力學(xué)專題一力和物體的平衡

1、專題一 力和運(yùn)動(dòng)編寫 楊飛 2015年物理高考考試大綱：力學(xué)部分主題內(nèi)容要求說明質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)參考系，質(zhì)點(diǎn)位移、速度和加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像 勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖像只限v-t圖像相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力形變、彈性、胡克定律矢量和標(biāo)量力的合成和分解共點(diǎn)力的平衡牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律的應(yīng)用超重和失重 處理物體在粗糙面上的問題，只限于已知相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或已知運(yùn)動(dòng)方向的情況拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成和分解拋體運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，離心現(xiàn)象斜拋運(yùn)動(dòng)只作定性分析萬有引力定律萬有引力定律及共應(yīng)用環(huán)繞速度第二

2、宇宙速度和第三宇宙速度經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀 考情分析應(yīng)對(duì)策略1.本專題主要包括物體的平衡和動(dòng)力學(xué)問題，命題靈活，情景新穎，形式多樣。其中物體的平衡問題主要以選擇題的形式呈現(xiàn)，難度較低；而動(dòng)力學(xué)問題涉及的知識(shí)面較廣，難度中等。2.高考對(duì)本專題考查的重點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：物體的受力分析；勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用；剎車問題；運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像；牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用；動(dòng)力學(xué)兩類基本問題；平拋運(yùn)動(dòng)；圓周運(yùn)動(dòng)；萬有引力與航天等知識(shí)。1.深刻理解各種性質(zhì)力的特點(diǎn)，熟練掌握分析共點(diǎn)力平衡問題的各種方法。2.解決動(dòng)力學(xué)問題緊緊抓住“兩個(gè)分析”和“一個(gè)橋梁”。綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解決問題。3.熟

3、練掌握平拋、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)其綜合問題，要善于由轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度進(jìn)行突破；熟悉解決天體運(yùn)動(dòng)問題的兩條思路；靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的思想，解決帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)問題。第1講 力和物體的平衡考向一物體的受力分析 (選擇題)1六種常見力的方向力方向重力豎直向下彈力垂直于接觸面指向受力物體摩擦力與接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，但與運(yùn)動(dòng)方向不一定相反電場(chǎng)力由檢驗(yàn)電荷的電性和電場(chǎng)的方向共同決定安培力用左手定則判斷，垂直于I、B所決定的平面洛倫茲力用左手定則判斷，垂直于v、B所決定的平面2.判斷靜摩擦力的方法假設(shè)法、反推法、利用牛頓第二定律判斷、利用牛頓第三定律判斷。 3.掌握受力

4、分析的基本步驟明確研究對(duì)象隔離物體分析畫受力分析圖檢查是否漏力或添力。(2014·瀘州質(zhì)檢)如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說法正確的是()AM處受到的支持力豎直向上B.N處受到的支持力豎直向上CM處受到的靜摩擦力沿MN方向DN處受到的靜摩擦力沿水平方向?qū)忣}指導(dǎo)(1)支撐點(diǎn)M、N分別屬于點(diǎn)面接觸和點(diǎn)點(diǎn)接觸。(2)靜摩擦力的方向一定和物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。解析支撐點(diǎn)M和地面是點(diǎn)面接觸，受到地面支持力的方向垂直于地面，豎直向上，A正確；支撐點(diǎn)N是點(diǎn)點(diǎn)接觸，支持力方向垂直MN斜向上，B錯(cuò)誤；M點(diǎn)有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則M點(diǎn)受到的靜摩擦力沿水平方向

5、向右，D錯(cuò)誤；N點(diǎn)有斜向下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，受到的靜摩擦力方向沿MN方向，C錯(cuò)誤。答案A【悟】 受力分析中的“兩分析、兩注意”【針對(duì)練習(xí)】1.(2014·綿陽模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上向右滑行，木塊同時(shí)受到向右的拉力F的作用，長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1 ，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2 ，以下幾種說法正確的是()A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mg B木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC當(dāng)F>2(mM)g時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)D無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)2.(2014·沂州模擬)如圖所示，物體P靜止于固定

6、的斜面上，P的上表面水平?，F(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則()AP受力個(gè)數(shù)增加了一個(gè)BP受力個(gè)數(shù)增加了兩個(gè)CP所受的合力增大DP與斜面間的靜摩擦力不變3(2014·巴中模擬)將某均勻的長(zhǎng)方體鋸成如圖所示的A、B兩塊后，放在水平桌面上并排放在一起，現(xiàn)用水平力F垂直于B的左邊推B物體，使A、B整體仍保持矩形沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，則()A物體A在水平方向上受三個(gè)力的作用，且合力為零B物體A在水平方向上受兩個(gè)力的作用，且合力為零CB對(duì)A的作用力方向與F方向相同DB對(duì)A的壓力等于桌面對(duì)A的摩擦力考向二整體法和隔離法在平衡問題中的應(yīng)用 (選擇題)【悟】1共點(diǎn)力的平衡條件是F合0，平衡狀態(tài)是指物體處于勻

7、速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。2解決共點(diǎn)力平衡問題的典型方法：力的合成法、正交分解法、圖解法、整體法與隔離法。3處理平衡問題的基本思路：確定平衡狀態(tài)(加速度為零)巧選研究對(duì)象(整體法或隔離法)受力分析列平衡方程求解或討論。如圖所示，物塊a、b、c疊放在一起，重均為100 N，小球P重20 N，作用在物塊b上的水平力F為10 N，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說法正確的是()Aa和b之間的摩擦力是10 N Bb和c之間的摩擦力是10 NCc和桌面間的摩擦力是10 NDc對(duì)桌面的摩擦力方向向左思路探究(1)以a為研究對(duì)象，由平衡條件判斷a、b之間的摩擦力。(2)以a、b整體為研究對(duì)象，由平衡條件判斷b、c

8、之間的摩擦力。(3)以a、b、c整體為研究對(duì)象，由平衡條件判斷c所受的摩擦力方向，再由牛頓第三定律判斷c對(duì)桌面的摩擦力方向。解析物體a靜止，故所受摩擦力為零，A錯(cuò)誤；a、b靜止，所受c的摩擦力與水平力等大反向，大小為10 N，B正確；物體P靜止，故水平繩的拉力FTGtan 45°20 N，研究a、b、c整體，桌面對(duì)c的摩擦力向左，大小為10 N，由牛頓第三定律，c對(duì)桌面的摩擦力方向向右，大小為10 N，C正確，D錯(cuò)誤。答案BC【悟】求解連接體平衡問題的方法及注意事項(xiàng)【針對(duì)練習(xí)】1(2014·眉山模擬)如圖所示，水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán)A，環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)細(xì)繩相連，質(zhì)量分別為m

9、A、mB(mA>mB)，B球受到水平風(fēng)力作用，細(xì)繩與豎直方向的夾角為，A環(huán)與B球都保持靜止，則下列說法正確的是()AB球受到的風(fēng)力大小為mBgtan B當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，桿對(duì)A環(huán)的支持力不變CA環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力仍保持不變2(2014·樂山模擬)如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在平行于固定斜面的推力F的作用下，沿光滑斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為30°，則勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的壓縮量為()A.B.C.D.3(2014·北大附屬中學(xué)模擬)如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上

10、，通過最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B。則()AA對(duì)地面的壓力等于(Mm)g BA對(duì)地面的摩擦力方向向左CB對(duì)A的壓力大小為 mg D細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為 mg 不【限時(shí)集訓(xùn)】1(2014·九江模擬)如圖所示，木板B放在粗糙的水平面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過一不可伸長(zhǎng)的輕繩固定在豎直墻上，用水平恒力F向左拉動(dòng)B，使其以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩水平且拉力大小為FT，下面說法正確的是()A若木板B以2v勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力仍為FB繩上拉力FT與水平恒力F大小相等C木塊A受到的是靜摩擦力，大小等于FTD木板B受到一個(gè)靜摩擦力，一個(gè)滑動(dòng)摩擦力，合力大小等于F

11、2(2014·海淀區(qū)模擬)如圖甲所示，一定質(zhì)量的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為的粗糙導(dǎo)軌上，在圖乙所加各種大小相等方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒ab均靜止，則下列判斷錯(cuò)誤的是()甲乙A四種情況導(dǎo)體棒受到的安培力大小相等BA中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零CB中導(dǎo)體棒ab可能是二力平衡DC、D中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零3物塊M在靜止的傳送帶上勻速下滑時(shí)，若傳送帶突然轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示，則傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)后()AM將減速下滑BM仍勻速下滑CM受到的摩擦力變小DM受到的摩擦力變大4(2014·廣元模擬)如圖所示，截面為三角形的木塊a上放置一鐵塊b，三角形木塊豎直邊靠在豎直

12、且粗糙的墻面上，現(xiàn)用豎直向上的作用力F推動(dòng)木塊與鐵塊一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中鐵塊與木塊始終保持相對(duì)靜止，則下列說法正確的是()A木塊a與鐵塊b間一定存在摩擦力B木塊與豎直墻面間一定存在水平彈力C木塊與豎直墻面間一定存在摩擦力D豎直向上的作用力F大小一定大于鐵塊與木塊的重力之和5(2014·山東高考)如圖所示，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千，某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍能保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變。木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小，則維修后()AF1不變，F(xiàn)2變大 BF1不變，F(xiàn)2變小CF1變大，F(xiàn)2變大 D

13、F1變小，F(xiàn)2變小6如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B向左推動(dòng)少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，則兩個(gè)小球的受力情況與原來相比()A推力F將增大B豎直墻面對(duì)小球A的彈力增大C地面對(duì)小球B的彈力減小D兩個(gè)小球之間的距離增大7(2014·資陽模擬)如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部O處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)。已知容器半徑為R，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，OP與水平方向的夾角為30