高考物理 熱點(diǎn)專題精確射靶專題復(fù)習(xí) 專題一 力的作用試題

專題一力的作用[考點(diǎn)精要]考點(diǎn)一、彈力1.產(chǎn)生條件：直接接觸、發(fā)生彈性形變。2.彈力的方向：支持力或壓力的方向總是與接觸面垂直；輕繩的拉力，沿繩指向繩收縮的方向；桿的彈力方向不一定沿桿所在直線。3.彈力的大?。孩?gòu)椈傻膹椓Γ涸趶椥韵薅葍?nèi)，F(xiàn)=kx。②非彈簧的彈力：彈力的大小由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和其他受力決定，常依據(jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解?？键c(diǎn)二、摩擦力1.產(chǎn)生條件：接觸面粗糙、接觸處有彈力、兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。2.摩擦力的方向：沿著接觸面，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。3.摩擦力的大?。孩凫o摩擦力：大小為0<F≤Fm，可以隨外力或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化，與正壓力的大小無(wú)關(guān)，最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比；靜摩擦力的大小往往根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。②滑動(dòng)摩擦力：大小為F=μFN，只與正壓力的大小及動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)，而與接觸面的大小及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)?？键c(diǎn)三、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1.平衡狀態(tài)：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，即狀態(tài)不變的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)2.平衡條件：合外力F合=0，或者Fx合=0，F(xiàn)y合=0。3.一個(gè)重要的推論：物體在多個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，其中任意一個(gè)力與其余力的合力等大反向?？键c(diǎn)四、牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.牛頓第一定律該定律的意義在于它指出了物體在不受力時(shí)所具有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)；揭示了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。2.牛頓第二定律(1)意義：揭示了決定加速度（大小和方向）的因素是合外力和物體的質(zhì)量，三者之間的定量關(guān)系為F合=ma。(2)應(yīng)用：加速度a是聯(lián)系物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況之間的紐帶，可以由力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求受力。(3)注意：應(yīng)用F合=ma時(shí)，須注意矢量性、瞬時(shí)性和相對(duì)性。3.牛頓第三定律(1)意義：揭示了物體間作用的相互性。(2)應(yīng)用：求某一個(gè)力時(shí)，可先求出其反作用力。【巧點(diǎn)妙撥】1.通過有關(guān)摩擦力的幾種說(shuō)法，加深對(duì)摩擦力的理解(1)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能相反，還可能不在同一直線上。(2)運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力作用，靜止的物體也可以受滑動(dòng)摩擦力作用。(3)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力，可以對(duì)物體做功，可以不做功，可以做正功，也可以做負(fù)功。靜摩擦力對(duì)系統(tǒng)一定不做功；滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功。2.正確分析物體的受力方法(1)按順序分析：先分析重力，再分析接觸力（彈力、摩擦力，各自數(shù)目不超過接觸面的數(shù)目），最后分析其它場(chǎng)力（電磁力）。(2)須結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：常依據(jù)平衡條件或加速度方向判斷某一彈力（或摩擦力）的有無(wú)。(3)注意檢查：即依據(jù)力的物質(zhì)性和相互性以及物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，檢查受力分析是否出現(xiàn)漏力或多力等。3.平衡問題中處理力的方法(1)三力平衡問題中處理力的方法有：圖解法、合成法、正交分解法、相似三角形法。(2)三力以上平衡問題中一般用正交分解法。4.動(dòng)力學(xué)問題的處理方法加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁，解決動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵在于做好受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，根據(jù)受力情況和運(yùn)動(dòng)情況求出加速度?！臼谥詽O】關(guān)于最大靜摩擦力[題型示例]A、B兩個(gè)完全相同的小物體之間用一勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧相連接，放于傾角為θ的斜面上，如圖所示，兩物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，且μ>tanθ，已知欲使A、B均保持靜止，彈簧的長(zhǎng)度必須滿足l1≤l≤l2.若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，由此可以求出的物理量為（）A.彈簧的自然長(zhǎng)度B.彈簧的勁度系數(shù)C.最大靜摩擦力D.物體的質(zhì)量[解析]當(dāng)彈簧收縮時(shí)，A物體先被推動(dòng)，對(duì)A物體，據(jù)平衡條件得：k(l0-l1)+mgsinθ=μmgcosθ①當(dāng)彈簧拉伸時(shí)，B物體先被拉動(dòng)，有：k(l2-l0)+mgsinθ=μmgcosθ②解得：l0=(l1+l2)[答案]A[名師坐堂]（1）當(dāng)物體剛好不能相對(duì)于接觸面滑動(dòng)時(shí)，物體所受的靜摩擦力達(dá)到最大值，即最大靜摩擦力。（2）就本題而言，由于重力沿斜面向下的分力作用，物體被向下推或被向下拉時(shí)，更容易使物體移動(dòng)。[典例對(duì)應(yīng)]【例1】（2014·新課標(biāo)）如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定在偏離豎直方向某一角度上（橡皮筋在彈性限度內(nèi)）。與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球高度（）A.一定升高B.一定降低C.保持不變D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定[命題意圖]從知識(shí)層面看，本題涉及共點(diǎn)力平衡和牛頓第二定律，都是Ⅱ級(jí)知識(shí)點(diǎn)，從能力層面分析，本題主要考查學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行推理和解決實(shí)際問題的能力，本題不再比較彈性繩拉力大小，而是比較小球在兩種狀態(tài)下位置的高低，從而在能力上有了更高的要求。[解析]設(shè)橡皮筋原長(zhǎng)為l0，小球穩(wěn)定在豎直位置時(shí)，橡皮筋長(zhǎng)度為l1，當(dāng)小球隨小車向左加速時(shí)，橡皮筋長(zhǎng)度為l2。據(jù)平衡條件得：k(l1-l0)=mg ①據(jù)牛頓第二定律得：k(l2-l0)cosθ=mg ②靜止時(shí)，小球離懸點(diǎn)的豎直距離為：h1=l1 ③小球隨車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，離懸點(diǎn)的豎直距離為：h2=l2cosθ ④解得：h1=l0+h2=l0cosθ+可見，h1>h2,即小球的高度變高了。[答案]A[題后反思]（1）要定量表示小球所處位置的高度，就必須找出一個(gè)固定位置（某一較高位置或某一較低位置）作為參考。（2）本題較易錯(cuò)選C，其原因有兩個(gè)，一是憑猜測(cè)，二是忽視了橡皮筋的原長(zhǎng)，將伸長(zhǎng)量當(dāng)成橡皮筋的總長(zhǎng)。由kx1=mg和kx2cosθ=mg得出x1=x2cosθ，從而誤選C。【例2】（2014·江蘇高考）如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m。靜止疊放在水平地上，A、B兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平拉力F，則（）A.當(dāng)F＜2μmg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B.當(dāng)F＝μmg時(shí)，A的加速度為μgC.當(dāng)F＞3μmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)D.無(wú)論F為何值，B的加速度不會(huì)超過μmg[命題意圖]本題需要分析判斷A、B兩物體之間是否相對(duì)滑動(dòng)，依此考查考生的分析推理能力，涉及的知識(shí)點(diǎn)有物體的受力分析、牛頓第二定律和最大靜摩擦力等。[解析]首先判斷物體B能否在地面上運(yùn)動(dòng)。A對(duì)B的摩擦力為動(dòng)力，其最大值為：f1=2μmg地面對(duì)B的摩擦力為阻力，其最大值為:f2=μ(m+2m)g=μmg可見，f1>f2,故當(dāng)力F足夠大時(shí)，物體B能運(yùn)動(dòng)起來(lái)。當(dāng)A、B都相對(duì)地面靜止時(shí)有：F=fAB≤2μmg（對(duì)A物體）,且F=f地≤μmg（對(duì)A、B構(gòu)成整體）解得：F≤μmg，故A選項(xiàng)錯(cuò)。當(dāng)A、B一起運(yùn)動(dòng)而恰不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，據(jù)牛頓第二定律得：F1—μ(mg+2mg)=3ma12μmg－μmg=ma1解得：F1=3μmg可見，當(dāng)μmg<F≤3μmg時(shí)，A、B一起加速運(yùn)動(dòng)，故C選項(xiàng)正確。當(dāng)F=μmg時(shí)，對(duì)A、B構(gòu)成整體有：F－μmg=3ma2解得：a2=μg故B選項(xiàng)正確。當(dāng)B物塊運(yùn)動(dòng)起來(lái)時(shí)，有：fab－μmg=maB其中fab≤2μmg解得：aB≤μmg,故D選項(xiàng)正確。[答案]BCD[題后反思]（1）只有當(dāng)A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μAB跟B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ地間滿足μABmAg>μ地(mA+mB)g時(shí)，B才能加速運(yùn)動(dòng)起來(lái)，否則，無(wú)論拉A的力F多大，B物塊總靜止不動(dòng)。（2）A、B一起做加速運(yùn)動(dòng)的受力標(biāo)志是：A、B間存在靜摩擦力fAB，且滿足fB地<fAB≤μAB·mAg,即μmg<fAB≤2μmg。（3）物塊與板間的相對(duì)滑動(dòng)問題一直是高考的熱點(diǎn)，同時(shí)，又是難點(diǎn)，同學(xué)們須予以高度重視。[命題趨向]力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，也是歷年來(lái)高考考查的重點(diǎn)，主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律的理解和應(yīng)用能力。平衡問題一般以選擇題為主，難度適中；動(dòng)力學(xué)問題既有選擇題又有計(jì)算題，并且計(jì)算題常常結(jié)合功能關(guān)系、電磁場(chǎng)等知識(shí)，有一定難度。[直擊高考]選擇題（共10小題，在每一小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)是正確的）1.用火箭發(fā)射人造衛(wèi)星，假設(shè)火箭由靜止豎直升空的過程中，火箭里燃料燃燒噴出氣體產(chǎn)生的推力大小不變，空氣的阻力也認(rèn)為不變，則下列圖象中能反映火箭的速度v或加速度a隨時(shí)間t變化的圖象為()2.如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，A、B兩個(gè)質(zhì)量均為m的滑塊用輕質(zhì)彈簧相連，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l，彈簧的勁度系數(shù)為k，水平力F作用在滑塊B上，則下列說(shuō)法正確的是（）A.彈簧原長(zhǎng)為l+B.彈簧原長(zhǎng)為l+C.力F的大小為mgD.力F的大小為mg如圖所示，輕彈簧上端連接一較短的，輕繩上端輕繩固定，下端拴一小球，小球與光滑的三角形斜面接觸，彈簧處于豎直狀態(tài)。現(xiàn)用力F豎直向上推斜面，使斜面緩慢向上運(yùn)動(dòng)直至彈簧與斜面平行，則在此過程中，以下說(shuō)法正確的是（）A.小球?qū)π泵娴膲毫σ恢痹龃驜.彈簧對(duì)小球拉力一直減小C.斜面對(duì)小球做正功D.推力F做的功等于斜面與小球機(jī)械能的增加如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一小物體(物體與彈簧不連接)，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2)，則下列結(jié)論正確的是（

）A.物體在運(yùn)動(dòng)過程中處于超重狀態(tài)B.物體的質(zhì)量為5kgC.物體的加速度大小為5m/s2D.彈簧的勁度系數(shù)為750N/m5.某馬戲團(tuán)演員做滑桿表演．豎直滑桿上端固定，下端懸空，滑桿的重力為200N.在桿的頂部裝有一個(gè)拉力傳感器，可以顯示桿頂端所受拉力的大?。阎輪T在滑桿的頂端做完動(dòng)作之后，先在桿上靜止了0.5s，然后沿桿下滑，3.5s末剛好滑到桿底端，并且速度恰好為零．整個(gè)過程中演員的v—t圖象和傳感器顯示的拉力隨時(shí)間的變化情況如圖所示，g取10m／s2．則下述說(shuō)法正確的是（）A.演員的體重為800NB.演員在最后2s內(nèi)一直處于超重狀態(tài)C.傳感器顯示的最小拉力為620ND.滑桿長(zhǎng)7.5m6.如圖所示，一質(zhì)量為M=2kg（包括定滑輪）傾角為30°的斜面體放于水平面上，一質(zhì)量為m=1kg的小物體置于斜面體上，一細(xì)繩跨過不計(jì)摩擦的輕質(zhì)定滑輪，一端與小物體相連，另一端與輕質(zhì)彈簧相接，細(xì)繩與斜面平行，固定輕質(zhì)彈簧的細(xì)繩與水平面也成30°角。整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧秤的示數(shù)為4.9N，重力加速度為g=9.8m/s2A.斜面對(duì)小物體的摩擦力大小為零B.水平面對(duì)斜面體的靜摩擦力大小為2.45NC.小物體對(duì)斜面體的壓力大小為5ND.斜面體對(duì)水平面的壓力大小為31.85N7.如圖所示，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細(xì)線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為（重力加速度為g）（）A.T=m(gsinθ+acosθ),FN=m(gcosθ-asinθ)B.T=m(gsinθ-acosθ),FN=m(gcosθ+asinθ)C.若增大加速度a后，細(xì)繩仍能拉直，則T增大，F(xiàn)N減小D.若增大加速度a后，細(xì)繩仍能拉直，則T減小，F(xiàn)N增大（原創(chuàng)題）如圖甲·所示，A、B兩個(gè)物體疊放在水平面上，B的上下表面均水平，A物體與一拉力傳感器相連接，連接力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平。從t=0時(shí)刻起，用一水平向右的力F=kt(k為常數(shù)）作用在B的物體上，力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。據(jù)此可求()

A.A、B之間的最大靜摩擦力B.水平面與B之間的滑動(dòng)摩擦力C.A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μABD.B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ如圖所示，A、B兩個(gè)小球用一輕質(zhì)彈簧相連接，放于光滑的半球形容器中，最終它們靜止于如圖所示的位置。用FNA、FNB分別表示A、B兩球所受支持力大小，用mA、mB分別表示A、B兩球的質(zhì)量，則以下關(guān)系式中正確的是（）=,==，==，==，=如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量分別為m、3m、2m。B和C分別固定在彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計(jì)。B和吊籃A的加速度大小為g物體B的加速度大小為g物體C的加速度大小為2A、B、C的加速度大小都等于g二、計(jì)算論述題11.從離地面h＝60m高處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,同時(shí)在它下方地面處以初速度v0＝30m/s豎直上拋另一個(gè)質(zhì)量為m的小球B,若空氣對(duì)兩個(gè)小球的阻力f大小不變,均為f＝0.5mg,取g=10m/s2。求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間相遇。利用彈簧彈射和皮帶傳動(dòng)裝置可以將工件運(yùn)送至高處．如圖所示，已知傳送軌道平面與水平方向成37°角，傾角也是37°的光滑斜面軌道固定于地面且與傳送軌道良好對(duì)接，彈簧下端固定在斜面底端，工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．皮帶傳動(dòng)裝置順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度v=4m/s，兩輪軸心相距L=5m，B、C分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，輪緣與傳送帶之間不打滑．現(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的工件放在彈簧上，用力將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到皮帶上的B點(diǎn)時(shí)速度v0=8m/s，AB間的距離s=lm，此時(shí)，工件脫離彈簧。工件可視為質(zhì)點(diǎn)，g取l0m/s2．(sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）彈簧的最大彈性勢(shì)能;（2）工件沿傳送帶上滑的時(shí)間。專題一答案1.[解析]設(shè)推力為F，阻力為F1，根據(jù)牛頓第二定律得，由于火箭的質(zhì)量減小，故其加速度越來(lái)越大，v-t圖像中圖線的斜率越來(lái)越大，A錯(cuò)誤B正確.加速度雖然是增大，但是加速度不與時(shí)間成正比，C、D錯(cuò)誤.[答案]B2.[解析]對(duì)A物體，據(jù)平衡條件得mgsin30°=kx,其中x=l0-l,解得l0=l+,A選項(xiàng)對(duì)；對(duì)A、B構(gòu)成整體，據(jù)平衡條件得：Fcos30°=2mgsin30°,解得mg,D選項(xiàng)對(duì)。[答案]AD[解析]在斜面緩慢上升過程中，小球受力如圖所示，可見，小球所受支持力FN逐漸增大，彈簧拉力逐漸減小，A、B均正確；彈簧的長(zhǎng)度逐漸減小，小球逐漸升高，支持力FN對(duì)小球做正功，C對(duì)；推力F所做的功等于斜面體小球及彈簧構(gòu)成系統(tǒng)的機(jī)械能增量，D錯(cuò)。[答案]ABC[解析]物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故物體在運(yùn)動(dòng)過程中處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A正確.開始時(shí)物體靜止則有mg=kx0.當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)的位移為x(x≤4cm)時(shí)，由牛頓第二定律，F(xiàn)+k(x0-x)-mg=ma,由以上二式得F=ma+kx由F-x圖象可知，x=0時(shí)，F(xiàn)1=10N=max>4cm，物體與彈簧分離，則F2=30N,F2-mg=ma解得m=2kg,a=5m/s2再由圖象的斜率可得彈簧的勁度系數(shù)為k=500N/m故選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。[答案]AC[解析]演員的體重為G=800N-200N=600N，A錯(cuò)；最后2s內(nèi)演勻減下降，加速度豎直向上，一直處于超重狀態(tài)，B對(duì)；在0.5~1.5s內(nèi)，a=3m/s2,mg-f=ma,傳感器所受拉力為：F=200+f,解得F=620N,C對(duì)；桿長(zhǎng)為L(zhǎng)=×3×3m=4.5m,D錯(cuò)。[答案]BC6.[解析]據(jù)平衡條件得小物體所受靜摩擦力大小為F1=mgsin30°-F=1×9.8×N-4.9N=0，A對(duì)；地臺(tái)對(duì)斜面體的摩擦力為F2=Fcos30°=4.9×N=2.45N,B錯(cuò)；小物體對(duì)斜面的壓力大小為FN1=mgcos30°=N,C錯(cuò)；斜面體對(duì)水平面的壓力大小為FN2=(M+m)g+Fsin30°=31.85N,D對(duì)。[答案]AD[解析]據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ-T=macosθ,FN-mgcosθ=masinθ,解得T=m(gsinθ-acosθ),FN=m(gcosθ+asinθ),可見A錯(cuò)B對(duì)；由T和FN表達(dá)式可知，a增大時(shí)，T減小，F(xiàn)N增大。[答案]BD8.[解析]當(dāng)B被拉動(dòng)后，力傳感器才有示數(shù)，地面對(duì)B的最大靜摩擦力為fm=kt1,A、B相對(duì)滑動(dòng)后，力傳感器的示數(shù)保持不變，則fAB=kt2-fm=k(t2-t1),A、B對(duì)；由于A、B的質(zhì)量未知，則μAB和μ不能求出。[答案]AB[解析]A、B小球受力如圖所示，據(jù)正弦定理得：解得：，[答案]B[解析]未剪斷輕繩時(shí)，彈簧彈力為3mg,剪斷輕繩瞬間彈簧彈力不變，故B的加速度為零，B錯(cuò)誤.剪斷輕繩后A和C將一起向下加速，把A和C視為一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律，可知A和C的加速度，A、D錯(cuò)誤，C正確.[答案]C[解析]小球A下落的加速度=5m/s2小球B上升的加速度=15m/s2因?yàn)関0=