面所處平面內(nèi),由力的合成知識可得f=,F(xiàn)2+ F,2 =5 n 故C正確。B級拔高練7.(2018鹽城調(diào)研)如圖所示,一只半徑為R的半球形碗倒扣在水平桌

27、面上,處于靜止狀態(tài)。一質(zhì)量為 m的螞蟻(未畫出)在離桌面高度為4ZR時恰能停在碗上,則螞蟻受到的最大 5靜摩擦力大小為()B. 0.8mgA. 0.6mgC. 0.4mgD. 0.75mg解析:選A 螞蟻受重力、支持力和最大靜摩擦力,根據(jù)平衡4r條件有 Fm= mgsin。,而 cos O=j=0.8,所以 Fm= mgsin 0= 0.6mg,R故A正確。8.如圖所示,三個質(zhì)量均為1 kg的木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為 500 N/m的輕彈簧出q用輕繩連接,其中 a放在光滑水平桌面上。開始時彈簧p處于原長,木塊都處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)用水平力緩慢地向左拉彈簧p的左端,直到c剛好離開水平面為止,

28、g取10 m/s2。B. 6 cm該過程彈簧p的左端向左移動的距離是 ()A. 4 cmC. 8 cmD. 10 cm解析:選C 彈簧q開始處于壓縮狀態(tài),k%=mg,當c剛好離開水平面時,彈簧 q處 于伸長狀態(tài),kx1 = mg,此時彈簧 p處于伸長狀態(tài),彈力大小為kx2=2mg,代入數(shù)據(jù)可解得:Xi = x/ = 2 cm, X2= 4 cm,故此過程中彈簧 p的左端向左移動的距離為 Xi+x/ + x2= 8 cm, C 正確。9.(2018重慶一中檢測)建筑裝修中,工人用質(zhì)量為m的磨石對傾角為 0的斜壁進行打磨(如圖所示),當對磨石施加豎直向上大小為F的推力時,磨石恰好沿斜壁向上勻速運動

29、,已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為11,則磨石受到的摩擦力大小是 (A. (F mg)cos 0C.肝一mg)cos 0B. (F mg)sin 0D. MF mg)tan 0解析:選A 磨石受重力、推力、斜壁的彈力及摩擦力作用而處于平衡狀態(tài),由圖可知,F(xiàn) 一定大于重力 mg;先將重力及向上的推力合成后, 將二者的合力沿垂直于斜壁方向及平行于斜面方向分解,則在沿斜壁方向上有f= (F mg)cos 0,在垂直斜壁方向上有FN= (F- mg)sin 0,則 f=mg)sin 0,故 A 正確。共點力作用下的平衡教樹為辜基穩(wěn)才能槎高備考基礎(chǔ)要打牢、力的合成與分解1 .合力與分力(1)定義:如果一

30、個力的作用效果跟幾個力共同作用的效果相同,這一個力就叫那幾個 力的合力,那幾個力叫這一個力的分力(2)關(guān)系:合力與分力是等效替代關(guān)系。2 .共點力作用在物體的同一點,或作用線的延長線交于一點的幾個力。3 .力的合成(1)定義:求幾個力的合力的過程。(2)運算法則平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方正 三角形定則:把兩個力的線段順次連接起來,第一個力的始端到第二個力的末端的 有向線段為合力。4 .力的分解(1)定義:求一個力的分力的過程。力的分解是力的合成的逆運算。(2)運算法則:跟力的合成一樣,也是

31、平行四邊形定則和三角形定則。(3)分解方法效果分解法。正交分解法。深化理解1 .兩個共點力的合力范圍|Fi-F2|<F< F1+F2。2 .三條重要的結(jié)論(1)兩個分力一定時,夾角越大,合力越小。(2)合力一定時,兩等大分力的夾角越大,分力越大。(3)合力可能大于分力,可能等于分力,也可能小于分力。3 .力的合成法與分解法的選擇物體只受三個力的情形下,一般利用力的效果分解法、合成法解題較為簡單,在三角 形中找?guī)缀侮P(guān)系,利用幾何關(guān)系或三角形相似求解;物體受三個以上力的情況多用正交分 解法,但也要視題目具體情況而定。小題速驗多選已知力F,且它的一個分力 F1跟F成30。角,大小未知,另

32、一個分力F2的大小3為凌F,方向未知,則 F1的大小可能是()333A.TFB.TFC.D. 3F解析:選AC 如圖,根據(jù)三角形定則,通過幾何關(guān)系得,F i=3F 或 F i=3Fo 故、共點力的平衡A、C正確,B、D錯誤。1 .平衡狀態(tài)物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。2 .共點力的平衡條件F x= 0F合=0或者:|F y= 0。3 .平衡條件的推論(1)二力平衡:如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個力必定大小相陛一方向相反。(2)多力平衡:如果物體在 n個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),其中任何一個力與其余n-1個力的合力大小相安一方向相反0為三力平衡,則這三個力的矢量可以形成

33、一個封 閉的矢量三角形。深化理解解決平衡問題的四種常用方法合成法物體受二個共點力的作用向平衡,則任總網(wǎng)個力的合力一定與第二個力大小相等,方向相反分解法物體受三個共點力的作用而平衡,將某一個力按力的效果分解,則其分 力和其他兩個力滿足平衡條件正交分解法物體受到三個或三個以上力的作用時,將物體所受的力分解為相互垂直的兩組,每組力都滿足平衡條件力的三角形法對受三個力作用而平衡的物體,將力的矢量圖平移使三個力組成一個首尾依次相接的矢量三角形,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù) 學(xué)知識求解未知力小題速驗(判斷正誤)1 .物體的平衡狀態(tài)是指物體處于速度等于零的狀態(tài)。2 .物體處于平衡狀態(tài)時,加速度等于

34、零。()3 .受到靜摩擦力作用的物體一定處于靜止狀態(tài)。()4,若物體受到三個力 Fi、F2、F3的作用而平衡,將 F2轉(zhuǎn)動90°時,三個力的合力大小為.2F2。()答案:1.X2.V3.X4.V基本考點要研透小題為重保住基本分才能得高分考點一力的合成與分解題點一力的合成問題1 .考查合力方向的判斷如圖所示,一物塊在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右運動,那么 A受到的地面的支持力與推力 F的合力方向是()B.向上偏右A.水平向右C.向下偏左D.豎直向下解析:選B 對物塊進行受力分析,受重力、支持力、斜向下的推力,三個力的合力方向水平向右,故支持力與推力F的合力向上偏右。故 B

35、正確。2 .考查合力大小的計算已知弓的頂部跨度為1,弦均勻且彈性良好,其自由長度為1。發(fā)射時弦和箭可等效為如圖所示的情景,假設(shè)弓的跨度保持不變,即箭在弦的正中間,弦夾在類似動滑輪的附加裝置上,將箭發(fā)射出去。已知弦的勁度系數(shù)為k,發(fā)射箭時弦的最大長度為21(彈性限度內(nèi)),則箭被發(fā)射瞬間所受的最大彈力為(設(shè)弦的彈力滿足胡克定律)()A. kl3B. 2 klC.V3k1D. 2k1解析:選C 弓發(fā)射箭的瞬間,受力如圖。設(shè)放箭時弦的彈力分別為Fi、F2,合力為F,則Fi=F2= k(21-1)=k1, F = 2Fi cos仇由幾何關(guān)系得cos 0=坐,所以箭被發(fā)射瞬間所受的最大彈力F = <

36、3k1,故C正確。通關(guān)錦囊三種特殊情況的共點力合成1 .考查按力的作用效果分解如圖所示,A、B為同一水平線上的兩個相同的繞繩輪子, 現(xiàn)按箭頭方向以相同的角速度緩慢轉(zhuǎn)動 A、B,使重物C緩慢上升。在此過程中繩上的拉力 大小變化正確的是()cA.保持不變B.逐漸減小C.逐漸增大D.先減小后增大解析:選C 重物C受三個力:重力和兩個拉力,重物C緩慢上升時三力平衡,合力為零,則知兩個拉力的合力與重力大小相等;兩個拉力合力一定,而兩個拉力的夾角不斷 增大,故拉力不斷增大,故選 Co2 .考查力的正交分解如圖所示,繩子質(zhì)量、滑輪摩擦不計,物體 M靜止在傾角為 0 的斜面上,若傾角 。增大,物體M仍然靜止。

37、(連接M 一端的繩子始終與斜面平行 )下列判 斷正確的是()A.繩子的拉力可能增大B.斜面對地面的正壓力增大C.物體M受到的靜摩擦力可能增大D.物體M受到斜面的作用力可能增大解析:選C 對物體m進行受力分析可知,物體 m受重力和繩子的拉力,由二力平衡 得到:T=mg,繩子拉力一定不變,故選項 A錯誤;對M、m和斜面整體分析,地面對斜 面的支持力等于 M、m和斜面體的重力之和,故斜面對地面的正壓力不變,選項 B錯誤;對物體M受力分析,受重力、支持力、拉力和靜摩擦力;如果靜摩擦力沿斜面向上,如圖:根據(jù)平衡條件得到f+ T-Mgsin 0= 0;N Mgcos 0= 0解得:f= Mg sin 0T

38、= Mgsin 0 mg;N = Mg cos 0當。變大時,f變大,N變??;如果靜摩擦力沿斜面向下,同理可得到:f= T Mgsin 0= mg Mgsin 0; N = Mg cos 0;當。變大時,f變小,N變??;綜上所述可知,選項 C正確,選項D錯誤。3 .考查非共面力的分解如圖所示,將三個完全相同的光滑球用不可伸長的細線懸掛于A點并處于靜止狀態(tài),已知球半徑為R,重為G,繩長均為R,則每條細線上的張力大小為A. 2G3C.2G解析:選B 由題意可知,懸點A與三個球的球心組成正四面體,由幾何知識得細線與豎直方向的夾角cos苜則有6 一,3Tcos a= 3G,斛得 T= 2 G, B 正

39、確。通關(guān)錦囊4 .按作用效果分解力的一般思路實際-%書U&力的l作用效果確定分力 的方向7根據(jù)平行四/ 邊卷鼠則5 .應(yīng)用正交分解法的一般思路(1)建立坐標軸的原則:一般選共點力的作用點為原點,在靜力學(xué)中,以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標軸上 );在動力學(xué)中,習慣以加速度方向和垂直加速度 方向為坐標軸,建立坐標系。ftp(2)方法:物體受到多個力作用Fi、F2、F3,,求合力F時,可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解。x軸上的合力:Fx=Fxi+Fx2+Fx3+,y軸上的合力:Fy=Fyl+Fy2+Fy3+,合力大?。篎 = F x2+ Fy2合力方向:與x軸夾角設(shè)為0,

40、則tan 0=詈。F x考點二受力分析1.考查隔離法受力分析如圖所示,物塊 a、b的質(zhì)量分別為2m、m,水平地面和豎 直墻面均光滑,在水平推力F作用下,兩物塊均處于靜止狀態(tài),則 ()A.物塊b受四個力作用B.物塊a受到的摩擦力大小等于 2mgC.物塊b對地面的壓力大小等于 mgD.物塊a受到物塊b的作用力水平向右解析:選B對a分析,a受到豎直向下的重力、墻壁的支持力、b的彈力,要保持靜止,必須在豎直方向上受到b向上的靜摩擦力,故 fba= Ga=2mg, B正確;對b分析,受到豎直向下的重力、地面的支持力、a的靜摩擦力、a的彈力以及推力 F,共5個力作用,在豎直方向上有 Gb+ fab=N,故

41、N = 3mg,即b對地面的壓力大小等于 3mg, A、C錯誤;a受到b的水平向右的彈力和豎直向上的摩擦力,合力的方向不是水平向右,D錯誤。2.考查整體法、隔離法結(jié)合受力分析多選如圖所示,將一質(zhì)量分布均勻的物塊分成A、B兩部分靠在一起,下端放置在粗糙水平地面上,繩子的上端與天花板相連,下端與物塊A的上表面的中點相連, 繩子處于豎直位置, 整個裝置靜止,下列說法中正確的是()A.物塊A可能只受到2個力的作用B.物塊A至少受到3個力的作用C.地面與物塊B間可能存在摩擦力D.剪斷繩子,物塊 A可能下滑解析:選AD 對A受力分析,若 A、B間有彈力,根據(jù)共點力的平衡條件可知,若 A 受到B的摩擦力與支

42、持力的合力等于重力,則不受繩子的拉力,此時 A受3個力;若它們 的合力小于重力,則還受到繩子的拉力,此時 A受4個力;若A、B間無彈力,則 A受到 重力和繩子的拉力,而且繩子的拉力與重力大小相等,方向相反,此時 A受2個力,故A 正確,B錯誤;從整體角度分析,B沒有在水平方向運動的趨勢, 不滿足產(chǎn)生摩擦力的條件, 地面與B間不可能存在摩擦力,故 C錯誤;若A、B之間是光滑的,剪斷繩子,A下滑;若A受3個力或4個力,因為支持力和摩擦力的合力方向沿豎直方向,所以A沒有沿水平方向運動的趨勢,則剪斷繩子后不下滑,故 D正確。3.考查整體法、隔離法的應(yīng)用 下列四個圖中所有接觸面均粗糙,各物體均處于靜止

43、狀態(tài),其中物體 A受力個數(shù)可能超過 5個的是()CL)解析:選C A圖中,對整體分析,可知墻壁對A沒有彈力,否則整體將向右運動,故A最多受到重力、B的支持力和摩擦力、彈簧的彈力共4個力作用,故 A錯誤;B圖中,A最多受到重力、彈簧的彈力、斜面的支持力和摩擦力共4個力作用,故 B錯誤;C圖中,A受到重力、B的壓力和摩擦力、 斜面的支持力、推力,可能受到斜面的摩擦力,共6個力,故C正確;D圖中,A最多受到重力、斜面的支持力和摩擦力、推力和B的壓力共5個力,故D錯誤。通關(guān)錦囊1 .受力分析的一般步驟2 .受力分析的四點提醒(1)受力分析的常用方法有整體法、隔離法和假設(shè)法。(2)只畫研究對象所受的力,

44、不畫研究對象對其他物體的作用力。(3)每分析一個力,都應(yīng)找出施力物體。(4) 一個力按性質(zhì)力分析過后,不能再按效果力重復(fù)分析。考點三共點力作用下的平衡問題題點一處理平衡問題的三種方法1 .考查合成法如圖,兩個輕環(huán) a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;一細線 穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細線上懸掛一小物塊。平衡(2016全國卷時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為ni)()B53mC mD. 2m解析:選C 如圖所示,由于不計摩擦,線上張力處處相等,且輕為不環(huán)受細線的作用力的合力方向指向圓心。由于a、b間距等于圓弧半徑,/Jv* *I則/

45、 aOb=60°,進一步分析知,細線與aO、bO間的夾角皆為 30°。取 匕 /懸掛的小物塊研究,懸掛小物塊的細線張角為120 ,由平衡條件知,小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等,即為m。故選項C正確。2 .考查分解法如圖,兩段等長輕質(zhì)細線將質(zhì)量分別為m、3m的小球a、b懸掛于。點?,F(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力,其中作用在a球上的力大小為 F作用在b球上的力大小為F2,則此裝置平衡時,出現(xiàn)了如圖所示的狀態(tài),b球剛好位于O點的正下方。則F1與F2的大小關(guān)系應(yīng)為()froA. Fi = 4F2B. Fi=3F2C. 3Fi=4F2D. 3Fi = 7F2解析:選D 設(shè)Oa繩、

46、ab繩和豎直方向的夾角為以以兩個小球組成的整體為研究對象,根據(jù)平衡條件可知Fl F2 = Toasin a; ToaCOS a= 4mg;以b球為研究對象:TabCOS a=TO.4 Tea Fl F2 一3mg, F2= Tabsin a,由此得 Z- = W,Z-= Z ,斛佝 3Fi= 7F2°Tab 3 TabF23.考查正交分解法a、b為截面完全相同的直角楔形物體,分別在垂直于斜邊的恒力Fi、F2作用下靜止在相同的豎直墻面上,如圖所示,下列說法正確的是()A. a、b受力個數(shù)可能不相同B. b受到的摩擦力一定小于 a受到的摩擦力C. a、b所受摩擦力方向一定沿墻面向上D.

47、Fi、F2大小一定相等解析:選A 設(shè)楔形物體a、b斜邊與豎直墻面的夾角為oo物體a受力如圖1所示,根據(jù)平衡得摩擦力fi=mg+Fisin根據(jù)圖2可知,物體b可能受到向上的摩擦力,f2= mg- Fzsin a,也可能受到向下的摩擦力,f2= F2Sin a mg,還可能不受摩擦力,f2=。,而且(mg+ Fisin力與(F2Sin a mg)的大小無法確定,故 A正確,B、C、D錯誤。通關(guān)錦囊處理平衡問題的三點說明1 .物體受三個力平衡時,利用合成或分解法,根據(jù)幾何關(guān)系解決比較簡單。2 .物體受四個及以上的力作用時,一般要采用正交分解法。3 .建立坐標系時坐標軸與盡可能多的力重合,使需要分解的

48、力盡可能少。題點二分析動態(tài)平衡問題的三種方法1 .考查解析法如圖所示,粗糙的水平面上放有一個截面為半圓的柱狀物體A, A與豎直擋板間放有一光滑圓球 B,整個裝置處于靜止狀態(tài)。 現(xiàn)將擋板水平向右緩慢平移, A始B著地前的過程中A.擋板對B的彈力減小B.地面對A的摩擦力增大C. A對B的彈力減小D.地面對A的彈力增大終保持靜止。則在解析:選B先對B受力分析,受重力 mg、A對B的支持力Ni和擋板對B的支持力N2,設(shè)A對B的支持力Ni與豎直方向的夾角為0,根據(jù)共點力平衡條件有:Ni=-mg-.cos 9N2= mgtan。;再對A、B整體受力分析,受重力(M + m)g、地面支持力 N、擋板對其向左

49、 的支持力N2和地面對其向右的靜摩擦力 f,根據(jù)共點力平衡條件有 f=N2, N = (M + m)g, 故f= mgtan。;擋板保持豎直且緩慢向右移動的過程中,角。不斷變大,故f變大,N不變,Ni變大,5變大。故B正確。2 .考查圖解法如圖所示,a、b、c三根輕細繩懸掛兩個質(zhì)量相同的球A、B保持靜止,細繩a是水平的,現(xiàn)對球 B施加一個水平向右的力F,將球B緩緩拉到圖中虛線位置,球A保持不動,這時三根細繩張力Fa、Fb、Fc的變化情況是()A.都變大B.都不變C. Fb不變,F(xiàn)a、Fc變大D. Fa、Fb不變,F(xiàn)c變大解析:選C 以B為研究對象進行受力分析,將重力分解,由分解法 作圖如圖,由

50、圖可以看出當將B緩緩拉到圖中虛線位谿的過程中,細繩 c與豎直方向夾角變大,細繩c的拉力大小對應(yīng)圖中 1、2、3三個位谿大小,即Fc逐漸變大,F(xiàn)逐漸變大;再以 A、B整體為研究對象進行受力分析, 設(shè)細繩b與水平方向夾角為 &球的質(zhì)量為m,則豎直方向有Fbsin a= 2mg,123得Fb= Sm不變,水平方向:Fa= FbcosF , Fbcos a不變,而F逐漸變大,故Fa逐漸變大。故C正確。3.考查相似三角形法如圖所示是一個簡易起吊設(shè)施的示意圖,AC是質(zhì)量不計的撐桿,A端與豎直墻用錢鏈連接,一滑輪固定在A點正上方,C端吊一重物?,F(xiàn)施加一拉力 F緩慢將重物P向上拉,在 AC桿達到豎直前

51、()F-fiA. BC繩中的拉力Ft越來越大B. BC繩中的拉力Ft越來越小C. AC桿中的支撐力 Fn越來越大D. AC桿中的支撐力 Fn越來越小解析:選B 作出C點的受力示意圖,如圖所示,由圖可知力的矢 量三角形與幾何三角形 ABC相似。根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得皂=-白,解得BC繩中的拉力為Ft=Gbcs AC桿中的支撐力為Fn=Gaco由于重物P被向上拉時,AB、AC不變,BC變小,故Ft減小,F(xiàn)n不變。選項 B正確。通關(guān)錦囊動態(tài)平衡問題的分析方法1 .解析法:將力進行正交分解,在垂直的兩個方向上列平衡方程。由方程分析力與夾 角的關(guān)系,然后判斷各力大小、方向的變化趨勢。2 .圖解法(1)條

52、件物體受三個力 作用或三個以 上的多力作用第一個力大小,方向都不變化第二個力方向不變化第三個力大小、方向均變化(2)過程受力分析平行四邊形 岸則簡化為三角形定則畫不同狀 態(tài)下的平 衡圖由夾角、力長的變化確定力大 小、方向的 變化(3)規(guī)律:當?shù)谌齻€力與第二個力垂直時,第三個力最小。3 .相似三角形法:如果其中一個力大小、方向均不變,另外兩個力的方向都發(fā)生變化, 可以用力的三角形與幾何三角形相似的方法求解。|課時跟蹤檢測一辦基保分練A級保分練1 . (2018嘉興*II擬)科技的發(fā)展正在不斷地改變著我們的生活,如圖甲是一款手機支架,其表面采用了納米微吸材料,用手觸碰無粘感,接觸到平整光滑的硬性物

53、體時,會牢牢吸G,則下列說法附在物體上,如圖乙是手機靜止吸附在支架上的側(cè)視圖,若手機的重力為正確的是()米吸料納微材A.手機受到的支持力大小為Gcos 0B.手機受到的支持力不可能大于GC.納米材料對手機的作用力大小為Gsin 0D.納米材料對手機的作用力豎直向上解析:選D 手機支架采用了納米微吸材料,支架斜面會對手機存在一個吸引力,所以手機受到的支持力大小不可能為Gcos也其大小可能大于G,也可能小于 G,取決于吸引力的大小,A、B錯誤;手機處于靜止狀態(tài),受力平衡,手機受到豎直向下的重力和納米材料的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力),故納米材料對手機的作用力豎直向上,大小等于G, C錯誤,D正確。2 .(2018郴州質(zhì)檢)如圖所示,吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置,某人先坐在吊床上,Fi,吊床對人的作用力為F2,后躺在吊床上,均處于靜止狀態(tài)。設(shè)吊床兩端繩中的拉力為則()A.坐著比躺著時 Fi大B.坐著比躺著時Fi小C.坐著比躺著時 F2大D.坐著比躺著時F2小=G,。越大,繩子的拉力越大,所以坐著時,吊床兩端繩中的拉力Fi較大。故A正確。解析:選A 吊床對人的作用力與人的重力等大反向,所以躺著和坐著時2Fico

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