2025版高考物理二輪學法講義01-運動與力

學習資料學生姓名：科目：物理審核人：放電影：內容：力與物體的平衡高考題型1靜態(tài)平衡問題1．研究對象的選?。赫w法和隔離法．2．受力分析的方法(1)假設法．(2)轉換研究對象法：根據牛頓第三定律，如圖.(3)動力學分析法：根據牛頓第二定律，由加速度方向判定合力的方向，從而確定某一個力的方向，如圖.3．共點力平衡的常用處理方法適用條件平衡關系合成法三個共點力任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反效果分解法三個共點力某一個力按力的作用效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件正交分解法三個或以上共點力將物體所受的力分解為相互垂直的兩組力，每組力都滿足平衡條件例1如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質細繩上O點處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連．甲、乙兩物體質量相等．系統(tǒng)平衡時，O點兩側繩與豎直方向的夾角分別為α和β.若α＝70°，則β等于() A．45° B．55° C．60° D．70°例2如圖所示，金屬棒ab質量為m，通過電流為I，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面夾角為θ，ab靜止于寬為L的水平導軌上．下列說法正確的是() A．金屬棒受到的安培力大小為F＝BILsinθ B．金屬棒受到的摩擦力大小為Ff＝BILcosθ C．若只改變電流方向，金屬棒對導軌的壓力將增大 D．若只增大磁感應強度B，金屬棒對導軌的壓力將增大例3如圖所示，兩個相同的木模質量均為m，靠三根豎直細線連接，在水平面上按一個“互”字形靜置，上方木模呈現懸浮效果，這是利用了建筑學中的“張拉整體”結構原理．已知重力加速度為g，則圖中短線a上的張力F1和水平面所受壓力F2滿足() A．F1>mg，F2<2mg B．F1>mg，F2＝2mg C．F1<mg，F2<2mg D．F1<mg，F2＝2mg高考題型2動態(tài)平衡問題1．解決動態(tài)平衡問題的一般思路化“動”為“靜”，多個狀態(tài)下“靜”態(tài)對比，分析各力的變化或極值．2．三力作用下的動態(tài)平衡3．四力作用下的動態(tài)平衡(1)在四力平衡中，如果有兩個力為恒力，或這兩個力的合力方向確定，為了簡便可用這兩個力的合力代替這兩個力，轉化為三力平衡，例如：如左圖，qE<mg，把擋板緩慢轉至水平的過程中，可以用重力與靜電力的合力mg－qE代替重力與靜電力．如右圖，物體在拉力F作用下做勻速直線運動，改變θ大小，求拉力的最小值，可以用支持力與摩擦力的合力F′代替支持力與摩擦力．(tanθ＝μ) (2)對于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法．例4如圖所示，斜面體A放在粗糙水平面上，小球B用輕繩拴住置于斜面上，輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上，不計小球與斜面間的摩擦．現用水平向左的力緩慢拉動斜面體，小球始終未脫離斜面．下列說法正確的是() A．輕繩的拉力先變小后變大 B．斜面對小球的支持力不變 C．水平面對斜面體的摩擦力變小 D．水平面對斜面體的支持力變大

例5如圖所示，光滑圓環(huán)固定在豎直面內，一個小球套在環(huán)上，用穿過圓環(huán)頂端光滑小孔的細線連接，現用水平力F拉細線，使小球緩慢沿圓環(huán)向上運動，此過程中圓環(huán)對小球的彈力大小為FN，則在運動過程中() A．F增大 B．F不變 C．FN不變 D．FN增大例6如圖所示，豎直放置的“”形支架上，一根不可伸長的輕繩通過不計摩擦的輕質滑輪懸掛一重物G，現將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從B點(與A點等高)沿支架緩慢地向C點靠近，則繩中拉力大小變化的情況是() A．變大 B．變小 C．不變 D．先變大后變小拓展如圖，若另一端由B點水平移至D點，則繩中拉力大小變化的情況是________．針對練習：1.如圖所示，小球A、B大小相同，質量分別為m、2m，豎直懸掛在細線下方．現整個裝置受到水平向右的風力影響，則兩球達到平衡后的位置可能是() 2.重為G的兩個完全相同的小球，與水平地面間的動摩擦因數均為μ.豎直向上的較小的力F作用在連接兩球輕繩的中點，繩間的夾角α＝60°，如圖所示．緩慢增大F，到兩球剛要運動的過程中，下列說法正確的是() A．地面對球的支持力變大，摩擦力變大 B．地面對球的支持力變小，摩擦力變小 C．球剛開始運動時，地面對球沒有支持力 D．球剛開始運動時，球受到的摩擦力最大3．粗細均勻的導體棒ab懸掛在兩根相同的輕質彈簧下，ab恰好在水平位置，如圖所示．已知ab的質量m＝2g，ab的長度L＝20cm，沿水平方向與ab垂直的勻強磁場的磁感應強度B＝0.1T，電池的電動勢為12V，電路總電阻為12Ω.當開關閉合時() A．導體棒ab所受的安培力方向豎直向上 B．能使兩根彈簧恰好處于自然狀態(tài) C．導體棒ab所受的安培力大小為0.02N D．若系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量均與閉合開關前相比改變了0.5cm，則彈簧的勁度系數為5N/m專題強化練1．如圖所示，對稱晾掛在光滑等腰三角形衣架上的衣服質量為M，衣架頂角為120°，重力加速度為g，則衣架右側對衣服的作用力大小為() A.eq\f(1,2)Mg B.eq\f(\r(3),3)Mg C.eq\f(\r(3),2)Mg D．Mg2．一臺空調外機用三腳架固定在外墻上，如圖所示，空調外機的重心在支架水平橫梁AO和斜梁BO連接點O的正上方，橫梁對O點的拉力沿OA方向、大小為F1，斜梁對O點的支持力沿BO方向、大小為F2.如果把斜梁加長一點，仍保持連接點O的位置不變，則() A．F1增大 B．F1減小 C．F2不變 D．F2增大3．甲、乙兩建筑工人用簡單機械裝置將工件從地面提升并運送到樓頂．如圖所示，設當重物提升到一定高度后，兩工人保持位置不動，甲通過緩慢釋放手中的繩子，使乙能夠用一始終水平的輕繩將工件緩慢向左拉動，最后將工件運送至乙所在位置，完成工件的運送．繩的重力及滑輪的摩擦不計，滑輪大小忽略不計，則在工件向左移動過程中() A．乙手中繩子上的拉力不斷增大 B．甲手中繩子上的拉力不斷減小 C．樓頂對甲的支持力不斷增大 D．樓頂對甲的摩擦力小于對乙的摩擦力4．如圖所示，質量為m＝2.4kg的物體用細線懸掛處于靜止狀態(tài)．細線AO與天花板之間的夾角為53°，細線BO水平，若三根細線能承受的最大拉力均為100N，重力加速度g取10m/s2，不計所有細線的重力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列說法正確的是() A．細線BO上的拉力大小為30N B．細線AO上的拉力大小為18N C．要使三根細線均不斷裂，則細線下端所能懸掛物體的最大質量為8kg D．若保持O點位置不動，沿順時針方向緩慢轉動B端，則OB線上拉力的最小值為19.2N5.如圖所示，矩形平板ABCD的AD邊固定在水平面上，平板與水平面夾角為θ，AC與AB的夾角也為θ.質量為m的物塊在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向勻速運動．物塊與平板間的動摩擦因數μ＝tanθ，重力加速度大小為g，拉力大小為() A．2mgsinθcos

eq\f(θ,2) B．2mgsinθ C．2mgsin

eq\f(θ,2) D．mgsinθcos

eq\f(θ,2)6.如圖所示，將一光滑輕桿固定在水平地面上，桿與地面間的夾角為30°，一光滑輕環(huán)(不計重力)套在桿上，一個大小和質量都不計的滑輪通過輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩繞過滑輪系在輕環(huán)上，現用水平向右的力緩慢拉繩，當輕環(huán)靜止不動時，OP繩與天花板之間的夾角為() A．30° B．45° C．60° D．75°

7.如圖，光滑絕緣斜面固定在水平面上，一定質量的帶電小球A在斜面上保持靜止，小球A與斜面間由平行于斜面的細線相連，帶電小球B用絕緣桿固定，A、B在同一水平高度，此時斜面對小球A無支持力．現保持B球的水平高度不變，將B球緩慢向左移動一小段距離，則在此過程中() A．小球A脫離斜面，細線所受的拉力變大 B．小球A脫離斜面，細線所受的拉力變小 C．小球A仍在斜面上，細線所受的拉力變大 D．小球A仍在斜面上，細線所受的拉力變小8．如圖所示，在豎直平面內有一勻強電場，一帶電荷量為＋q、質量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運動．已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g.則下列說法正確的是() A．電場的方向可能水平向左 B．電場強度E的最小值為eq\f(mg,q) C．當qEmin＝mg時，小球從M運動到N時電勢能變化量為零 D．F所做的功一定為eq\f(\r(2),2)mgd9．質量為M的凹槽靜止在水平地面上，內壁為半圓柱面，截面如圖所示，A為半圓的最低點，B為半圓水平直徑的端點．凹槽恰好與豎直墻面接觸，內有一質量為m的小滑塊．用推力F推動小滑塊由A點向B點緩慢移動，力F的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是() A．推力F先增大后減小 B．凹槽對滑塊的支持力先減小后增大 C．墻面對凹槽的壓力先增大后減小 D．水平地面對凹槽的支持力先減小后增大10.如圖所示，有一長為L的輕桿，一端用光滑的鉸鏈固定在墻上，另一端固定一質量為m的小球B，在距鉸鏈正上方L處有一光滑輕質小定滑輪，現用手拉動繞過滑輪并系在小球B上的細線，使小球B緩慢上移，手對細線的拉力大小為F，桿對小球B的彈力大小為FN，重力加速度為g，在移動過程中，下列說法正確的是() A．F不變，FN減小 B．F減小，FN增大 C．當桿被拉至水平狀態(tài)時F＝eq\r(2)mg D．桿對小球B的彈力大小恒為eq\r(2)mg11.如圖所示裝置，兩根細繩拴住一小球，保持兩細繩間的夾角θ＝120°不變，若把整個裝置在紙面內順時針緩慢轉過90°，則在轉動過程中，CA繩的拉力F1、CB繩的拉力F2的大小變化情況是() A．F1先變小后變大 B．F1一直增大 C．F2一直增大 D．F2最終變?yōu)榱?/p>

12.如圖所示，豎直桿固定在木塊C上，兩者總重為20N，放在水平地面上，輕細繩a連接小球A和豎直桿頂端，輕細繩b連接小球A和B，小球A、B重均為10N．當用最小的恒力F作用在小球B上時，A、B、C均保持靜止，繩a與豎直方向的夾角為30°.下列說法正確的是() A．力F的大小為5eq\r(3)N B．繩a的拉力大小為10eq\r(3)N C．地面對C的摩擦力大小為10N D．地面對C的支持力大小為40N13.如圖所示，用輕繩系住一質量為2m的勻質大球，大球和墻壁之間放置一質量為m的勻質小球，各接觸面均光滑．系統(tǒng)平衡時，繩與豎直墻壁之間的夾角為α，兩球心連線O1O2與輕繩之間的夾角為β，則α、β應滿足() A．tanα＝3cotβ B．2tanα＝3cotβ C．3tanα＝tan(α＋β) D．3tanα＝2tan(α＋β)牛頓運動定律與直線運動高考題型1勻變速直線運動規(guī)律的應用1．勻變速直線運動問題常用的六種解題方法2．兩種勻減速直線運動的分析方法(1)剎車問題的分析末速度為零的勻減速直線運動問題常用逆向思維法，對于剎車問題，應先判斷車停下所用的時間，再選擇合適的公式求解．(2)雙向可逆類運動分析勻減速直線運動速度減為零后反向運動，全過程加速度的大小和方向均不變，故求解時可對全過程列式，但需注意x、v、a等矢量的正負及物理意義．3．處理追及問題的常用方法過程分析法函數法Δx＝x乙＋x0－x甲為關于t的二次函數，當t＝－eq\f(b,2a)時有極值，令Δx＝0，利用Δ＝b2－4ac判斷有解還是無解，是追上與追不上的條件圖像法畫出v－t圖像，圖線與t軸所圍面積表示位移，利用圖像更直觀

例1(2019·全國卷Ⅰ·18)如圖，籃球架下的運動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H.上升第一個eq\f(H,4)所用的時間為t1，第四個eq\f(H,4)所用的時間為t2.不計空氣阻力，則eq\f(t2,t1)滿足() A．1<eq\f(t2,t1)<2 B．2<eq\f(t2,t1)<3 C．3<eq\f(t2,t1)<4 D．4<eq\f(t2,t1)<5例2強行超車是道路交通安全的極大隱患．如圖是汽車超車過程的示意圖，汽車甲和貨車均以v0＝36km/h的速度在路面上勻速行駛，其中甲車車身長L1＝4.8m，貨車車身長L2＝7.2m，貨車在甲車前s＝4m處．若甲車司機開始加速從貨車左側超車，加速度大小為a＝2m/s2.假定貨車速度保持不變，不計車輛變道的時間及車輛的寬度．求：(1)甲車完成超車至少需要多長時間；(2)若甲車開始超車時，看到道路正前方的乙車迎面駛來，此時二者相距s0＝115m，乙車速度為v乙＝54km/h.甲車超車的整個過程中，乙車速度始終保持不變，請通過計算分析，甲車能否安全超車．

高考題型2牛頓運動定律的應用1．超重與失重 2．瞬時加速度問題例3電梯“對重”的主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中使轎廂與“對重”間的重量保持在限額之內，保證電梯的牽引傳動正常．如圖甲所示，驅動裝置帶動鋼絲繩使轎廂和“對重”在豎直方向運動．當轎廂從頂樓向下運動，v－t圖像如圖乙所示，下列說法正確的是() A．在0～t1時間內，轎廂處于失重狀態(tài) B．在0～t1時間內，鋼絲繩對轎廂的拉力先增大后減小 C．在0～t3時間內，轎廂和“對重”組成的系統(tǒng)機械能守恒 D．在0～t3時間內，鋼絲繩對轎廂的拉力大小等于鋼絲繩對“對重”的拉力大小例4如圖所示，兩個質量均為m的小球A、B用細繩相連，小球A與一個輕彈簧相連，彈簧另一端固定在豎直墻上，小球用一根細線連在天花板上，開始時，兩小球都靜止不動，這時細線與水平方向的夾角是θ＝45°，彈簧水平，重力加速度大小為g，現突然把細線剪斷．在剪斷細線的瞬間，小球A的加速度大小是() A．2eq\r(2)g B.eq\r(5)g C．2g D.eq\r(2)g高考題型3連接體問題1．整體法與隔離法的選用技巧整體法的選取原則若連接體內各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力隔離法的選取原則若連接體內各物體的加速度不相同，或者需要求出系統(tǒng)內物體之間的作用力整體法、隔離法的交替運用若連接體內各物體具有相同的加速度，且需要求出物體之間的作用力，可以先求整體的加速度，后隔離求內力2.連接體問題中常見的臨界條件接觸與脫離接觸面間彈力等于0恰好發(fā)生滑動摩擦力達到最大靜摩擦力繩子恰好斷裂繩子張力達到所能承受的最大力繩子剛好繃直與松弛繩子張力為0例5中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之路”，為國際抗疫貢獻了中國力量．某運送防疫物資的班列由40節(jié)質量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時，第2節(jié)對第3節(jié)車廂的牽引力為F.若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數第3節(jié)對倒數第2節(jié)車廂的牽引力為() A．F B.eq\f(19F,20) C.eq\f(F,19) D.eq\f(F,20)例6某實驗小組在探究接觸面間的動摩擦因數實驗中，如圖甲所示，將一質量為M的長木板放置在水平地面上，其上表面有另一質量為m的物塊，剛開始均處于靜止狀態(tài)．現使物塊受到水平力F的作用，用傳感器測出水平拉力F，畫出F與物塊的加速度a的關系如圖乙所示．已知重力加速度g＝10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個運動過程中物塊從未脫離長木板．則() A．長木板的質量為2kg B．長木板與地面之間的動摩擦因數為0.4 C．長木板與物塊之間的動摩擦因數為0.1 D．當拉力F增大時，長木板的加速度一定增大高考題型4運動學和動力學圖像1．常見圖像常見圖像斜率k面積兩圖像交點x－t圖像eq\f(Δx,Δt)＝v表示相遇v－t圖像eq\f(Δv,Δt)＝a位移x不表示相遇，往往是距離最大或最小的臨界點a－t圖像速度變化Δv表示此時加速度相等2.非常規(guī)圖像非常規(guī)圖像(舉例)函數表達式斜率k縱截距bv2－x圖像由v2－v02＝2ax得v2＝v02＋2ax2av02eq\f(x,t)－t圖像由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)ateq\f(1,2)av0a－F圖像由F－μmg＝ma得a＝eq\f(F,m)－μgeq\f(1,m)－μg例7水平地面上有一質量為m1的長木板，木板的左邊上有一質量為m2的物塊，如圖(a)所示．用水平向右的拉力F作用在物塊上，F隨時間t的變化關系如圖(b)所示，其中F1、F2分別為t1、t2時刻F的大?。景宓募铀俣萢1隨時間t的變化關系如圖(c)所示．已知木板與地面間的動摩擦因數為μ1，物塊與木板間的動摩擦因數為μ2，假設最大靜摩擦力均與相應的滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g.則() A．F1＝μ1m1g B．F2＝eq\f(m2m1＋m2,m1)(μ2－μ1)g C．μ2＝eq\f(m1＋m2,m2)μ1 D．在0～t2時間段物塊的加速度大于木板的加速度

例8如圖是兩輛汽車從同一地點同時做直線運動的速度－時間圖像，下列說法中正確的是() A．汽車Ⅰ的加速度不斷增大，汽車Ⅱ的加速度不斷減小 B．汽車Ⅰ的位移不斷增大，汽車Ⅱ的位移不斷減小 C．在0～t0時間內，汽車Ⅰ的平均速度大于汽車Ⅱ的平均速度 D．當t＝t1時兩車相遇例9物理學中有一些經典實驗通過巧妙的設計使用簡陋的器材揭示了深刻的物理本質．伽利略的斜面實驗揭示了勻變速直線運動規(guī)律．某同學用現代實驗器材改進伽利略的經典斜面實驗．如圖甲所示，他讓一小球從固定斜面頂端O處靜止釋放，小球經過A處到達斜面底端B處，通過A、B兩處安裝的傳感器測出A、B間的距離x及小球在AB段運動的時間t.改變A點及A處傳感器的位置，重復多次實驗，計算機作出eq\f(x,t)－t圖像如圖乙所示．下列說法正確的是() A．小球在斜面上運動的平均速度大小為6m/s B．小球運動到斜面底端時速度大小為6m/s C．小球在斜面上運動的加速度大小為3m/s2 D．小球在斜面上運動的時間為2s針對練習：1．一輛汽車正在平直的公路上行駛，突遇前方有險情而緊急剎車，剎車后兩個連續(xù)相等時間內(0～t1，t1～t2)的位移分別為24m、16m，則從t2時刻至速度為零汽車又行駛的距離為() A．9m B．10m C．11m D．12m2.如圖所示為A、B兩質點在同一直線上運動的位移－時間(x－t)圖像，A質點的圖像為直線，B質點的圖像為過原點的拋物線，兩圖像交點C、D坐標如圖所示．下列說法正確的是() A．t1時刻B追上A，t2時刻A追上B B．t1～t2時間段內B質點的平均速度小于A質點的平均速度 C．質點A做直線運動，質點B做曲線運動 D．兩質點速度相等的時刻一定在t1～t2時間段內的某時刻3.如圖所示，光滑水平面上放置質量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的水平輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT.現用水平拉力F拉質量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運動，則以下說法正確的是() A．質量為2m的木塊受到四個力的作用 B．當F逐漸增大到FT時，輕繩剛好被拉斷 C．當F逐漸增大到1.5FT時，輕繩仍不會被拉斷 D．輕繩剛要被拉斷時，質量為m和2m的木塊間的摩擦力為eq\f(2,3)FT

專題強化練1．子彈以水平速度剛好穿透固定在地面上的三塊相同材質的木板，且所用時間相同，速度方向與木板面垂直，那么三塊木板厚度之比為() A．(eq\r(3)－eq\r(2))∶(eq\r(2)－1)∶1 B．9∶4∶1 C．5∶3∶1 D．3∶2∶12．物體的運動狀態(tài)可用位置x和動量p描述，稱為相，對應p－x圖像中的一個點．物體運動狀態(tài)的變化可用p－x圖像中的一條曲線來描述，稱為相軌跡．假如一質點沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動，則對應的相軌跡可能是()3.人們借助轆轤從井中汲水的示意圖如圖1.某人以恒定角速度轉動轆轤汲水時，繩子不斷重疊地繞在一起，繩子的粗細不可忽略．則() A．水桶勻速上升 B．水桶減速上升 C．繩子拉水桶的力大于水桶拉繩子的力 D．繩子拉水桶的力大于水桶和水的總重力4．在t＝0時刻汽車a和b沿兩條平直的平行車道以相同速度同時經過同一地點，圖中的直線a和曲線b分別是這兩車行駛的v－t圖像，由圖可知() A．在t1時刻，兩車運動方向相反 B．在t1時刻，兩車再次相遇 C．在0～t1這段時間內，b車先正向加速后反向減速 D．在0～t1這段時間內，b車的平均速度大于eq\f(v1＋v2,2)5.如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質量均為m，B和C分別固定在豎直彈簧兩端，彈簧的質量不計，重力加速度為g.整個系統(tǒng)在輕繩懸掛下處于靜止狀態(tài)．現將懸掛吊籃的輕繩剪斷，在輕繩剛斷的瞬間() A．物體B的加速度大小為g B．物體C的加速度大小為2g C．吊籃A的加速度大小為3g D．A、C間的彈力大小為0.5mg6．汽車在剎車過程中位移和時間的比值eq\f(x,t)與t之間的關系圖像如圖所示，則下列說法正確的是() A．汽車的初速度為40m/s B．剎車過程汽車的加速度大小為5m/s2 C．剎車過程持續(xù)的時間為8s D．從開始剎車計時，經過1s，汽車的位移為30m7.如圖所示，光滑水平面上放置著質量分別為1kg和2kg的A、B兩個物體，A、B間的最大靜摩擦力為4N，現用水平力F拉B物體，使A、B以同一加速度運動，則F的最大值為() A．3N B．6N