高考物理二輪復(fù)習(xí)提升 第一部分 專(zhuān)題一 第1講 相互作用與物體的平衡課件.ppt

第一部分 核心考點(diǎn)突破 專(zhuān)題一力與運(yùn)動(dòng) 第1講 相互作用與物體的平衡 1 2012年廣東卷 如圖1 1 1所示 兩根等長(zhǎng)的輕繩將日光燈懸掛在天花板上 兩繩與豎直方向的夾角為45 日光燈 保持水平 所受重力為g 左右兩繩的拉力大小分別為 圖1 1 1 答案 b 2 2012年海南卷 如圖1 1 2所示 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑 斜劈 保持靜止 則地面對(duì)斜劈的摩擦力 圖1 1 2a 等于零b 不為零 方向向右c 不為零 方向向左d 不為零 v0較大時(shí)方向向左 v0較小時(shí)方向向右 解析 斜劈和物塊都處于平衡狀態(tài) 對(duì)斜劈和物塊整體進(jìn) 行受力分析知 地面對(duì)斜劈的摩擦力為零 選a 答案 a 3 2012年新課標(biāo)卷 如圖1 1 3所示 一小球放置在木板與豎直墻面之間 設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為n1 球?qū)δ景宓膲毫Υ笮閚2 以木板與墻的連接點(diǎn)所在的水平直線為軸 將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置 不計(jì)摩擦 在此過(guò)程 中 圖1 1 3a n1始終減小 n2始終增大b n1始終減小 n2始終減小c n1先增大后減小 n2始終減小d n1先增大后減小 n2先減小后增大答案 b 4 2011年廣東卷 在如圖1 1 4所示的水平面上 橡皮繩一端固定 另一端連接兩根彈簧 連接點(diǎn)p在f1 f2和f3 三個(gè)力的作用下保持靜止 下列判斷正確的是 圖1 1 4 a f1 f2 f3c f2 f3 f1 b f3 f1 f2d f3 f2 f1 解析 連接點(diǎn)p在f1 f2 f3三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài) 將三個(gè)力平移圍成矢量三角形 如圖1所示 由各邊在矢量三角形中的位置 f3為斜邊 f1為較長(zhǎng)直角邊 f2為較短直角邊 可得b正確 圖1 答案 b 5 雙選 2011年山東卷 如圖1 1 5所示 將兩塊相同的木塊a b置于粗糙的水平地面上 中間用一輕彈簧連接 兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁上 開(kāi)始時(shí)a b均靜止 彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài) 兩細(xì)繩均有拉力 a所受摩擦力ffa 0 b所受摩擦力ffb 0 現(xiàn)將右側(cè)的細(xì)繩剪斷 則剪斷瞬間 圖1 1 5 a ffa大小不變c ffb仍然為零 b ffa方向改變d ffb方向向右 解析 對(duì)b進(jìn)行受力分析 剪斷前b受重力 支持力 向左的彈簧拉力和繩的拉力 由于它所受的摩擦力ffb 0 所以彈簧的拉力和繩的拉力是一對(duì)平衡力 將右側(cè)細(xì)繩剪斷瞬間 繩的拉力消失 但彈簧的拉力不變 所以b所受摩擦力ffb方向向右 c錯(cuò)誤 d正確 由于細(xì)繩剪斷瞬間 彈簧的彈力不變 所以ffa大小不變 a正確 b錯(cuò)誤 答案 ad 6 2010年廣東卷 圖1 1 6為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式 a b點(diǎn)等高 o為結(jié)點(diǎn) 輕繩ao bo長(zhǎng)度相等 拉力分 別為fa fb 燈籠受到的重力為g 下列表述正確的是 圖1 1 6 a fa一定小于gc fa與fb是一對(duì)平衡力 b fa與fb大小相等d fa與fb大小之和等于g 解析 由題意知 a b兩點(diǎn)等高 且兩繩等長(zhǎng) 故fa與fb大小相等 b正確 若兩繩夾角大于120 則fa fb g 若夾角小于120 則fa fb g 若夾角等于120 則fa fb g 故a d錯(cuò)誤 夾角為180 時(shí) fa與fb才能成為一對(duì)平衡力 但這種情況不可能實(shí)現(xiàn) 故c錯(cuò)誤 答案 b 從近三年的試題來(lái)看 考查的內(nèi)容主要是受力分析 物體的平衡 整體法和隔離法的應(yīng)用 彈簧彈力和摩擦力大小和方向的計(jì)算及判斷 解題方法主要是正交分解法 三角形法 力的合成與分解等 只要抓住平衡狀態(tài)條件列方程就可以解答 如廣東2012年和2011年的力學(xué)選擇題都比較基礎(chǔ) 連續(xù)兩年都考了三力平衡的問(wèn)題 物理情景來(lái)源于生活 情景比較簡(jiǎn)單 考核最基礎(chǔ)的知識(shí) 三力平衡問(wèn)題 例1 2012年汕頭模擬 如圖1 1 7所示的是山區(qū)村民用斧頭劈柴的剖面圖 圖中bc邊為斧頭背 ab ac邊是斧 頭的刃面 要使斧頭容易劈開(kāi)木柴 則 圖1 1 7 a bc邊短一些 ab邊也短一些b bc邊長(zhǎng)一些 ab邊短一些c bc邊短一些 ab邊長(zhǎng)一些d bc邊長(zhǎng)一些 ab邊也長(zhǎng)一些 答案 c 1 在第十一屆全運(yùn)會(huì)男子舉重56公斤級(jí)比賽中 龍清泉以302公斤的總成績(jī)獲得冠軍 并以169公斤超該級(jí)別挺舉世界紀(jì)錄 如圖1 1 9所示 設(shè)龍清泉所舉杠鈴的總重為g 杠鈴平衡時(shí)每只手臂與豎直線所成的夾角為30 則他每只手臂 承受的張力為 圖1 1 9 答案 b 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題 例2 雙選 2012年肇慶模擬 如圖1 1 10所示 物體g用兩根繩子懸掛 開(kāi)始時(shí)繩oa水平 現(xiàn)將兩繩同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90 且保持兩繩之間的夾角 不變 物體保持靜止?fàn)顟B(tài) 在旋轉(zhuǎn) 過(guò)程中 設(shè)繩oa的拉力為f1 繩ob的拉力為f2 則 圖1 1 10 a f1先減小后增大c f2逐漸增大 b f1先增大后減小d f2最終變?yōu)榱?解析 取繩子的結(jié)點(diǎn)o為研究對(duì)象 其受到三根繩的拉力作用 如圖1 1 11所示 分別為f1 f2 f3 這三個(gè)力構(gòu)成矢量三角形 如圖1 1 12所示的實(shí)線三角形cde 需滿(mǎn)足力f3大小 方向不變 角 cde不變 因?yàn)榻?不變 由于角 dce為直角 則三個(gè)力的幾何關(guān)系可以從以de邊為直徑的圓中找 動(dòng)態(tài)矢量三角形如圖1 1 12中畫(huà)出的一系列虛線表示的三角形 由此可知 f1先增大后減小 f2始終減小 且轉(zhuǎn)過(guò)90 時(shí) 剛好為零 正確答案為b d 圖1 1 12 答案 bd 圖1 1 11 2 2012年惠州二模 如圖1 1 13所示 一輛汽車(chē)沿水平面向右運(yùn)動(dòng) 通過(guò)定滑輪將重物a緩慢吊起 在吊起重物a的過(guò)程中 關(guān)于繩子的拉力t 汽車(chē)對(duì)地面的壓力fn和汽車(chē)受 到的摩擦力f 下列說(shuō)法正確的是 圖1 1 13a t不變 fn不變 f逐漸增大b t不變 fn逐漸增大 f逐漸增大c t逐漸增大 fn不變 f逐漸增大d t逐漸減小 fn逐漸增大 f逐漸增大 解析 由平衡知識(shí)可得 繩子的拉力t的大小不變 總等于重物a的重力 假設(shè)汽車(chē)在滑輪的正下方 則繩子的拉力t的水平分量為零 此時(shí)汽車(chē)對(duì)地面的壓力fn最小 汽車(chē)受到的水平向右的摩擦力f為零 當(dāng)汽車(chē)距滑輪下方無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí) 繩子的拉力t的豎直分量為零 汽車(chē)對(duì)地面的壓力fn最大 汽車(chē)受到的水平向右的摩擦力f最大 故選b 答案 b 研究對(duì)象的確定 例3 雙選 2011年湛江二中月考 如圖1 1 14所示 三塊質(zhì)量相同的木塊a b c疊放在水平桌面上 水平力f作用在木塊b上 三木塊以共同速度v沿水平桌面勻速移動(dòng) 下 列說(shuō)法正確的是 圖1 1 14 高考中 整體法和隔離法在確定研究對(duì)象時(shí)經(jīng)常用到 根據(jù)題目的條件 有時(shí)只需用整體法 有時(shí)只需用隔離法 有時(shí)整體法和隔離法要交叉使用 題外拓展 若求地面對(duì)c的摩擦力 應(yīng)該將a b和c整體選為研究對(duì)象 由平衡條件可得地面對(duì)c的摩擦力等于f 解析 研究b作用于a的靜摩擦力時(shí) 應(yīng)該選a為研究對(duì)象 a處于平衡狀態(tài) a沒(méi)有受到水平方向的其他力作用 則水平方向靜摩擦力為零 研究b作用于c的靜摩擦力時(shí) 應(yīng)該選a b整體為研究對(duì)象 a b整體處于平衡狀態(tài) 由于a b整體受到水平向右的力f作用 則c作用于a b整體的靜摩擦力大小等于f 方向向左 由牛頓第三定律得 b作用于c的靜摩擦力也等于f 方向向右 答案 ab 3 如圖1 1 15所示 甲物體在水平外力f的作用下靜止在乙物體上 乙物體靜止在水平地面上 現(xiàn)增大外力f 兩 物體仍然靜止 則下列說(shuō)法正確的是 圖1 1 15a 乙對(duì)甲的摩擦力一定增大b 乙對(duì)甲的摩擦力一定沿斜面向上c 乙對(duì)地面的摩擦力一定增大d 乙對(duì)地面的壓力一定增大 解析 選甲為研究對(duì)象 因?yàn)閒沿斜面向上分力的大小和重力沿斜面向下分力的大小未知 甲受的摩擦力可能沿斜面向上 也可能沿斜面向下 a b錯(cuò) 選甲 乙整體為研究對(duì)象 水平方向上f增大了 則摩擦力也會(huì)增大 豎直方向上重力不變 則壓力不變 c對(duì) d錯(cuò) 答案 c 復(fù)合場(chǎng)中的平衡問(wèn)題 例4 如圖1 1 16所示 帶正電q 質(zhì)量為m的滑塊 沿固定絕緣斜面勻速下滑 現(xiàn)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng) 電場(chǎng) 強(qiáng)度為e 且qe mg 以下判斷正確的是 圖1 1 16a 滑塊將沿斜面減速下滑b 滑塊將沿斜面加速下滑c 滑塊仍保持勻速下滑d 僅當(dāng)qe mg時(shí) 滑塊保持勻速下滑 題外拓展 電場(chǎng)和重力場(chǎng)內(nèi)的平衡問(wèn)題 仍然是力學(xué)問(wèn)題 力學(xué)中用到的圖解法和正交分解法仍然可以用在電場(chǎng)和重力場(chǎng)內(nèi) 若加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度為e 關(guān)系式 mg qe sin mg qe cos 仍然成立 合外力為0 滑塊仍保持勻速下滑 解析 沒(méi)有電場(chǎng)時(shí) 滑塊勻速下滑 則mgsin mgcos tan 加了電場(chǎng)后 滑塊在豎直方向上受到電場(chǎng)力 重力作用 豎直方向的合力為 mg qe 關(guān)系式 mg qe sin mg qe cos 仍然成立 合外力為0 仍保持勻速下滑 答案 c 4 雙選 如圖1 1 17所示 a b兩帶電小球 質(zhì)量分別為ma mb 電荷量分別為qa qb 用不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線如圖懸掛 靜止時(shí)a b兩球處于同一水平面內(nèi) 若b對(duì)a及a 對(duì)b的庫(kù)侖力分別為fa fb 則下列判斷正確的是 圖1 1 17 a fa fbb oc細(xì)線的拉力ftc ma mb g c ac細(xì)線對(duì)a的拉力fta mag2 d 同時(shí)燒斷ac bc細(xì)線后 a b在豎直方向的加速度相同 答案 bd 極值和臨界問(wèn)題 例5 如圖1 1 18所示 a b兩物體緊靠著放在粗糙的水平地面上 a b間接觸面光滑 在水平推力f的作用下兩物體一起加速運(yùn)動(dòng) 物體a恰好不離開(kāi)地面 則關(guān)于a b 兩物體受力的個(gè)數(shù) 下列說(shuō)法正確的是 圖1 1 18a a受3個(gè)力 b受4個(gè)力b a受4個(gè)力 b受3個(gè)力c a受3個(gè)力 b受3個(gè)力d a受4個(gè)力 b受4個(gè)力 抓住 物體a恰好不離開(kāi)地面 這種臨界狀 態(tài) 可知地面對(duì)a無(wú)支持力 同時(shí)地面對(duì)a也沒(méi)有摩擦力 解析 a物體受重力 水平推力f b對(duì)a的支持力 由于a b間接觸面光滑 故a b間無(wú)摩擦力 a物體恰好不離開(kāi)地面 于是地面對(duì)a無(wú)支持力 同時(shí)地面對(duì)a也就沒(méi)有摩擦力 因此a受3個(gè)力 b物體受重力 a對(duì)b的壓力 地面對(duì)b的支持力 由于a b兩物體緊靠著放在粗糙水平面上 故還有地面對(duì)b的摩擦力 于是b受4個(gè)力 答案 a 5 如圖1 1 19所示 作用于o點(diǎn)的三個(gè)力平衡 其中f3未畫(huà)出 其中一個(gè)力大小為f1 沿y軸負(fù)方向 大小未知的 力f2與x軸正方向的夾角為 下列說(shuō)法正確的是 圖1 1 19a f3只可能在第二象限b f3與f2夾角越小 則f3與f2越小c f3的最小值為f1cos d f3可能在第三象限的任意范圍內(nèi) 解析 f3可以在第二象限和第三象限中f2的延長(zhǎng)線左側(cè) a d錯(cuò) 三個(gè)力的矢量圖如圖3所示 由圖可知 b錯(cuò) 當(dāng)f3與f2垂直時(shí) f3最小 最小值為f1cos 圖3 答案 c 1 對(duì)物體的受力分析一般應(yīng)先確定受力的對(duì)象 按先重力后彈力再摩擦力的順序進(jìn)行受力分析 只分析研究對(duì)象的受力 而不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力 2 解決平衡問(wèn)題的基本步驟 確定研究對(duì)象 整