2018屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)文檔:專題一 力與運(yùn)動(dòng)含解析_第1頁
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文檔簡介

第一部分

專題復(fù)習(xí)?獨(dú)樹一幟

先課前診斷,再課堂補(bǔ)短

編排廠、先課前,查自檢1、找到了學(xué)困點(diǎn)

創(chuàng)意再課堂針對補(bǔ)短才是增分點(diǎn)

0

設(shè)計(jì)1K基礎(chǔ)保分題練中抓牢i好鋼用到刀刃上

創(chuàng)意用難增分題講細(xì)練全時(shí)間用到難點(diǎn)上

二輪復(fù)習(xí)就是一個(gè)攻重點(diǎn)、破難點(diǎn)、掃盲點(diǎn)的過程,如果

眉毛胡子一把抓,那豈不是一輪的痍身翻版.所以,二輪復(fù)習(xí)

我們建議:

取舍有度一有舍才能有得

輕重有別一補(bǔ)齊短板才能增分

專題一力與運(yùn)動(dòng)

第一講力與物體平衡

[課前?盤查考查點(diǎn)]找準(zhǔn),薄弱點(diǎn)]才是二輪復(fù)習(xí)努力點(diǎn)

考點(diǎn)一受力分析

L[考查共點(diǎn)力的平衡條件、彈力的方向判斷]

如圖所示,三個(gè)形狀不規(guī)則的石塊“、氏c在水平桌面上成功地疊放在一起。下列說

法正確的是()

A.石塊b對。的支持力一定豎直向上

B.石塊b對”的支持力一定等于〃受到的重力

C.石塊c受到水平桌面向左的摩擦力

D.石塊c對〃的作用力一定豎直向上

解析:選D由題圖可知,”與%的接觸面不是水平面,可知石塊〃對。的支持力與其

對a的靜摩擦力的合力,跟a受到的重力是一對平衡力,故A、B錯(cuò)誤;以三個(gè)石塊作為整

體研究,整體受到的重力與支持力是一對平衡力,則石塊c不會(huì)受到水平桌面的摩擦力,

故C錯(cuò)誤;選取泌作為整體研究,根據(jù)平衡條件,石塊c,對分的作用力與其重力平衡,則

石塊c對〃的作用力一定豎直向上,故D正確。

2.[考查摩擦力的有無及方向判斷]

[多選]如圖甲、乙所示,傾角為〃的斜面上放置一滑塊M,在滑塊M上放置一個(gè)質(zhì)量

為,”的物塊,M和,“相對靜止,一起沿斜面勻速下滑,下列說法正確的是()

A.圖甲中物塊”,受到摩擦力

B.圖乙中物塊,”受到摩擦力

C.圖甲中物塊,”受到水平向左的摩擦力

D.圖乙中物塊,”受到與斜面平行向上的摩擦力

解析:選BD對題圖甲:設(shè)“,受到摩擦力,則物塊,”受到重力、支持力、摩擦力,

而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向與接觸面相切,方向水平,則物體”,受

力將不平衡,與題中條件矛盾,故假設(shè)不成立,A、C錯(cuò)誤。對題圖乙:設(shè)物塊加不受摩

擦力,由于,”勻速下滑,〃,必受力平衡,若,“只受重力、支持力作用,由于支持力與接觸

面垂直,故重力、支持力不可能平衡,則假設(shè)不成立,由受力分析知:,〃受到與斜面平行

向上的摩擦力,B、D正確。

3.[考查力的合成與分解、胡克定律]

[多選]如圖,粗糙水平面上“、b、c、”四個(gè)相同小物塊用四根完全相同的輕彈簧連接,

正好組成一個(gè)等腰梯形,系統(tǒng)靜止。岫之間、“c之間以及“之間的彈簧長度相同且等于

Cd之間彈簧長度的一半,必之間彈簧彈力大小為Cd之間彈簧彈力大小的一半。若“受到的

摩擦力大小為了,貝")

A.帥之間的彈簧一定是壓縮的

B.b受到的摩擦力大小為/

C.。受到的摩擦力大小為#i/

D.”受到的摩擦力大小為V

解析:選ABC設(shè)每根彈簧的原長為小,岫之間彈簧的形變量為Ax”〃之間彈簧的

形變量為AX2,則有AAX2=2AAXI,若ab之間的彈簧也是被拉長,則有:。+12=2(。+—1),

解得Lo=O,不符合題意,所以必之間的彈簧被壓縮,A正確;由于。受到的摩擦力大小

為/,根據(jù)對稱性可得,b受到的摩擦力大小也為£B正確;以"和c為研究對象進(jìn)行受力

4cd1

分析如圖所示,圖中的,為ac與c”之間的夾角,則cos,=7^=5,所以,=60。,則Nca〃

=120°,“受到的摩擦力大小/=7;對c根據(jù)力的合成可得人=,力所以C正確;由于c

受到的摩擦力大小為收根據(jù)對稱性可知,”受到的摩擦力大小也為4"D錯(cuò)誤。

4.[考查物體的平衡條件、摩擦力的分析與計(jì)算]

如圖,滑塊N置于水平地面上,滑塊5在一水平力作用下緊靠滑塊4(/1、8接觸面豎

直),此時(shí)N恰好不滑動(dòng),5剛好不下滑。已知4與5間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“,4與地面間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。4與8的質(zhì)量之比為()

C1+〃1“2D2+“l(fā)“2

解析:選B滑塊8剛好不下滑,根據(jù)平衡條件得,”噓="尸;滑塊/恰好不滑動(dòng),則

滑塊N與地面之間的摩擦力等于最大靜摩擦力,把X、6看成一個(gè)整體,根據(jù)平衡條件得尸

解得黑」選項(xiàng)B正確。

考點(diǎn)二整體法與隔離法的應(yīng)用

5.[考查整體法與隔離法、力的合成與分解]

如圖所示,質(zhì)量為M的四分之一圓柱體放在粗糙水平地面上,質(zhì)量為,”的正方體放在

圓柱體和光滑墻壁之間,且不計(jì)圓柱體與正方體之間的摩擦,正方體與圓柱體的接觸點(diǎn)的

切線與右側(cè)墻壁成,角,圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài)。貝")

A.地面對圓柱體的支持力為Mg

B.地面對圓柱體的摩擦力為,"gtan,

C.墻壁對正方體的彈力為洪

D.正方體對圓柱體的壓力為能

解析:選C以正方體為研究對象,受力分析,如圖:

由幾何知識得,墻壁對正方體的彈力FN尸倦

tan(7

圓柱體對正方體的彈力

根據(jù)牛頓第三定律得正方體對圓柱體的壓力為器。

以圓柱體和正方體為研究對象,豎直方向受力平衡,

地面對圓柱體的支持力:產(chǎn)N=(M+,〃)g,

水平方向受力平衡,地面對圓柱體的摩擦力:

…門m2

B=Ai=tan00

故選C。

6.[考查整體法與隔離法、物體的平衡條件]

[多選]如圖所示,木板C放在水平地面上,木板8放在C的上面,木板”放在8的上

面,A的右端通過輕質(zhì)彈簧秤固定在豎直的墻壁上,A,B、C、質(zhì)量相等,且各接觸面動(dòng)

摩擦因數(shù)相同,用大小為尸的力向左拉動(dòng)C,使它以速度。勻速運(yùn)動(dòng),三者穩(wěn)定后彈簧秤

的示數(shù)為T。則下列說法正確的是()

A.8對N的摩擦力大小為7,方向向左

B.N和5保持靜止,C勻速運(yùn)動(dòng)

C.N保持靜止,5和C一起勻速運(yùn)動(dòng)

D.C受到地面的摩擦力大小為廣-7

解析:選ACD由題意,/、8、C質(zhì)量相等,且各接觸面動(dòng)摩擦因數(shù)相同,再依據(jù)滑

動(dòng)摩擦力公式R=〃FN,可知,B、C之間的滑動(dòng)摩擦力大于/、5之間的,因此在尸作用

下,5c作為一整體運(yùn)動(dòng)的,對/受力分析:/受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,那

么根據(jù)平衡條件,可知,5對N的摩擦力大小為7,方向向左,故A、C正確,B錯(cuò)誤;又

因?yàn)槟景彘g力的作用是相互的,則木板5受到4對它水平向右的摩擦力,大小為7;由于

B、C做勻速直線運(yùn)動(dòng),則5、C受到水平向左的拉力廠和水平向右的兩個(gè)摩擦力平衡(N對

5的摩擦力和地面對C的摩擦力),根據(jù)平衡條件可知,C受到地面的摩擦力大小為尸一T,

故D正確。

7.[考查整體法與隔離法、摩擦力的分析與判斷]

[多選]如圖所示,質(zhì)量為M的斜面體4放在粗糙水平面上,用輕繩拴住質(zhì)量為,"的小

球8置于斜面上,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),已知斜面傾角及輕繩與豎直方向夾角均為〃=

30。。不計(jì)小球與斜面間的摩擦,貝火

A.輕繩對小球的作用力大小為半,"g

B.斜面對小球的作用力大小為啦"電

C.斜面體對水平面的壓力大小為(A/+,")g

D.斜面體與水平面間的摩擦力大小為坐”陪

解析:選AD以小球8為研究對象,受力如圖甲所示,由幾何關(guān)系知,="=30。。根

據(jù)受力平衡可得

為一沖一3nig

以斜面體力為研究對象,其受力如圖乙所示。

3Mg

由受力平衡得F^\=Mg+F^'cos0=Mg+3〃ig

Ff=F^rsin0=$mg

故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤,A、D選項(xiàng)正確。

考點(diǎn)三動(dòng)態(tài)平衡問題

8.[考查用圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問題]

質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力尸緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O,

如圖所示。用7表示繩段拉力的大小,在。點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中()

A.尸逐漸變大,T逐漸變大

B.尸逐漸變大,7逐漸變小

C.尸逐漸變小,7逐漸變大

D.尸逐漸變小,7逐漸變小

解析:選A以。點(diǎn)為研究對象,受力如圖所示,當(dāng)用水平向左的力緩慢拉動(dòng)。點(diǎn)時(shí),

則繩。4與豎直方向的夾角變大,由共點(diǎn)力的平衡條件知尸逐漸變大,7逐漸變大,選項(xiàng)A

正確。

9.[考查用解析法分析動(dòng)態(tài)平衡問題]

[多選]如圖所示,疊放在一起的4、B兩物體放置在光滑水平地面上,A.B之間的水

平接觸面是粗糙的,細(xì)線一端固定在N物體上,另一端固定于N點(diǎn),水平恒力尸始終不變,

A.3兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),若將細(xì)線的固定點(diǎn)由N點(diǎn)緩慢下移至M點(diǎn)(線長可變),A.

8兩物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài),貝女)

A.細(xì)線的拉力將減小

B.A物體所受的支持力將增大

C.N物體所受摩擦力將增大

D.水平地面所受壓力將減小

解析:選AB以Z、5兩物體組成的系統(tǒng)作為研究對象,受力分析如圖甲所示。

水平方向FTCOSa=F,豎直方向:FM+FTSIIIa=(mA+mB)g,因?yàn)榧?xì)線與水平地面的

夾角a減小,cosa增大,sina減小,尸丁將減小,小將增大,所以細(xì)線所受拉力減小,地

面受到的壓力增大,A正確,D錯(cuò)誤;以物體N為研究對象,受力分析如圖乙所示,豎直

方向:FNA+FTSE。=見四,尸T減小,sina減小,所以八人增大,B正確;以5為研究對

象,在水平方向上由力的平衡可得居=尸,/物體所受摩擦力不變,C錯(cuò)誤。

10.[考查用相似三角形法求解動(dòng)態(tài)平衡問題]

[多選]如圖所示,質(zhì)量均為,”的小球N、5用勁度系數(shù)為分的輕彈簧相連,5球用長

為乙的細(xì)繩懸于。點(diǎn),N球固定在。點(diǎn)正下方,當(dāng)小球8平衡時(shí),繩子所受的拉力為尸n,

彈簧的彈力為為;現(xiàn)把/、5間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為Az(A2>A])的另一輕彈簧,

在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡,此時(shí)繩子所受的拉力為彈簧的彈力為F,

FT2,2

則下列關(guān)于Fil與尸T2、尸I與尸2大小之間的關(guān)系,正確的是()

A.尸n>Br2B.尸丁1=尸12

C.F{<F2D.FI=F2

解析:選BC小球B受重力mg、繩子拉力Fp和彈簧彈力尸三個(gè)力而平衡,平移尸八

廠構(gòu)成矢量三角形如圖所示,由圖可以看出,力的矢量三角形總是與幾何三角形0/18相似,

因此有第=9=《,其中°”、2保持不變,因此繩子的拉力尸T大小保持不變,A錯(cuò)誤、

uaLJ/\D

B正確;當(dāng)彈簧的勁度系數(shù)〃增大時(shí),彈簧的壓縮量減小,A,8間距離增大,因此對應(yīng)的

力尸增大,C正確、D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)四電磁場中的平衡問題

11.[考查庫侖定律'物體的平衡條件、力的合成與分解]

[多選]如圖所示,絕緣水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角,=30。。

一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個(gè)帶電小球N,細(xì)線與斜面平行,

且小球/正好靜止在斜面中點(diǎn)。在小球/的正下方地面處固定放置一帶電小球5,兩球相

距為小已知兩球的質(zhì)量均為,"、電荷量均為+夕,靜電力常量為A,重力加速度為g,兩球

均可視為點(diǎn)電荷。則下列說法正確的是()

A.兩球之間的庫侖力尸=序

B.當(dāng)予=入償時(shí),斜面對小球4的支持力為“嬰

c.當(dāng)。=、愣時(shí),細(xì)線上拉力為0

D.將小球5移到斜面底面左端C點(diǎn),當(dāng),=2、^時(shí),斜面對小球4的支持力為0

解析:選ABD依據(jù)庫侖定律,得兩球之間的庫侖力大小為尸=%,故A正確;當(dāng),=

時(shí),則有多對球/受力分析,如圖甲所示:根據(jù)矢量的合成法則,依據(jù)三

角知識,則支持力"="歲,拉力7=竽故B正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)小球5移到斜面底面左

端C點(diǎn),對球N受力分析,如圖乙所示:

依據(jù)幾何關(guān)系可知,T與尸的夾角為120。,且兩力的合力與重力反向。當(dāng)5=時(shí),

即有%=mg,根據(jù)矢量的合成法則,則有兩合力與重力等值反向,那么斜面對小球Z的

支持力為N=0,而現(xiàn)在,時(shí),即有序=4mg,那么小球4離開斜面,因此斜面對

小球N的支持力仍為零,故D正確。

12.[考查庫侖力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡問題]

如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)帶同種電荷的小球〃和心分別靜止在豎直墻面和水平地

面上;8球被光滑豎直板擋住,所有接觸面均光滑,"球由于緩慢漏電而緩慢下降,在此過

程中()

A.地面對6的支持力變小

B.豎直擋板對方的支持力變小

C.a、方間的作用力變大

D.以上說法均不正確

解析:選C對M的整體而言,豎直方向受重力和地面的支持力,故支持力總等于兩

球的重力,可知地面對b的支持力不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對,,受力分析如圖;受到重力G,

庫侖力尸和墻面的彈力N,當(dāng)a球下移時(shí),由受力圖可知,N和戶均變大,可知選項(xiàng)C正

確;對岫整體,水平方向豎直擋板對8的支持力等于墻面對a的彈力N,則豎直擋板對5

的支持力變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。

13.[考查復(fù)合場中帶電粒子的平衡問題]

[多選]長方形區(qū)域內(nèi)存在有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,其方向如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為

m且?guī)щ姾闪繛閝的小球以初速度內(nèi)豎直向下進(jìn)入該區(qū)域。若小球恰好沿直線下降,則下

列判斷正確的是()

A.小球帶正電B.電場強(qiáng)度后=管

C.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.磁感應(yīng)強(qiáng)度3=管

q。。

解析:選CD小球在復(fù)合場內(nèi)受到自身重力,電場力和洛倫茲力,其中電場力和重力

都是恒力,若速度變化則洛倫茲力變化,合力變化,小球必不能沿直線下降,所以合力等

于0,小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確。若小球帶正電,則電場力斜向下,洛倫茲力水

平向左,和重力的合力不可能等于0,所以小球不可能帶正電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。小球帶負(fù)電,

受到斜向上的電場力和水平向右的洛倫茲力,根據(jù)力的合成可得qE=y[2mg,電場強(qiáng)度E

=叫”選項(xiàng)B錯(cuò)誤。洛倫茲力qVoB=”ig,磁感應(yīng)強(qiáng)度8=",選項(xiàng)D正確。

夕夕火

14.[考查安培力作用下導(dǎo)體的動(dòng)態(tài)平衡問題]

如圖所示,兩根通電直導(dǎo)體棒用四根長度相等的絕緣細(xì)線懸掛于彷、。2兩點(diǎn),已知

連線水平,導(dǎo)體棒靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均為0,保持導(dǎo)體棒中的電流大

小和方向不變,在導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場后絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均增大了相

同的角度,下列分析正確的是()

A.兩導(dǎo)體棒中的電流方向一定相同

B.所加磁場的方向可能沿*軸正方向

C.所加磁場的方向可能沿z軸正方向

D.所加磁場的方向可能沿j,軸負(fù)方向

解析:選C在導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場后絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均增大了

相同的角度,則兩導(dǎo)體棒中的電流方向一定相反,且電流大小相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由左手

定則可知,所加磁場的方向可能沿z軸正方向,選項(xiàng)C正確,B、D錯(cuò)誤。

[課堂?攻克薄弱點(diǎn)]攻克重難迷點(diǎn),二輪復(fù)習(xí)不能再留“夾生飯二

考點(diǎn)一受力分析

一,,定,,定努力方向

本考點(diǎn)是對重力、彈力、摩擦力及受力分析等知識的考查,常結(jié)合物體的平衡條件(如

診斷卷第1、4題)、力的合成與分解(如診斷卷第3題)等相關(guān)知識簡單交匯命題,題型一般

為選擇題。建議考生自學(xué)為主

補(bǔ)知能欠缺

[夯基固本]

1.理清知識體系

2.遵循分析順序

一般按照一重力、二彈力、三摩擦力、四其他力的順序分析物體受力。

[重點(diǎn)清障]

一、受力分析謹(jǐn)記三個(gè)“囑托”,不被“表象”遮慧眼

1.彈力的方向一定垂直于接觸面,或接觸點(diǎn)的切面,且指向受力物體。如診斷卷第1

題中,石塊b對a的支持力應(yīng)斜向左上,而不是豎直向上。

2.兩物體接觸處有無靜摩擦力,要根據(jù)物體間有無相對運(yùn)動(dòng)趨勢或根據(jù)平衡條件進(jìn)行

判斷。如診斷卷第2題,圖甲中,”相對M無相對運(yùn)動(dòng)趨勢,“,不受靜摩擦力,圖乙中,〃

隨M一起勻速下滑時(shí)必受沿斜面向上的靜摩擦力作用。

3.物體間恰好不相對滑動(dòng)時(shí),其間靜摩擦力恰好等于最大靜摩擦力。如診斷卷第4題

中,對滑塊B:mBg=n\F,對N、B組成的整體:尸以上兩式聯(lián)立可得出

選項(xiàng)B正確。

二、掌握摩擦力的三類“突變”,命題人常在此設(shè)“迷點(diǎn)”

類型一“靜一靜”突變

靜摩擦力為被動(dòng)力,當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時(shí),其運(yùn)動(dòng)趨勢方向可能發(fā)生突變,

靜摩擦力的方向也隨之發(fā)生突變,而突變的時(shí)刻往往發(fā)生在靜摩擦力為零的時(shí)刻。

[例II興趣課堂上,某同學(xué)將完全相同的甲、乙兩個(gè)條形磁鐵水平放在粗糙的水平木

板上(N極正對),如圖所示,并緩慢抬高木板的右端至傾角為優(yōu)這一過程中兩磁鐵均保持

靜止?fàn)顟B(tài)。請對該同學(xué)提出的說法進(jìn)行分析,其中正確的是()

A.甲受到的摩擦力相對木板的方向可能發(fā)生變化

B,乙受到的摩擦力相對木板的方向可能發(fā)生變化

C.繼續(xù)增大傾角,甲、乙將會(huì)同時(shí)發(fā)生滑動(dòng)

D.若減小甲、乙間距,重復(fù)上述過程,增大傾角時(shí)乙會(huì)先發(fā)生向上滑動(dòng)

[解析]因兩條形磁鐵N極正對,相互排斥,在,較小時(shí),乙有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨

勢,且隨,的增大,乙所受的摩擦力沿斜面向下逐漸減小,可能出現(xiàn)反向增大的情況;而

甲一定具有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢,且隨e的增大,甲所受摩擦力增大,不可能出現(xiàn)摩擦

力方向變化的情況,故A錯(cuò)誤,B正確;增大傾角,或減小甲、乙間距時(shí),最易發(fā)生相對

滑動(dòng)的為甲,故C、D均錯(cuò)誤。

[答案]B

類型二“靜一動(dòng)”突變

靜摩擦力的大小變化范圍滿足:0〈用小居m,如果超出該范圍,則物體間的相對運(yùn)動(dòng)趨

勢將突變?yōu)橄鄬\(yùn)動(dòng),同時(shí)摩擦力由靜摩擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,其大小將遵循:入=〃尺。

值得注意的是最大靜摩擦力的大小也并非一成不變,如兩接觸面間的壓力減小時(shí)最大

靜摩擦力也減小。

[例2](2018屆高三?涵博實(shí)版中學(xué)診?考)如圖甲所示,質(zhì)量為m的半球體靜止在傾角為

0的平板上,當(dāng),從0緩慢增大到90。的過程中,半球體所受摩擦力B與0的關(guān)系如圖乙所

示,已知半球體始終沒有脫離平板,半球體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為坐,最大靜摩擦力與

滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度為g,貝!1()

F,

m

A.。?4段圖像可能是直線B.

C.q?黑圖像可能是直線D.戶=等

[解析]半球體在平板上恰好開始滑動(dòng)的臨界條件是:機(jī)gsin〃=""igcos〃,故有:〃=

jrITjr

tan0,解得:。=不即夕=不故B錯(cuò)誤;。在0?%之間時(shí),居是靜摩擦力,大小為“zgsin

〃;〃在菅?苧之間時(shí),B是滑動(dòng)摩擦力,大小為〃加geos。;綜合以上分析得其尸f與〃關(guān)系

如圖中實(shí)線所示,故A、C錯(cuò)誤;當(dāng),=*,R=,"gsin^=警,即p=等,故D正確。

[答案]D

類型三“動(dòng)一靜”突變

當(dāng)物體間的摩擦力由滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力時(shí),摩擦力的大小所遵循的規(guī)律也發(fā)

生了突變。

[例3](2017?傀州模擬)把一重為G的物體,用一個(gè)水平的推力F=kt(k為恒量,,為時(shí)

間)壓在豎直的足夠高的平整的墻上(如圖所示),從r=0開始物體所受的摩擦力后隨,的關(guān)

系是下圖中的哪一個(gè)()

[解析]開始時(shí)由于推力產(chǎn)為零,物體和墻面間沒有擠壓,則摩擦力為零。物體在重

力作用下開始沿豎直墻面下滑,所以開始時(shí)為滑動(dòng)摩擦力。由吊="/,叉Fz=F=kt,所

以尸即R隨時(shí)間/成正比增加,當(dāng)B增大到等于G時(shí),物體具有一定速度,由于

慣性仍然滑行,隨著滑行的繼續(xù),R已大于物體重力G,最后物體靜止于墻上,變?yōu)殪o摩

擦力,豎直方向上根據(jù)二力平衡,則有尸f=G,所以B正確。

[答案]B

考點(diǎn)二整體法與隔離法的應(yīng)用

一“定,,定努力方向

本考點(diǎn)既是重點(diǎn),更是難點(diǎn),“難”表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是研究對象復(fù)雜,往往涉及

多個(gè)物體(如診斷卷第6題);二是試題情景新穎,常與生活實(shí)際相聯(lián)系或是實(shí)際情景的抽象

(如診斷卷第5題)。對于該類問題,關(guān)鍵是在明確研究對象的前提下,靈活地選用兩大方法。

建議對本考點(diǎn)重點(diǎn)攻堅(jiān)

二,,補(bǔ)”補(bǔ)知能欠缺

[夯基固本]

1.兩大思維方法對比

只涉及系統(tǒng)外力不涉及系統(tǒng)內(nèi)部物

整原則f

體體之間的相互作用力

條件

r兩

2.解答平衡問題的基本思路

(確定平衡狀態(tài))------------------1巧選研究對象]

(建立平衡方程卜-------------------(受?分析]

I,、

(求解或討論),選擇:合成法或(正交)分解法]

[重點(diǎn)清障]

1.正確選取研究對象:實(shí)際問題中常常需要交叉應(yīng)用整體法與隔離法準(zhǔn)確選取研究對

象,才能方便解題。如診斷卷第5題,以正方體為研究對象可求出墻壁和圓柱體對正方體

的彈力,以圓柱體和正方體為研究對象,可求出地面對圓柱體的摩擦力和支持力。

2.正確區(qū)分內(nèi)力與外力:若求物體間的相互作用力時(shí),應(yīng)隔離其中一個(gè)物體(一般選取

受力個(gè)數(shù)較少的物體),若將幾個(gè)物體看作一個(gè)整體,則物體間的相互作用力為內(nèi)力,不能

呈現(xiàn)在受力圖上。如診斷卷第7題中,求斜面對小球的作用力時(shí),應(yīng)隔離小球8進(jìn)行受力

分析;求解水平面對斜面體的支持力和摩擦力時(shí),應(yīng)以斜面體和小球3為整體進(jìn)行受力分

析。

三“沖關(guān)”

1.(2018屆高三?華中師大附中檢測)如圖所示,傾角為〃的斜面體C置于水平面上,B

置于斜面上,通過輕繩跨過光滑的定滑輪與/相連接,連接8的一段輕繩與斜面平行,”、

B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)。貝!|()

A.水平面對C的支持力等于5、C的總重力

B.C對8一定有摩擦力

C.水平面對C一定有摩擦力

D.水平面對C可能沒有摩擦力

解析:選C以5c組成的整體為研究對象,分析受力,畫出受力分析圖如圖所示。由

圖得到水平面對C的支持力大小FN=Gc+G/LG4sin,VGc+GB,故A錯(cuò)誤。當(dāng)8的重力

沿斜面向下的分力等于繩子的拉力時(shí),8不受摩擦力;當(dāng)8的重力沿斜面向下的分力不等

于繩子的拉力時(shí),5受摩擦力,故B錯(cuò)誤。對5c整體分析,根據(jù)平衡條件得,水平面對C

的摩擦力F.FcosO,方向水平向左,故C正確,D錯(cuò)誤。

2.[多選](2017?成都一診)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為4kg的半球形物體/放在傾角為〃=

37。的斜面B上靜止不動(dòng)。若用通過球心的水平推力尸=10N作用在物體A上,物體A仍

靜止在斜面上,斜面仍相對地面靜止。已知sin370=0.6,cos37。=0.8,取g=10mH,則()

A.物體N受到斜面5的摩擦力增加8N

B.物體N對斜面8的作用力增加10N

C.地面對斜面8的彈力不變

D.地面對斜面8的摩擦力增加10N

解析:選CD若用通過球心的水平推力尸=10N作用在物體N上,物體N仍靜止在

斜面上,將該力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡條件可得:Feos37。+尸f="?gsin

37°,解得摩擦力Ff=16N。物體N受到斜面8的摩擦力減小A居=24N-16N=8N,選

項(xiàng)A錯(cuò)誤;沒有施加水平力尸時(shí),根據(jù)平衡條件,4受斜面作用力與重力等大反向,即大

小為40N,根據(jù)牛頓第三定律,物體Z對斜面的作用力為40N,方向豎直向下。施加水平

力產(chǎn)后,物體4對斜面的作用力如圖,F(xiàn)'=AJ102+402N=l(h/i7N,物體Z對斜面5

的作用力增加(l(h/行一40)N,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;把物體4和斜面3看作整體,分析受力,由平

衡條件可知,地面對斜面5的彈力不變,摩擦力增加10N,選項(xiàng)C、D正確。

3.(2017?晉城三樓)如圖所示,兩個(gè)相同的固定斜面上分別放有一個(gè)處于靜止的三角形

木塊/、8,它們的質(zhì)量相等。/木塊左側(cè)面沿豎直方向,8木塊左側(cè)面垂直于斜面,在兩

斜面上分別放上一個(gè)相同的光滑球后,木塊仍保持靜止,則放上球后()

AB

A.A木塊受到的摩擦力等于B木塊受到的摩擦力

B.A木塊受到的摩擦力小于B木塊受到的摩擦力

C.A木塊對斜面的壓力等于B木塊對斜面的壓力

D.A木塊對斜面的壓力大于B木塊對斜面的壓力

解析:選A設(shè)小球的質(zhì)量為/、B的質(zhì)量為M,斜面的傾角為。。以小球與工整

體為研究對象,由平衡條件可得:Z木塊受到的摩擦力&i=(M+,")gsina;同理,以小球

與8整體為研究對象,得到8木塊受到的摩擦力FfB=(M+m)gsina,則FfA=FfB,故A正

確,B錯(cuò)誤。以N為研究對象,分析受力,如圖所示,由平衡條件得:

斜面對A的支持力FN產(chǎn)Mgcosa一尸Nisina

以3為研究對象,分析受力,由平衡條件得:

斜面對8的支持力Fyg=Mgcosa,則得FNXVFNB。

由牛頓第三定律可知,N木塊對斜面的壓力小于8木塊對斜面的壓力,故C、D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)三動(dòng)態(tài)平衡問題

一“定,,定努力方向

動(dòng)態(tài)平衡問題是高考的重點(diǎn)。物體在緩慢移動(dòng)過程中均處于平衡狀態(tài),但物體所受的

某些力的大小和方向均發(fā)生變化,使結(jié)果出現(xiàn)一些不確定性,這是此類問題常失分的主要

原因。針對此類問題,只要按照以下思維流程,準(zhǔn)確分析各力特點(diǎn),合理選取解題方法,

問題便可迎刃而解。

補(bǔ)知能欠缺

一、分門別類選方法——針對破解動(dòng)態(tài)平衡問題

平行四邊形

一個(gè)力為恒解如診

研究對象:初始受力分)或三角形定

力,另?不力入法斷卷

受三力而處析,同時(shí)判的方向恒定)則求解T8

于動(dòng)態(tài)平斷變力的變

衡的物體化特征三角函數(shù)關(guān)如診

一一個(gè)力為恒系求解斷卷

「…夫................不力,另兩個(gè)力T9

,四力轉(zhuǎn)為三力:B

的方向均變化比例

如診

:兩個(gè)恒力合成為?個(gè)力,美系

求斷卷

|如支持力和滑動(dòng)摩擦力E

T10

構(gòu)建力三角形之

合成為一個(gè)力

?1和幾何三角形,

【例"[多選]如圖所示,兩段等長細(xì)線心和L2串接著兩個(gè)質(zhì)量相等的小球a、b,懸掛

于。點(diǎn)。現(xiàn)施加水平向右的力尸緩慢拉動(dòng)“,〃對”球的拉力大小為B、對》球的拉力

大小為尸2,在緩慢拉動(dòng)的過程中,E和尸2的變化情況是()

A.尸?變大B.丹變小

C.B不變D.尸2變大

[思維流程]

[答案]AC

二、進(jìn)一步拓展——?jiǎng)討B(tài)平衡中的極值問題

[例2](2018屆高三,九江聯(lián)考)將兩個(gè)質(zhì)量均為,”的小球“、b用細(xì)線相連后,再用細(xì)

線懸掛于。點(diǎn),如圖所示。用力尸拉小球b,使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),且細(xì)線與豎

直方向的夾角保持,=30。,則尸的最小值為()

[思維流程]

[答案]B

三“沖關(guān)”驗(yàn)備考能力

1.[多選](2017?全國卷I)如圖,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點(diǎn)M拴一重物,

用手拉住繩的另一端M初始時(shí),豎直且MN被拉直,0M與MN之間的夾角為a(a>j)?

現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起,并保持夾角a不變。在0M由豎直被拉到水平的過程中()

A.MN上的張力逐漸增大

B.MN上的張力先增大后減小

C.0M上的張力逐漸增大

D.上的張力先增大后減小

解析:選AD設(shè)重物的質(zhì)量為小,繩0M中的張力為繩MN中的張力為TMV。

開始時(shí),TOM=mg,7kv=0。由于緩慢拉起,則重物一直處于平衡狀態(tài),兩繩張力的合力

與重物的重力,”g等大、反向。如圖所示,已知角a不變,在繩緩慢拉起的過程中,

角“逐漸增大,則角依一”)逐漸減小,但角,不變,在三角形中,利用正弦定理得:「洌加

=器,3—/0由鈍角變?yōu)殇J角,則7。的先增大后減小,選項(xiàng)D正確;同理知皤=器,

在“由0變?yōu)?的過程中,ZMN一直增大,選項(xiàng)A正確。

2.表面光滑、半徑為K的半球固定在水平地面上,球心。的正上方0'處有一無摩擦

定滑輪,輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球掛在定滑輪上,如圖所示。兩小球平衡

時(shí),若滑輪兩側(cè)細(xì)繩的長度分別為“=2.4K和心=2.5見則這兩個(gè)小球的質(zhì)量之比為普,

小球與半球之間的壓力之比為普,以下說法正確的是()

人.如=居B.g=痣

*nii25*ni224

D^=史

U

W225

解析:選B先以左側(cè)小球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰η闆r:重力,”國、繩子的拉力T和半

球的支持力作出受力示意圖。由平衡條件得知,拉力T和支持力M的合力與重力,”蜃

大小相等、方向相反。

設(shè)00'=h,根據(jù)三角形相似得::=華=小,

nK

同理,對右側(cè)小球,有:千=喈=%

nK

解得:,〃lg=罕,①

2nt^Rn\

Nz=一^~~@

由①:②得:mx:m2=L2:Li=25:24,

由③:④得:Ni:Nz=mi:/M2=L2?心=25:24。

故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。

考點(diǎn)四電磁場中的平衡問題

一“定,,定努力方向

電磁場中的平衡問題,分析方法與純力學(xué)問題相同。解決此類問題,應(yīng)注意以下三點(diǎn):

①庫侖力的方向和大小的確定;

②運(yùn)用左手定則確定洛倫茲力或安培力的方向;

③綜合應(yīng)用物體的平衡條件和力的合成與分解知識解題。

需要考生學(xué)會(huì)遷移應(yīng)用

二,,補(bǔ),,補(bǔ)知能欠缺

[夯基固本]

大小:F=Eg/=平2

場一

正電荷/的方向與電場強(qiáng)度的方向出同

-方向卜

」負(fù)電荷/的方向與電場強(qiáng)度的方向和應(yīng)

大?。篎^BIL(fl±L)

一d方向:左手定則判斷

解w

現(xiàn)——U大小:F=(81力

T洛倫茲另1方向:左手定則判斷

~?|特點(diǎn):洛倫茲力不做功

[重點(diǎn)清障]

1.注意處理力學(xué)動(dòng)態(tài)平衡問題方法的遷移。如診斷卷第12題中,a球緩慢下降過程中,

〃球?qū)球的庫侖斥力方向?qū)⒀啬鏁r(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),此過程中小球重力不變,墻面對“球彈力

的方向不變,故可用圖解法分析墻面對“球的彈力及必間作用力大小的變化規(guī)律。

2.注意安培力方向的判斷。如診斷卷第14題中,兩導(dǎo)體棒相斥分離,兩棒中電流方

向一定相反,由左手定則可判斷,所加磁場方向沿z軸正方向時(shí),可使兩棒所受安培力方向

相反,兩棒相互遠(yuǎn)離,故A錯(cuò)誤,C正確。

三“沖關(guān)”驗(yàn)備考能力

1.(2017?全國卷I)如圖,空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向豎直向上(與

紙面平行),磁場方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶正電的微粒。、從c電荷量相等,質(zhì)量分別

為〃?、利八”小已知在該區(qū)域內(nèi),a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),〃在紙面內(nèi)向右做勻速直

線運(yùn)動(dòng),c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是()

A.ina>mf^>mcB.ni戶m/ttic

C.me>fna>nibD?m^m^nia

解析:選B該空間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場和重力場的疊加場,。在紙面內(nèi)做勻速

圓周運(yùn)動(dòng),可知其重力與所受到的電場力平衡,洛倫茲力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,

有股喏=夕£,解得〃]〃=詈。〃在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),由左手定則可判斷出其所受

洛倫茲力方向豎直向上,可知股第=夕£+夕%3,解得〃i〃=華+'挈。c在紙面內(nèi)向左做勻

oo

速直線運(yùn)動(dòng),由左手定則可判斷出其所受洛倫茲力方向豎直向下,可知mcg+qvcB=qE,

解得叫,=g-GV;。綜上所述,可知孫尸〃選項(xiàng)B正確。

Ss

2.(2017?棗莊模擬)如圖所示,PQ、MN是放置在水平面內(nèi)的光滑導(dǎo)軌,G//是長度為

L.電阻為,?的導(dǎo)體棒,其中點(diǎn)與一端固定的輕彈簧連接,輕彈簧的勁度系數(shù)為A。導(dǎo)體棒

處在方向向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻

強(qiáng)磁場中。圖中直流電源的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì),電容器的電容為C。閉合開關(guān),待

電路穩(wěn)定后,則有()

A.導(dǎo)體棒中電流為瓦備而

輕彈簧的長度增加

C.輕彈簧的長度減少瑞箭

D.電容器帶電量為告C/

r?Ki

E

解析:選C導(dǎo)體棒中的電流為:/=fi,故A錯(cuò)誤;由左手定則知導(dǎo)體棒受的安

RIp

培力向左,則彈簧長度減少,由平衡條件:BIL=k\x9代入/得:Ax=”:J、,故B錯(cuò)

A(尸十

F

誤,C正確;電容器上的電壓等于導(dǎo)體棒兩端的電壓,故D錯(cuò)誤。

~K\~rr

[課后?強(qiáng)化熱考點(diǎn)]練真題練模擬,鎖定高考熱點(diǎn)命題

一、高考真題集中演練——明規(guī)律

1.(2017?全國卷III)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點(diǎn)

上,彈性繩的原長也為80cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn),平衡時(shí)彈性繩的總長度為100

cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn),則彈性繩的總長度變?yōu)椋◤椥岳K的伸長

始終處于彈性限度內(nèi))()

A.86cmB.92cm

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