題型01 歸類建模記憶法（解題技巧）-備戰(zhàn)2024年高考物理答題技巧與模板構(gòu)建（解析版）

題型01歸類建模記憶法模板01平衡狀態(tài)模型模板01平衡狀態(tài)模型模板02動力學模型技法01物體處于平衡狀態(tài)時解題技巧當物體在平衡狀態(tài)時，涉及輕繩、輕桿、輕彈簧三個模型時的一般當物體在平衡狀態(tài)時，涉及輕繩、輕桿、輕彈簧三個模型時的一般解題技巧為：（2023海南高考真題）如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是(

)A.工人受到的重力和支持力是一對平衡力B.工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C.重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D.重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變物體處于平衡狀態(tài)時解題技巧確定爭辯對象以人為爭辯對象以滑輪為爭辯對象對物體進行受力分析并畫出示意圖依據(jù)平衡條件列方程F三力的合力為0，其中兩力的合力與第三個力大小相等、方向相反運用數(shù)學工具求解作答依據(jù)一對平衡力和一對相互作用力的概念可知，工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力，故A錯誤、B正確F隨著重物緩慢拉起過程，θ漸漸增大，則FT漸漸增大，故CD技法02三個模型在瞬時變化情形下的解題技巧物體在涉及輕繩、輕桿、輕彈簧處于平衡狀態(tài)，在其中一個模型瞬間發(fā)生變化時，物體的受力狀況、運動狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，這類題型的解題一般步驟為：物體在涉及輕繩、輕桿、輕彈簧處于平衡狀態(tài)，在其中一個模型瞬間發(fā)生變化時，物體的受力狀況、運動狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，這類題型的解題一般步驟為：如圖所示，水平輕繩和傾斜輕彈簧N的某一端均與小球a相連，另一端分別固定在豎直墻和天花板上，輕彈簧N與豎直方向的夾角為60°，小球a與輕彈簧M連接，小球b懸掛在彈簧M上，兩球均靜止。若a、b兩球完全相同，且質(zhì)量均為m，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．水平輕繩的拉力大小為B．剪斷水平輕繩的瞬間，輕彈簧N對小球a的彈力大小為4mgC．剪斷水平輕繩的瞬間，a球的加速度大小為D．剪斷水平輕繩的瞬間，b球的加速度大小為g彈力瞬時變化情形下解題技巧確定爭辯對象小球a、b整體小球b小球a變化前受力分析由平衡條件列方程變化后受力分析剪斷輕繩前后比較彈力變化剪斷水平輕繩的瞬間彈簧彈力不突變，小球b受力狀況不變，合力為零。小球a受力狀況僅比初始狀態(tài)少了繩的拉力，故合力水平向右，大小與初始狀態(tài)水平細繩拉力相等，即由牛頓其次定律求解小球b的加速度為零小球a的加速度大小為【答案】BC1.如圖甲所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為m1的物體，∠ACB＝30°；如圖乙所示的輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G被細繩EG拉住，EG與水平方向成30°角，輕桿的G點用細繩GF拉住一個質(zhì)量為m2的物體，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．圖甲中BC對滑輪的作用力大小為B．圖乙中HG桿受到繩的作用力為m2gC．細繩AC段的拉力TAC與細繩EG段的拉力TEG之比為1∶1D．細繩AC段的拉力TAC與細繩EG段的拉力TEG之比為m1∶2m2【答案】D【詳解】A．題圖甲中，兩段繩的拉力大小都是m1g，互成120°角，因此合力大小是m1g，依據(jù)共點力平衡，BC桿對滑輪的作用力大小也是m1g（方向與豎直方向成60°角，斜向右上方），故A錯誤；題圖乙中，以G為爭辯對象，分析受力狀況如圖，由平衡條件得：THGtan30°＝m2g得：THG＝m2g即HG桿受到繩的作用力為，故B錯誤；CD．題圖甲中繩AC段的拉力：TAC＝m1g題圖乙中由于：TEGsin30°＝m2g得：TEG＝2m2g解得：故C錯誤，D正確。故選D。2.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的小物塊Р和Q，用輕質(zhì)彈簧連接后放在水平地面上，Р通過一根水平輕繩連接到墻上。P的下表面光滑，Q與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。用水平拉力將Q向右緩慢拉開一段距離，撤去拉力后，Q恰好能保持靜止。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g。若剪斷輕繩，Р在隨后的運動過程中相對于其初始位置的最大位移大小為(

)A.μmgk

B.2μmgC.4μmgk D.【答案】C

【解析】Q恰好能保持靜止時，設彈簧的伸長量為x，滿足：kx=2μmg若剪斷輕繩后，物塊P與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，彈簧的最大壓縮量也為x，因此Р相對于其初始位置的最大位移大小為：s=2x=故選C。3.（2023江蘇南通模擬）餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好上升補平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為(

)10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m【答案】B

【解析】由題知，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好上升補平，則說明一個盤子的重力可以使彈簧形變相鄰兩盤間距，則有：mg

=

3解得：k

=

100N/m。故選B。4.(2023·廣西壯族自治區(qū)桂林市·模擬題)如圖所示，帶正電的小球穿在一根不行伸長的光滑絕緣輕繩上，可自由滑動，整個裝置處于水平向右的勻強電場中，小球處于靜止狀態(tài)。保持A端位置不變(兩桿間距合適，小球兩側(cè)繩子之間夾角始終小于180°)(

)A.將B端向上移動一小段距離到B1B.將B端向下移動一小段距離到B2C.將右邊豎直桿向左移動一小段距離，再次穩(wěn)定后繩子張力減小D.將右邊豎直桿向右移動一小段距離，再次穩(wěn)定后繩子張力減小【答案】AC【解析】對小球進行受力分析，如圖所示將重力和電場力合并為恒力F合，兩段繩子拉力等大且合力為F合。過A、B分別做平行于G′的直線為等效絕緣桿，直線間距為d，設兩繩與F合夾角為θ，兩繩長度分別為L1、L則d=A.B移至B1時，ab間距d增大，則θ變大，再次穩(wěn)定后繩子張力增大，AB.B移至B2時，d減小，θ減小，再次穩(wěn)定后繩子張力減小，BC.右桿左移，d減小，θ減小，再次穩(wěn)定后繩子張力減小，C正確；D.右桿右移，d增大，θ增大，再次穩(wěn)定后繩子張力增大，D錯誤。故選AC。5．如圖，足夠長的光滑直桿和構(gòu)成一個支架，在豎直面上放置，支架連結(jié)處為B，直桿、與豎直夾角分別為、，輕質(zhì)小環(huán)P、Q分別穿進直桿和，兩根細繩的一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端系在一起，其結(jié)點為O掛上小球后，繩長拉直后的長度分別為、，若兩細繩的張力大小相等。則（）A．肯定等于，不肯定等于B．不肯定等于，肯定等于C．肯定等于，也肯定等于D．不肯定等于，也不肯定等于【答案】A【詳解】由于P、Q為輕環(huán)，不計重力，所以掛上小球后，繩與繩伸直后分別與和垂直，對結(jié)點O受力分析如圖由于平衡后兩繩的張力相等，所以水平重量必需大小相等方向相反，即可知肯定等于，由于與繩長無關，所以不肯定等于，A正確。故選A。6．如圖所示，輕質(zhì)不行伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。假如只人為轉(zhuǎn)變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是（）A．繩的右端上移到b’，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移【答案】AB【詳解】如圖所示，兩個繩子是對稱的，與豎直方向夾角是相等的。假設繩子的長度為x，則有:繩子一端在上下移動的時候，繩子的長度不變，兩桿之間的距離不變，則θ角度不變。AC．兩個繩子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，A正確，C錯誤；B．當N向右移動后，依據(jù)，即L變大，繩長不變，所以θ角減小，繩子與豎直方向的夾角變大，繩子的拉力變大，B正確；D．繩長和兩桿距離不變的狀況下，θ不變，所以掛的衣服質(zhì)量變化，不會影響懸掛點的移動，D錯誤。故選AB。7.(2023·天津市市轄區(qū)·月考試卷)“抖空竹”是中國傳統(tǒng)的體育活動之一，在我國有悠久的歷史，為國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一。現(xiàn)將抖空竹中的一個變化過程簡化成以下模型：輕繩系于兩根輕桿的端點位置，左、右手分別握住兩根輕桿的另一端，肯定質(zhì)量的空竹架在彈性繩上。接下來做出如下動作，左手抬高的同時右手放低，使繩的兩個端點勻速移動，其軌跡為豎直面內(nèi)等腰梯形的兩個腰(梯形的上下底水平)，如圖所示。則兩端點分別自A、C兩點，沿AB、CD以同一速度勻速移動，忽視摩擦力及空氣阻力的影響，則運動過程中(

)A.左右兩邊繩的彈力均不變 B.左右兩邊繩的彈力不相等C.左邊繩的彈力變大 D.右邊繩的彈力變小【答案】A【解析】B.以空竹為爭辯對象進行受力分析，同一根繩子拉力處處相等，所以F1=FACD.在水平方向空竹處于共點力平衡，設F1與水平方向的夾角為α，F(xiàn)2與水平方向的夾角為則有F1所以α=β所以兩根繩與豎直方向的夾角相等，為θ，則2F1兩端點移動的過程，兩端點在水平方向上的距離不變，所以彈力大小不變，故A正確，CD錯誤。故選A。8.(2023·江西省·模擬題)如圖所示，輕繩MN的兩端固定在水平天花板上，輕繩OP系在輕繩MN的某處，光滑輕滑輪懸掛一質(zhì)量m的物體，并跨在輕繩MN上。初始時用豎直向下的力F拉OP，使O點處于如圖所示的位置，此時OM與水平天花板的夾角為60°，O′N與水平方向的夾角為30°。在保證O點位置不變的狀況下，現(xiàn)使輕繩OP以O點為圓心順時針緩慢轉(zhuǎn)過A.力F的大小先減小后增大B.輕繩OM的拉力大小先減小后增大C.當力F豎直向下時，力F的大小為mgD.當力F豎直向下時，輕繩O′N【答案】AC【解析】AB.對O點進行受力分析

依據(jù)F順時針旋轉(zhuǎn)

90°

的過程，T的方向不變，F(xiàn)依據(jù)矢量三角形法可知F先減小，后增大，當F與F1垂直時具有最小值，T在始終減小，A正確，B依據(jù)同一根繩子拉力處處相等，可知FO′OO點位置不變，則

O′

點位置也不變，對

O′

進行受力分析，依據(jù)共點力平衡得2得FF1

是大小不變的恒力，DC.當F向下時，F(xiàn)1=mg不變，T和豎直方向的夾角為30°OO′

和豎直方向的夾角為60TT求得F=mg，C正確。故選AC。9.(2023·河北省石家莊市·模擬題)如圖所示，輕桿OA與輕桿OB通過光滑鉸鏈安裝在豎直墻面上，另一端通過鉸鏈連接于O點。已知∠OAB=30°，∠OBA=60°，鉸鏈質(zhì)量忽視不計，重力加速度為g?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m的物塊通過輕繩懸掛于O點保持靜止，下列說法正確的是(

)A.豎直墻對A、B兩點鉸鏈的總作用力方向豎直向上B.輕桿OA對O點鉸鏈的推力為1C.若在O點施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OB的彈力始終增大D.若在O點施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OA的彈力先減小后增大【答案】ACD【解析】解：A、對輕桿OA、OB及重物所組成的系統(tǒng)進行受力分析可知，該系統(tǒng)受到豎直墻對A、B兩點鉸鏈的作用力及重物重力，由三力平衡可知豎直墻對A、B兩點鉸鏈的總作用力方向豎直向上，大小等于mg，故A正確；B、對O點受力分析如圖：由平衡條件得：F故B錯誤；CD、若在O點施加從零緩慢增大且水平向右的外力，對O點受力狀況，如圖：將力分解到沿OB方向和沿OA方向，可得：沿OB方向：Fcos30°+mgcos60°=沿OA方向：F故F緩慢增大時FOA先減小后反向增大，F(xiàn)OB始終增大，故故選：ACD?！疽?guī)律總結(jié)】對輕桿OA、OB及重物所組成的系統(tǒng)進行受力分析，由平衡條件求解豎直墻對A、B兩點鉸鏈的總作用力方向；對O點受力分析，依據(jù)平衡條件求解輕桿OA對O點鉸鏈的作用力；對O點受力分析，將力分解到沿OB方向和沿OA方向，依據(jù)平衡條件列式推斷桿上的彈力的變化。10.（2023山東模擬）傾角為的光滑斜面固定在水平地面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端，另一端與質(zhì)量為m的物塊A連接，物塊A右端接一細線，細線平行于斜面繞過斜面頂端的光滑輕質(zhì)定滑輪與物塊B相連。開頭時托住物塊B使細線恰好伸直且張力為0，然后由靜止釋放物塊B。當B的質(zhì)量也為m時，物塊A沿斜面對上經(jīng)過P點（圖中