2022高考物理二輪專題復習 第1部分 專題知識攻略 1-1-1 力與物體的平衡 新人教

第1部分專題知識攻略專題一力與運動第1講力與物體的平衡1．受力分析的基本步驟(1)明確研究對象——即確定分析受力的物體，研究對象可以是單個物體，也可以是多個物體組成的系統(tǒng)．(2)隔離物體分析——將研究對象從周圍的物體中隔離出來，進而分析周圍物體有哪些對它施加了力的作用．(3)畫受力示意圖——邊分析邊將力一一畫在受力物體上，準確標出力的方向，標明各力的符號．(4)檢查畫出的每一個力能否找出它的施力物體，檢查分析結果能否使研究對象處于題目所給的運動狀態(tài)，防止出現(xiàn)漏力、添力或錯力現(xiàn)象．熱點1共點力作用下的平衡問題2．受力分析時應注意以下幾點(1)只分析研究對象受的力(即研究對象以外的物體給研究對象的力)，而不分析研究對象給其他物體的作用力．(2)只分析性質力，如重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等，不分析效果力，如向心力等．(3)考慮了分力就不能再同時考慮合力，反之亦然．(4)物體的受力情況與運動情況相對應．3．共點力平衡條件的推論(1)若物體受n個共點力的作用而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個力與其余(n－1)個力的合力大小相等、方向相反．(2)若三個共點力的合力為零，則表示這三個力的有向線段能首尾相接組成一個封閉三角形．[例1](多選)傾角θ＝37°的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.現(xiàn)給A施以一水平力F，如圖所示．設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，如果物體A能在斜面上靜止，水平推力F與G的比值可能是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．3B．2C．5 D．0.5[審題指導]

(1)物體A可能受靜摩擦力的作用，也可能不受靜摩擦力的作用，靜摩擦力的方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下．(2)求出物體A恰好不上滑或恰好不下滑時的水平推力是解題的關鍵．[答案]BD【借題發(fā)揮】1．受力分析的順序一般按照“一重、二彈、三摩擦、四其他”的順序，結合整體法與隔離法分析物體的受力情況．2．處理平衡問題的基本思路【針對訓練1】

(2014年蘇北四市二次調(diào)考)如圖所示，吊床用繩子拴在兩棵樹上的等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止狀態(tài)．設吊床兩端系繩的拉力為F1、吊床對該人的作用力為F2，則()A．坐著比躺著時F1大 B．躺著比坐著時F1大C．坐著比躺著時F2大 D．躺著比坐著時F2大答案：A1．利用整體、隔離思維法對物體受力分析熱點2多個物體的平衡問題2．注意問題(1)在實際問題中，通常需要交叉應用隔離、整體思維法．(2)對兩個以上的物體疊加組成的整體進行受力分析時，一般先采用整體思維法后用隔離思維法，即“先整體，后隔離”．[例2](多選)如圖所示，兩相同輕質硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉動．在O點懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止．Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小．若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，則()A．Ff變小 B．Ff不變C．FN變小 D．FN變大[審題指導]

(1)以整個系統(tǒng)為研究對象，由豎直方向的平衡條件，結合系統(tǒng)對稱的特點，得出Ff的大小變化規(guī)律．(2)分析O點受力，根據(jù)兩硬桿夾角的變化得出桿對m彈力的變化特點．(3)以m為研究對象，用隔離法對m進行受力分析，得出FN的變化規(guī)律．

[答案]BD【借題發(fā)揮】(1)通常情況下，要研究系統(tǒng)內(nèi)某個物體的受力，一般采用隔離法．(2)不需要研究系統(tǒng)的內(nèi)力，只需要研究系統(tǒng)所受的外力時，常常使用整體法．(3)整體法與隔離法是相輔相成的，在解題時應靈活運用．在復雜的問題中，一般先用整體法，后用隔離法．解析：設小球質量為m，彈簧A、C的彈力大小分別為FTA、FTC，伸長量分別為ΔxA、ΔxC，彈性范圍內(nèi)勁度系數(shù)為k.由于不需要求解兩個小球間的相互作用力，故可將兩小球及彈簧B視為一個整體，其受力如圖所示．在水平方向上，由平衡條件得FTAsin30°＝FTC，由胡克定律得FTA＝kΔxA，F(xiàn)TC＝kΔxC，聯(lián)立得ΔxA∶ΔxC＝2∶1，D正確．答案：D1．動態(tài)平衡：是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)．2．分析動態(tài)平衡問題的三個常用方法(1)解析法：一般把力進行正交分解，在兩個方向上列平衡方程，寫出所要分析的力與變化角度的關系，然后判斷各力的變化趨勢．(2)圖解法：對研究對象的狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析，依據(jù)某一參量的變化(一般為某一角)，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖(力的平行四邊形或三角形)，再由動態(tài)的力的平行四邊形或三角形的長度變化及角度變化確定某些力的大小及方向的變化情況．(3)相似三角形法：物體一般受三個力的作用而平衡，系統(tǒng)內(nèi)一定總存在一個與矢量三角形相似的結構三角形，這種情況下采用相似三角形法解決問題簡單快捷．熱點3共點力作用下的動態(tài)平衡問題[例3](多選)如圖所示，OA為一遵循胡克定律的彈性輕繩，其一端固定于天花板上的O點，另一端與靜止在動摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連．當繩處于豎直位置時，滑塊A對地面有壓力作用．B為緊挨繩的一光滑水平小釘，它到天花板的距離BO等于彈性繩的自然長度．現(xiàn)用一水平力F作用于A，使之向右緩慢地做直線運動，則在運動過程中(彈性輕繩始終在彈性范圍內(nèi))()A．地面對A的支持力FN逐漸增大B．地面對A的摩擦力Ff保持不變C．地面對A的支持力FN逐漸減小D．水平拉力F逐漸增大[審題指導]

用水平力F將物體A緩慢拉開一小角度的過程中，A物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)，其所受合力為零，可用平衡條件分析其受力的變化．[答案]BD【借題發(fā)揮】解答動態(tài)平衡問題的基本思想是：化“動”為“靜”，“靜”中求“動”．【針對訓練3】(2014年陜西師大附中模擬)如圖所示，一小球在斜面上處于靜止狀態(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉至水平位置，則此過程中球對擋板的壓力F1和球對斜面的壓力F2的變化情況是()A．F1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小B．F1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小C．F1和F2都一直減小D．F1和F2都一直增大解析：小球受力如圖甲所示，因擋板是緩慢移動，所以小球處于動態(tài)平衡狀態(tài)，在移動過程中，此三力(重力、斜面的支持力FN、擋板的彈力F)組合成一矢量三角形的變化情況如圖乙所示(重力大小、方向均不變，斜面對其支持力方向始終不變)，由圖可知此過程中斜面對小球的支持力不斷減小，擋板對小球的彈力先減小后增大，再由牛頓第三定律知B正確．甲乙答案：B巧解電磁學中的共點力平衡問題【審題】抓住信息，準確推斷【點題】突破瓶頸，穩(wěn)拿滿分(1)常見的思維障礙判斷磁場方向時，不能正確的判斷安培力的方向，左、右手定則混淆，導致錯誤的結論．(2)導致失分的原因①在列平衡方程時，沒有畫出受力分析圖，錯誤的判斷安培力的方向導致失分．②解答過程不規(guī)范，不能把思路正確、規(guī)范的呈現(xiàn)出來.

第二單元配合物的形成和應用課程標準導航1.了解人類對配合物結構認識的歷史。2.知道簡單配合物的基本組成和形成條件。3.掌握配合物的結構與性質之間的關系。4.認識配合物在生產(chǎn)生活和科學研究方面的廣泛應用。新知初探自學導引自主學習(2)配位鍵：共用電子對由一個原子單方向提供而跟另一個原子共用的共價鍵叫配位鍵。配位鍵可用A→B形式表示，A是_________________的原子，叫做電子對給予體，B是____________________的原子叫接受體。(3)形成配位鍵的條件提供孤電子對接受孤電子對①有能夠提供_______________的原子，如______________等。②另一原子具有能夠接受__________的空軌道，如___________________________等。孤電子對N、O、F孤電子對Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋想一想1.在水溶液中，Cu2＋與氨分子是如何結合成［Cu(NH3)4］2＋的呢？2.配位化合物(1)寫出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深藍色溶液整個過程的反應離子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O(2)［Cu(NH3)4］SO4的名稱為_______________________,它的外界為__________，內(nèi)界為________________，中心原子為______，配位體為_______分子，配位數(shù)為_______。(3)配合物的同分異構體：含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在____________________不同，就能形成不同幾何構型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在______和______兩種異構體。硫酸四氨合銅［Cu(NH3)4］2＋Cu2+NH34空間的排列方式順式反式想一想2.順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化學式相同，它們的性質也相似嗎？提示：不同，由于結構不同，所以其化學性質不相同。二、配合物的應用1.在實驗研究中，人們常用形成配合物的方法來檢驗__________、分離物質、定量測定物質的組成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的現(xiàn)象為:_________________________________。產(chǎn)生的配合物是____________________。金屬離子先生成沉淀，然后沉淀再溶解［Ag(NH3)2］OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的現(xiàn)象：____________________________。產(chǎn)生的配合物是______________。2.在生產(chǎn)中，配合物被廣泛用于________、______、___________、___________領域。3.生命體中的許多金屬元素都以配合物形式存在。4.配合物在醫(yī)療方面應用也很廣泛。5.模擬生物固氮也與配合物有關。有血紅色溶液出現(xiàn)Fe(SCN)3染色電鍍硬水軟化金屬冶煉自主體驗1.配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子的配位數(shù)是()A.2 B.3C.4 D.5解析：選C。配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子是Zn2＋，配位體是NH3，配位數(shù)是4。2.下列不能形成配位鍵的組合是()A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋C.Co3＋、CO D.Ag＋、H+解析：選D。配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對，另一方能提供空軌道，A、B、C三項中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空軌道，NH3、H2O、CO能提供孤電子對,所以能形成配位鍵，而D項Ag＋與H＋都只能提供空軌道，而無法提供孤電子對,所以不能形成配位鍵。3.下列不屬于配離子的是()A.［Ag(NH3)2］＋ B.［Cu(CN)4］2－C.［Fe(SCN)6］3－ D.MnO－4解析：選D。MnO－4無配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.［Co(NH3)4Cl2］Cl B.［Co(NH3)3Cl3］C.［Co(NH3)6］Cl3 D.［Co(NH3)5Cl］Cl2解析：選B。在配合物中，內(nèi)界以配位鍵結合很牢固，難以在溶液中電離；內(nèi)界和外界之間以離子鍵相結合，在溶液中能夠完全電離。不難看出A、C、D三項中配合物在水中均電離產(chǎn)生Cl-，而B項無外界離子，不能電離。要點突破講練互動探究導引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子、中心離子、配位體、配位數(shù)及配位原子。提示：配離子指配合物的內(nèi)界，中心原子指提供空軌道的原子或離子，要點一配合物的組成和結構配位體指提供孤電子對的分子或離子，配位數(shù)是配位體的總個數(shù)，配位原子指配位體中提供孤電子對的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子為[Pt(NH3)4Cl2]2＋,中心原子是Pt4＋，配位體是NH3、Cl－，配位數(shù)為6，配位原子為N和Cl。探究導引2配離子[Ag(NH3)2]＋是如何形成的？提示：配離子[Ag(NH3)2]＋是由Ag＋和NH3分子反應生成的，由于Ag＋空的5s軌道和5p軌道形成sp雜化軌道，接受2個NH3分子提供的孤電子對，形成直線形的[Ag(NH3)2]＋，該過程圖示如下。

要點歸納1.配合物的組成內(nèi)界：中心體(原子或離子)與配位體，以配位鍵成鍵。外界：與內(nèi)界電荷平衡的相反離子。有些配合物不存在外界，如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外，有些配合物是由中心原子與配位體構成，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的結構配位數(shù)雜化軌道類型空間構型結構示意圖實例2sp直線形[Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋配位數(shù)雜化軌道類型空間構型結構示意圖實例4sp3正四面體形[Zn(NH3)4]2＋[ZnCl4]2－dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2－[Cu(NH3)4]2＋6sp3d2(d2sp3)正八面體[AlF6]3－[Co(NH3)6]3＋即時應用1.化學家維多克·格利雅因發(fā)明了格氏試劑(RMgX)而榮獲諾貝爾化學獎。RMgX是金屬鎂和鹵代烴反應的產(chǎn)物，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡合，在濃溶液中以二聚體存在，結構如下圖：上述2種結構中均存在配位鍵，把你認為是配位鍵的用“→”在結構圖中標出。解析:配位鍵是由孤電子對與空軌道形成的,Mg最外層有兩個電子，可以與R、X形成離子鍵，而O原子中存在孤電子對，所以兩個O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵。在二聚體中，同理，一個Mg與R、X相連，則另外一個X和O(C2H5)2，則與Mg形成配位鍵。答案：要點二配合物的性質探究導引現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來。提示：在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋與6個NH3分子配合成[Co(NH3)6]3＋，3個Cl－都是外界離子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3＋與5個NH3分子和1個Cl－配合成[Co(NH3)5Cl]2＋,只有兩個Cl－是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl－數(shù)是不同的，我們可以利用這一點進行鑒別。要點歸納1.配合物的顏色：當簡單離子形成配合物時,其性質往往有很大的差異，顏色發(fā)生改變就是一種常見的現(xiàn)象，多數(shù)配離子都有顏色，如[Fe(SCN)6]3－為血紅色、[Cu(NH3)4]2＋為深藍色、[Cu(H2O)4]2＋為藍色、[CuCl4]2－為黃色、[Fe(C6H6O)6]3－為紫色等等。我們根據(jù)顏色的變化就可以判斷配離子是否生成，如Fe3＋離子與SCN－離子在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的硫氰合鐵(Ⅲ)配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應如下：Fe3＋＋nSCN－====[Fe(SCN)n]3－n，實驗室通常用這一方法檢驗鐵離子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水，如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的這一性質，可將一些難溶于水的物質如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影過程中，未曝光的AgBr常用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶解，反應的化學方程式為：AgBr＋2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。金和鉑之所以能溶于王水中，也是與生成配合物的溶解性有關，反應式為：Au＋HNO3＋4HCl====H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，3Pt＋4HNO3＋18HCl====3H2[PtCl6]＋4NO↑＋8H2O。配合物的顏色和溶解性還與配合物的空間結構有關，如順式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和顏色等性質有一定的差異，其中順式[Pt(NH3)2Cl2]為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,它在水中的溶解度較大,具體情況見前面的表格。3.配合物的穩(wěn)定性：配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強,配合物越穩(wěn)定.當作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配位體的性質有關。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結合后，就很難再與O2分子結合，血紅素就失去了輸送氧氣的功能，從而導致人體CO中毒。即時應用2.配合物CrCl3·6H2O的中心原子Cr3＋的配位數(shù)為6，H2O和Cl－均可作配位體，H2O、Cl－和Cr3＋有三種不同的連接方式，形成三種物質：一種呈紫羅蘭色、一種呈暗綠色、一種呈亮綠色。將它們配成相同物質的量濃度溶液，各取相同體積的溶液，向其中分別加入過量的AgNO3溶液，完全反應后，所得沉淀的物質的量之比為3∶2∶1。(1)請推斷出三種配合物的內(nèi)界，并簡單說明理由；(2)寫出三種配合物的電離方程式。解析：CrCl3·6H2O的中心原子Cr3＋的配位數(shù)為6，H2O和Cl－均可作配位體，則其化學式可表示為：[Cr(H2O)6－nCln]Cl3－n·nH2O，當其與AgNO3反應時，只有外界的氯離子可形成AgCl沉淀，再根據(jù)它們與AgNO3反應時生成AgCl沉淀的物質的量之比為3∶2∶1，可知分別有3個氯離子、2個氯離子、1個氯離子在外界，進而可分別寫出各自的化學式，紫羅蘭色：[Cr(H2O)6]Cl3，暗綠色：[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O，亮綠色：[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O，再分別寫出其內(nèi)界.答案:(1)紫羅蘭色：[Cr(H2O)6]3＋,暗綠色：[Cr(H2O)5Cl]2＋，亮綠色：[Cr(H2O)4Cl2]＋.根據(jù)它們與AgNO3反應時生成沉淀的物質的量之比為3∶2∶1，可知分別有3個氯離子、2個氯離子、1個氯離子在外界。(2)[Cr(H2O)6]Cl