高三物理第一輪復習掃雷（33個）上

目錄

第一部分高考雷區(qū)巡查.............................................2

專題一運動規(guī)律運用........................................................2

專題二力和物體的平衡.....................................................11

專題三摩擦力問題.........................................................20

專題四運動和力...........................................................27

專題五幾種典型的動力學問題...............................................35

專題六天體的運動.........................................................44

專題七功和能.............................................................51

專題八守恒定律的綜合應用.................................................58

專題九力學規(guī)律的選擇和綜合運用..........................................66

專題十機械振動和機械波...................................................75

專題十一分子動理論熱和功...............................................82

專題十二氣體的性質(zhì).......................................................86

專題十三熱學與其他知識的綜合應用........................................94

專題十四電場的性質(zhì)......................................................102

專題十五帶電粒子在電場中的運動.........................................109

專題十六電路的分析與計算................................................117

專題十七磁場與磁現(xiàn)象....................................................125

專題十八帶電粒子在磁場中的圓周運動.....................................132

專題十九帶電粒子在復合場中的運動............錯誤！未定義書簽。

專題二十楞次定律法拉第電磁感應定律........錯誤！未定義書簽。

專題二十一電磁感應與電路....................錯誤！未定義書簽。

專題二十二電磁感應與力學的綜合應用..........錯誤！未定義書簽。

專題二十三交流電和電磁振蕩..................錯誤！未定義書簽。

專題二十四光的傳播..........................錯誤！未定義書簽。

專題二十五光的本性..........................錯誤！未定義書簽。

專題二十六原子結(jié)構(gòu)與氫原子核................錯誤！未定義書簽。

專題二十七原子核核能......................錯誤！未定義書簽。

專題二十八力學實驗..........................錯誤！未定義書簽。

專題二十九電學實驗..........................錯誤！未定義書簽。

專題三十熱學和光學實驗......................錯誤！未定義書簽。

專題三十一設計性實驗........................錯誤！未定義書簽。

專題三十二圖象及運用........................錯誤！未定義書簽。

專題三十三信息的獲取與物理模型的建立........錯誤！未定義書簽。

第二部分高考排雷模擬..................錯誤！未定義書簽。

綜合測試（一）.................................錯誤！未定義書簽。

綜合測試（二）.................................錯誤！未定義書簽。

綜合測試（三）.................................錯誤！未定義書簽。

綜合測試（四）.................................錯誤！未定義書簽。

參考答案.................................錯誤！未定義書簽。

第一部分高考雷區(qū)巡查

專題一運動規(guī)律運用

雷區(qū)掃描

本部分常見的失分點有：

1.不能建立正確的運動模型；

2.公式運用不當，死套公式；

3.不能正確運用圖象描述運動過程.

出現(xiàn)上述失誤的原因是：第一，隨著高考對學生分析處理實際問題能力要求的提高，近幾年高

考題中聯(lián)系實際的題目逐漸增多，但許多考生不能將已學過的運動模型與題目給出的實際運動建立

聯(lián)系，不能從中抽象出理想化的運動模型.第二，在平常的學習中，對公式和規(guī)律的適用條件及公式

中各物理量（特別是矢量）的意義不清楚，導致盲目套用.第三，對圖象的物理意義（橫、縱坐標的

函義、圖線的斜率、圖線所圍面積的意義）不明確，不能正確識別圖象、運用圖象.

排雷示例

例1.（1999年全國）--跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起，舉雙臂直體離開臺面，

此時其重心位于從手到腳全長的中點.躍起后重心升高0.45m達到最高點.落水時身體豎直，手先入

水（在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計）.從離開跳臺到手觸水面，他可用于完成空中動作的

時間是s.（計算時，可以把運動員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個質(zhì)點.g取為10m/s2,結(jié)果保

留兩位數(shù)字.）

雷區(qū)探測

本題研究的是體育運動中的一個實際問題.考查考生運用所學知識處理實際問題的能力.要求學

生能針對“高臺跳水”的過程，進行分析和抽象，建立理想的運動模型來解決問題.1999年上海卷

中第4題考查了“跳高”運動的分析，足見“運用所學知識分析實際問題”是近幾年高考的熱點.

雷區(qū)診斷

解此題時，多數(shù)考生認為較難，是因為他們不能正確分析出跳水運動員的運動性質(zhì)，特別是不

能將運動員抽象為一個質(zhì)點.此題中可將運動員簡化為一個質(zhì)點，這樣只要研究運動員重心的運動就

可以了.運動員起跳后重心升高0.45m達到最高點的過程，是豎直上拋運動，此過程經(jīng)歷的時間為

2/7?x0451

=｛上花吧=0.3（s）,設運動員從手到腳高為/,則這時運動員的重心在平臺上方（］/+0.45）

m處，然后開始做自由落體運動，當手觸水面時，運動員的重心在水面上方2/處，所以，自由落

2

體的高度年=；/+0.45+10-；/=10.45（m）,自由落體的時間為為=）也=，巫當竺=1.4s,所以

運動員用來完成空中動作的時間為f=fi+fe=1.7s.

正確解答1.7s

例2.（1999年上海）

為了測定某輛轎車在平直公路上起動時的加速度（轎車起動時的運動可近似看作勻加速運動），某

人拍攝了一張在同一底片上多次曝光的照片（如圖1—1所示），如果拍攝時每隔2s曝光一次，轎車

車身總長為4.5m,那么這輛轎車的加速度約為

A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2

￡

|j11Ip|1111i|i|111111iiyiiiiiii|iini

圖1—1

雷區(qū)探測

本題考查的知識是勻變速直線運動的特征，即△SnaF.該題設置的情境比較新穎.不但考查了有

關(guān)知識，同時也考查了學生的觀察能力、自學能力、解決實際問題的能力，這正是高考對理科綜合

學科對考生提出的新要求.

雷區(qū)診斷

許多考生在解答此題時出錯，其原因：一是觀察和理解能力差，不能把車的長度與標尺上的刻

度建立聯(lián)系，從而不能依據(jù)車長4.5m確定出標尺每個刻度的數(shù)值為1.5m;二是雖然確定了每格長

度1.5m,但后面小格的刻度不會推算，按每小格0.1m計算；三是連續(xù)相等的時間內(nèi)位移讀差，

得出Si=7.5m$2=20.1m（或得出19.7m）,從而得出錯誤答案a=4=t至=3.15（m/s2）.

T222

正確的讀數(shù)應為Si=12.0m,s2=20.1m.

△S=S2~SI=8.1rn.

a=￡="m/s2=2.025m/s2

T222

或利用平均速度等于中間時刻的即時速度這一結(jié)論.

第一個2s中間時刻速度

-12.0,八,

v-t=v.=—=------m/s=6m/s

t2

第二個2s中間時刻速度

―s220.1

v2=v2=—=m/s=10m/s

由V2-%=af得

a=二匕_=I"6m/s2=2m/s2

t2

正確解答B(yǎng)

例3.（1999年全國）

為了安全，在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離.已知某高速公路的最高限速v=

120/fm/h,假設前方車輛突然停止，后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速所經(jīng)歷

的時間（即反應時間）t=0.50s,剎車時汽車受到的阻力大小f為汽車重力的0.40倍.該高速公路上汽

車間的距離s至少應為多少？（取重力加速度g取10m/s?）

雷區(qū)探測

此題又是一道聯(lián)系實際的題目，主要考查考生分析運動過程的能力、閱讀能力和觀察事物的能

力.是近幾年高考考查的熱點，如2001年全國卷11題.2002年春季卷20題.

雷區(qū)診斷

許多考生的答案是等m,原因是沒有認真分析運動過程，丟掉了汽車在反應時間內(nèi)做勻速直

線運動的那段距離，把整個運動看成了勻減速.

一方面是由于在題海中遇見了太多的有關(guān)剎車后汽車做勻減速直線運動的習題，印象太深了，

因而一看到此題沒有認真審題就條件反射地按以往記住的剎車后汽車做勻加速直線運動的習題的解

法來做，可見只是多記題型和解法，而沒有養(yǎng)成獨立地具體分析每個題給出的物理情境和條件的習

慣是要不得的.另一方面由于閱讀能力差，沒有讀懂題中那段有關(guān)反應時間的說明，沒有理解到反應

時間內(nèi)汽車是以原速向前勻速運動的，因而只考慮了汽車在開始減速到該汽車剛好安全停止在前方

車輛后邊的時間內(nèi)汽車通過的距離.另一個出現(xiàn)的錯誤在于單位換算，同時對結(jié)果是否合理缺乏分析

判斷能力，如得到7km、1801km等明顯不合理的結(jié)果仍無察覺.

正確解答在反應時間內(nèi)，汽車做勻速直線運動，運動距離為

m.

36003

設剎車時汽車的加速度大小為a,汽車的質(zhì)量為m.由牛頓第二定律F=ma得：

kmg=maa=kg=4m/s2

剎車至停下汽車做勻減速運動的距離為S2

1002

“22c原dI311250

由vt-vo=2as得S2=—=-------m=-----------m

2a2x49

則高速公路上汽車的距離

S=Si+S2

5012501400.八“2,、

s=1------------------------1.6X10(m)

399

例4.(2001年上海高考)

圖1-2是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信

號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度.圖10(b)中pi、咫是測速儀發(fā)出

的超聲波信號，S、色分別是Pi、由汽車反射回來的信號.設測速儀勻速掃描，6、.之間的時間

間隔At=1.0s,超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s,若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖10(b)可

知，汽車在接收到6、.兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是m,汽車的速度是

________m/s.

圖1一2

雷區(qū)探測

此題是利用聲波的反射測汽車的速度.同年全國高考題第11題是利用聲波的反射測距離，這是

物理知識在解決實際問題中的應用，是今后高考考查的側(cè)重點.除考查考生分析運動過程的能力外，

重點考查學生的閱讀能力和識別運用信息的能力.

雷區(qū)診斷

解答此題時，相當一部分考生束手無策，其原因之一是不能讀懂圖(b)中所給超聲波信號這一

信息，二是不能從位移和時間上建立超聲波脈沖信號的運動與汽車運動之間的關(guān)系.

解答此題的關(guān)鍵是讀懂圖(b)中給出的信息，由于超聲波是勻速傳播的，圖中的刻度可表示時

間，Pi、P2兩脈沖間有30個小格，應是Pi、P2之間的時間間隔△t=1.0s,所以每個小格表示的時間

△to='-s.pi與其反射信號仍間有12個小格，即時間間隔為AA=—X12s=0.4

3030

SR與其反射信號n2間有9個小格，時間間隔Af2=0.3s.由于脈沖信號往返時間相同，所以pi發(fā)出

后經(jīng)'AG與車相遇，咫發(fā)出后經(jīng),At2與車相遇.情況如圖1—3所示.

22

圖1—3

設車速為人“聲速為丫聲，.發(fā)出時車與信號源的距離為S.

對Pl發(fā)出到與車相遇的過程，有：

,、1

(?—A^=8?

2

對總發(fā)出到與車相遇的過程，有：

(V-I+V*)-Ab=SW'f△i(2)

2

其中心，△t,是在P1發(fā)出至P2發(fā)出這段時間間隔內(nèi)車的位移.

由①式②式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)得

u1-17.9m/s.

汽車兩次接收到信號的時間間隔為

Af--△fi+—△f2,

22

所以在這段時間內(nèi)汽車前進的距離為：

AS=v車(△t-LA^+―A$)=17m.

22

正確解答17m17.9m/s.

例5.(2001年全國理綜)

在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人.假設江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為％,

摩托艇在靜水中的航速為功.戰(zhàn)上救人的地點A離岸邊最近處。的距離為d,如戰(zhàn)士想在最短時間內(nèi)

將人送上岸，則摩托艇登陸的地點離。點的距離為

A.d)/“；-V：B.0

C.dv-i/V2O.dv2/v-\

雷區(qū)探測

運動的合成與分解是處理復雜運動的基本方法，也是考生學習中的一個難點，本題考查的正是

運用運動合成與分解的方法處理實際問題的能力.

雷區(qū)診斷

船渡河問題一般討論兩種特殊情況：一是怎樣渡河時間最短；二是怎樣渡河位移最小.常用的方

法是：正交分解法和平行四邊形法則.

設船在靜水中的航速為玲，水流速度為憶吟與河岸的夾角為，，河寬為a如圖1—4所示.用正交

分解法得：y方向的分速度為“々sinx方向的分速度為以=%"2cos火

?7

過河所需時間：上a凄sin可見：在d和吟一定時;f隨sin?增大而減小，當〃=90°時，sin

?=1(最大)，所以，船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，且為％加=&四.這時4=1/2,以=%,船沿河方向

V

的位移$*=以加皿=-—d.

V2

過河過程的位移：

22

S=Js；+s；=+r=l[(Vl-v2cos0)—^—]+d=d](.—**)*.

v

\v2sin6>\v2sm0

要求s的最小值，應區(qū)別兩種情況：

①發(fā)時，Smin=a即船垂直抵達對岸.

②當玲〈也時，合速度方向一定偏向下游方向，船不可能垂直到達對岸，如圖1—5,可見這時

要使S最小，應使角。最大.那么，在什么條件下。角最大呢？以叮的終端為圓心，丫2的大小為半徑

「2V

畫圓，當合速度V與圓相切時，a角最大.如圖1—6所示.這時8=COST1,最小位移SmiR’d

1V.

o

圖1一5圖1一6

本題中要求用最短的時間上岸，摩托艇登陸地點與。點之距應為

s』d

0X—5

V2

正確解答C

例6.(1998年全國)

宇航員站在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t,小球落到星球表面.

測得拋出點與落地點之間的距離為L,若拋出時的初速度增大到2倍，則拋出點與落地點之間的距

離為6L已知兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為R萬有引力常數(shù)為G,求該星球的質(zhì)量

M.

雷區(qū)探測

本題主要考查處理平拋運動的方法，但不是在地球上平拋，面是在一-星球表面平拋，這就使題

目有了新意，也增加了考生答題的難度，這需要考生有較好的分析遷移能力.

雷區(qū)診斷

本題披著宇航員的外衣，好像是一個利用人造衛(wèi)星求星球質(zhì)量的問題，但經(jīng)過仔細審題后會發(fā)

Mm-

現(xiàn)實質(zhì)上只是一個平拋運動問題，而有的人卻恰恰看不到這一點，只寫出了G—rnmj/G的公式

R2

后就無法往下做了.另一種錯誤是將題中給出的拋出點與落地點間的距離誤認為是水平距離，其原因

是平時做了許多有關(guān)平拋運動的習題，題中都是求落地點與拋出點之間的水平距離，而沒有求落地

點與拋出點之間的距離，因而養(yǎng)成一種習慣，一看見平拋運動就以為落地點與拋出點之間的距離就

一定是它們之間的水平距離.殊不知按幾何學的定義，落地點與拋出點之間的距離是指它們之間的直

線距離.產(chǎn)生錯誤的原因主要是沒有養(yǎng)成分析問題的好習慣，對問題不求甚解.由此可見，養(yǎng)成對具體

問題進行具體分析的素質(zhì)、能力和習慣比記住所謂的典型題的解題方法和解題步驟更有意義.

正確解答

以M和A分別表示星球的質(zhì)量和半徑由萬有引力定律得：

mg=G——

R?

由上式可得，星球表面附近的重力加速度

的G產(chǎn)

設宇航員站在高度為八的某高處沿水平拋出小球，第一次平拋速度為匕經(jīng)過時間t落到星球表

面，x表示落地點與拋出點間的水平距離，則由平拋運動規(guī)律得：

圖1—7

「1z

x=vth=—gr

根據(jù)平面幾何知識，拋出點與落地點之間的直線距離/"與x、h之間關(guān)系為〃=^+^2

宇航員第二次拋出速度為2匕則拋出水平位移X,=2vt

此時落地點與拋出點的直線距離為乖＞L,則

(V3L)2=(2X)2+/72

L

h=忑

2￡26LR

所以g=6M=

3Gt2

排雷演習

1.物體沿?直線運動，在t時間內(nèi)通過的路程為s,它在中間位置處的速度為人在中間時刻

2

't的速度為吟,則6和V2的關(guān)系為

2

A.當物體做勻加速直線運動時，匕＞吟

B.當物體做勻減速直線運動時，-

C.當物體做勻速直線運動時，v1=v2

D.當物體做勻速直線運動時，也＜丫2

2.假設汽車緊急制動后所受的阻力的大小與汽車所受重力的大小差不多.當汽車以20m/s

的速度行駛時，突然制動，它還能繼續(xù)滑行的距離約為

A.40mB.20m

C.10mD.5m

3.兩輛完全相同的汽車沿水平直路一前一后勻速行駛，速度均為出當前車突然以恒定的加速度

剎車，在它剛停住時后車以前車剎車時的加速度開始剎車.已知前車在剎車過程中所行的距離為s,若

保證兩輛車在上述情況中不相碰，則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應為

A.sB.2s

C.3sD.4s

4.某同學身高1.8m,在運動會上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過了1.8m高度的橫桿，

據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為（取g=10md）

A.2m/sB.5m/s

C.6m/sD.8m/s

5.飛機以一定水平速度W飛行，某時刻讓在球落下，相隔1s又讓8球落下，在以后的運動中

（落地前），關(guān)于4B的相對位置關(guān)系正確的是（gTOm/s》

A.A球在8球的前下方，二者在同一條拋物線上

B.A球在8球的后下方，二者在同一條拋物線上

C.A球在8球的正下方5m處，二者在同一條拋物線上

D.以上說法都不對

6.兩木塊自左向右運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位

置，如圖1—8所示，連續(xù)兩次曝光的時間間隔是相等的，由圖1—8可知

，母&&&&&

□□O□□□□

口口口口口口

hisIAISkh

圖1一8

A.在時刻t2以及時刻太兩木塊速度相同

B.在時刻f3兩木塊速度相同

C.在時刻（3和時刻“之間某瞬時兩木塊速度相同

D.在時刻玄和時刻t5之間某瞬時兩木塊速度相同

7.一物體做勻變速直線運動，其時刻速度大小為4m/s,1s后速度大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)

該物體的

A.位移的大小可能小于4m

B.位移的大小可能大于10m

C.加速度的大小可能小于4m/s2

D.加速度的大小可能大于10m/s2

8.某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00s第一次

聽到回聲，又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲.已知聲速為340m/s,則兩峭壁間的距離為m.

9.（2003年上海，20）（10分）如圖所示，一高度為/7=0.2m的水平面在小點處與一傾角為0

=30°的斜面連接，一小球以u0=5m/s的速度在平面上向右運動.求小球從A點運動到地面所需的時

間（平面與斜面均光滑，取g=10m/s2）.某同學對此題的解法為：小球沿斜面運動，則

4―=%t+」gsin0?己由此可求得落地的時間t.

sin。2

問：你同意上述解法嗎？若同意，求出所需時間；若不同意，則說明理由并求出你認為正確的

結(jié)果.

10.一列車由等長的車廂連接而成，車廂之間的間隙忽略不計，一人站在站臺上與第一節(jié)車廂的

最前端相齊.當列車由靜止開始做勻加速直線運動時開始計時，測量第一節(jié)車廂通過的時間為2s,

則他測得從第5節(jié)（第4節(jié)尾）至第16節(jié)（第16節(jié)尾）車廂通過的時間為S.

11.某排球場的俯視圖如圖1—10所示，場地全長為a、寬為b,球網(wǎng)離地面的高度為九某隊員在

自己一方邊線與3m線（圖1—10中虛線）的交點4處跳起來扣球，設他的擊球點在A的正上方,

擊出的球初速度沿水平方向，球在空中運動時受到的空氣阻力可忽略，計算時取a=18m,b=8m,h=2

m.

（1）要使球落在對方的3m線與球網(wǎng)之間的區(qū)域，他擊球時球的最低點至少離地面多高？

（2）如果他的擊球點正是上一問求出的最小高度，他擊出的球初速度在什么范圍內(nèi)，球可能恰

好落在對方場地的3m線處？

圖1—10

12.玻璃生產(chǎn)線上，寬9m的成型玻璃板以2m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進，在切割下的玻璃

板都成規(guī)定尺寸的矩形，金鋼鉆割刀的軌道應如何控制？切割一次的時間多長？

專題二力和物體的平衡

雷區(qū)掃描

本部分常見的失分點有：

1.不能準確地進行受力分析；

2.找不出物體所受各力間的關(guān)系，特別是動態(tài)平衡問題中的關(guān)系；

3.研究對象的選取.

造成失誤的根源在于：①對于各種常見力的性質(zhì)，產(chǎn)生原因不清楚，沒有按正確的順序、方法

進行受力分析.②雖知道物體的平衡條件，但不能針對物體的受力情況合理地選擇“平形四邊形法”

和“正交分解法”，將物體的平衡條件具體化，將矢量關(guān)系代數(shù)化.③不能針對具體的問題正確地運

用整體法和隔離法研究問題.

排雷示例

例1.（1999年全國）

如圖2—1所示，兩木塊的質(zhì)量分別為mi和m2,兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為左和k2,上面木

塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離

開上面彈簧.在這過程中下面木塊移動的距離為

圖2—1

AmglkiB.m2g/k^

C.m^g/k2D.gg/k2

雷區(qū)探測

題目主要考查考生對物體進行受力分析的能力，注重了對多物體系統(tǒng)受力分析時，研究對象的

選取和狀態(tài)的選取.同時考查了胡克定律這一重要規(guī)律.

雷區(qū)診斷

許多考生錯選D,是由于沒有認真進行分析，憑印象覺得既然問的是在緩緩上提木塊1直到它

剛離開彈簧/的過程中，木塊2向上移動的距離，那么木

塊2向上移動的距離應該等于/i=n?2g/k2.其實只要分析出在這個過程中，壓在彈簧2上的

重力是由（g+利）g減小到g即減少了m^g,根據(jù)胡克定律立刻就可斷定彈簧2的長度是增長

了12Tl=mig/k2.

木塊1壓在輕彈簧1上，而沒有拴接，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，設為狀態(tài)1.將木塊1、2連同

輕彈簧1視為整體，它受到兩個外力作用：重力，大小為（m1+m2）g,方向豎直向下；下面的輕彈簧

2作用于它的彈力，大小為k2（%一人），%是彈簧2的原長，4是彈簧2在狀態(tài)1的長度，這個彈力

的方向豎直向上,由牛頓定律得：

(m^+m2)g=k2(/0—A)①

由于緩緩上提，故當木塊1剛離開彈簧1時，木塊2仍將保持靜止狀態(tài)，稱為狀態(tài)2.此時木塊

2（連同彈簧1）受到兩個外力作用：重力，大小為m】g,方向豎直向下；下面彈簧2作用于它的彈力,

大小為卜2（/。一/2）,/2是彈簧2的現(xiàn)長，這個彈力的方向豎直向上.由牛頓定律得

m2g=k2（/0—/2）②

由①②兩式得/7Tig=k2（L—G）

由此得，從狀態(tài)1到狀態(tài)2,彈簧2的長度增大了△/=/2—/i=gg/k2

由于在此過程中，木塊2向上移動的距離等于此過程中彈簧2長度的增加量，因而木塊2向上

移動的距離等于l2-h=m,g/k2.

正確解答C

例2.（1998年上海）

有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，豎直向下，表面光滑乂。上套有小環(huán)產(chǎn),

OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位

置平衡（如圖2—2）.現(xiàn)將戶環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原

來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對尸環(huán)的支持力N和細繩上的拉力T的變化情況是

圖2—2

A.N不變,7■變大

B.N不變,丁變小

C.N變大,丁變大

D./V變大,了變小

雷區(qū)探測

同上例一樣，此題目也是一道對多物體構(gòu)成的系統(tǒng)進行受力分析的問題，而且是動態(tài)平衡問題.

高考中出現(xiàn)的平衡問題多為此類題目.此題目與上例不同之處是，上例中受力是一維的，而此題目中

受力是二維的，需要運用“平行四邊形法則”和“正交分解法”來解決.

雷區(qū)診斷

這是一道多物體系統(tǒng)的平衡問題，解題時從研究對象上應注意整體法和隔離法的結(jié)合，分析中

可以用“平行四邊形法”或“正交分解法”.

兩環(huán)的受力情況如圖2—3所示，對兩環(huán)構(gòu)成的整體，由平衡條件有：N=2mg.它不隨兩環(huán)位置

的變化而變化.

圖2—3

對環(huán)Q,由正交分解法，在豎直方向上有：

Teos?=mg

T=mg/cos%當尸環(huán)向左移動時，《角減小，cos。增大，所以繩的拉力丁減小.

或?qū)Νh(huán)Q,用平行四邊形法則.無論繩的方向如何變化，7■和M的合力不變（總與重力mg大小

相等、方向相反），作平行四邊形如圖2—4所示，由圖可很直觀地看到了的變化情況.

正確解答B(yǎng)

例3.（1998年全國）

三段不可伸長的細繩。4。8、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖2—5

所示，其中是水平的，A端、8端固定.若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩

圖2—5

A.必定是

B.必定是OB

C.必定是0C

D.可能是。8,也可能是0C

雷區(qū)探測

本題目主要考查物體平衡條件及力的合成與分解方法的應用，也是一道動態(tài)平衡問題.

雷區(qū)診斷

處理此類問題的關(guān)鍵是：正確地將研究對象所受的力合成或分解，然后比較各力的大小及變化

趨向.

選取結(jié)點。為研究對象，受力如圖2—6,由于丁。8和丁。4的合力與TOc等大反向，由圖可見,

三力中TOA為最大，所以當增加懸掛物體的重力時，必是0A繩先被拉斷.

正確解答A

例4.（2002年全國理綜）

有三根長度皆為/=1.00m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的。點另

一端分別拴有質(zhì)量皆為m=1.00X10-2kg的帶電小球A和B,它們的電量分別為-q和+q,q=1.00X

W7C.A.8之間用第三根線連接起來.空間中存在大小為E=1.00X106N/C的勻強電場，場強方向

沿水平向右，平衡時48球的位置如圖2—7所示.現(xiàn)將O、8之間的線燒斷，由于有空氣阻力，入

8球最后會達到新的平衡位置.求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比較改變了多少.（不

計兩帶電小球間相互作用的靜電力）

圖2—7

雷區(qū)探測

此題為一道綜合性題目，考查了物體的受力分析、電場力、重力勢能、電勢能及功能關(guān)系等知

識，更重要的是考查考生運用知識分析處理復雜問題的能力.

雷區(qū)診斷

此題所求雖然是能量的變化，但利用物體平衡條件確定系統(tǒng)最終的平衡狀態(tài)是解決問題的關(guān)鍵.

因為只有確定了最終的平衡狀態(tài)，才能通過初末位置來求重力勢能和電勢能的變化量.

正確解答

圖2—8中虛線表示8球原來的平衡位置，實線表示燒斷后重新達到平衡的位置，其中

￡分別表示細線。4。8與豎直方向的夾角.

圖2—8

A球受力如圖2—9所示：重力mg,豎直向下；電場力qE,水平向左；細線OA對A的拉力

心,方向如圖；細線A8對4的拉力人,方向如圖.由平衡條件

TiSina+T2sinj3=qE①

/cosa=mg+T2cos￡②

圖2—9圖2—10

8球受力如圖2—10所示：重力mg,豎直向下；電場力qE,水平向右；細線A8對8的拉力

T2,方向如圖.由平衡條件

7^sin￡=qE③

T2cos8=mg④

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得

a=0⑤

￡=45°⑥

由此可知，A、6球重新達到平衡的位置如圖2—11所示.

與原來的位置相比，A球的重力勢能減少了

E/,=mg/(1-sin60°)⑦

B球的重力勢能減少了

E8=mg/(1-sin60°+cos45°)⑧

A球的電勢能增加了

WA=qElcosQ0°⑨

B球的電勢能減少了

%=qE/(sin45°-sin30°)⑩

兩種勢能總和減少了

W=WB-WA+EA+EB(11)

代入數(shù)據(jù)解得

2

IV=6.8X1O-J(12)

排雷演習

1.（2003年新課程，16）如圖2—12所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角

形的三個頂點上.a和c帶正電，b帶負電,a所帶電量的大小比b的小.已知c受到a和b的靜電力的

AR

B.F2

C.F

3D.F4

2.（2003年新課程，19）如圖2—13所示，-個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，。點為其

球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為孫和小2的小

球，當它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m.的小球與O點的連線與水平線的夾角為。=60。.兩小球的

質(zhì)量比色■為

AE

3

C6

24

3.如圖2—14所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點，與三根相同的螺旋形輕彈簧相連，靜止時，相鄰兩彈簧

間的夾角均為120。.已知彈簧a、b對質(zhì)點的作用力均為F,貝強1簧c對質(zhì)點的作用力的大小可能為

圖2—14

A.F

B.F+mg

C.F-mg

D.mg-F

4.在''互成角度的兩個力的合成”實驗中，橡皮條的一端固定在戶點，另一端被A、B兩只彈

簧秤水平拉至。點，8、巳分別表示4、8兩只彈簧秤的讀數(shù)，如圖2—15所示.使彈簧秤8從圖

示位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)動，在這過程中保持。點位置和彈簧秤4的拉伸方向不變，則在整個過程

中兩彈簧的讀數(shù)尸1、&的變化是

A.F1減小,E減小

B.R減小，E增大

C.F］減小，&先增大后減小

D尸1減小，&先減小后增大

5.兩根長度相等的輕繩，下端懸掛一質(zhì)量為m的物體，上端分別固定在水平天花板上的M、N

點，M.N兩點間的距離為s,如圖2—16所示，已知兩繩所能經(jīng)受的最大拉力均為丁，則每根繩的

長度不得短于.

圖2—16

6.在圖2—17中長為5m的細繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4m的兩桿的頂端A、B.

繩上掛一個光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個重為12N的物體.平衡時，繩中的張力7=.

圖2—17

7.長直木板的上表面一端放有一鐵塊，木板由水平位置繞另一端緩慢向上轉(zhuǎn)動（即木板與水平

面的夾角。變大），在圖2—18中畫出鐵塊受到的摩擦力f隨角度。的變化曲線（設最大靜摩擦力等

于滑動摩擦力且〃V1=.

0

圖2—18

8.如圖2—19空氣中有兩個帶電小球八和B,A被長為/的絕緣細線懸于固定點O,8被絕緣支

架固定于O點的正下方，與O點的距離也為/,與A球相距為九由于漏電，過段時間后，A的帶

電量變?yōu)樵瓉淼?/9,8的帶電量變?yōu)樵瓉淼?/3.試求此時A、8兩球間的距離.

0

圖2—19圖2—20

9.如圖2—20所示，小圓環(huán)重G,固定的大環(huán)半徑為R輕彈簧原長為/_（L<2G）,其勁度系數(shù)

為k,接觸光滑，求小環(huán)靜止時，彈簧與豎直方向的夾角.

10.如圖2—21所示，物體的質(zhì)量為2kg,兩根輕細繩AB和AC的一端連接于豎直墻上，另一

端系一物體上，在物體上另施一個方向與水平線成。=60°拉力F,若要使繩都能伸直，求拉力F

的大小范圍.

專題三摩擦力問題

雷區(qū)掃描

本部分常見的失分點有：

1.不能正確確定摩擦力的方向：

2.不能準確求出摩擦力的大?。?/p>

3.不能正確分析摩擦力做功問題.

出現(xiàn)上述失誤的原因是：不能正確區(qū)分兩種不同的摩擦力，即：靜摩擦力和滑動摩擦力，常將

它們相混淆.不能從摩擦力產(chǎn)生的原因來分析摩擦力及其產(chǎn)生的效果.

排雷示例

例1.（1998年全國）

如圖3—1所示，物體m放在一木板上，木板與水平面間的夾角由0逐漸增大到90。的過程中

（緩慢地繞支點。轉(zhuǎn)動）對木塊的摩擦力

產(chǎn)及E.

O

圖3—1

A.不斷增大

B.先變大后變小

C.不斷變小

D.先變小后變大

雷區(qū)探測

本題旨在考查考生對摩擦力產(chǎn)生原因的理解及確定摩擦力大小的方法.是平常學習中的一個難

點.

雷區(qū)診斷

考生答題時主要是兩種錯誤答案：錯選答案A或C.選A答案錯誤的原因是認為物體受的摩擦力

始終為靜雁擦力，根據(jù)知，當0增大時f不斷增大.選取C答案錯誤的原因是認為物體

受的摩擦力始終為滑動摩擦力，根據(jù)尸=〃mgcos〃知，當〃增大時f不斷減小.這兩種錯誤都是不

能對過程進行正確分析造成的，沒有明確開始物體所受的為靜摩擦力，當角度到達一定程度物體開

始滑動，靜摩擦力就變成了滑動摩擦力.可見遇到摩擦力問題時必須首先分析是靜摩擦力還是滑動摩

擦力.如果是滑動摩擦力，其大小滿足左〃N;如果是靜摩擦力，必須明確物體所受的其他各力，然后

由平衡條件或牛頓定律求得靜摩擦力的大小和方向.

此題中，板抬起的初期，。角較小，重力分力不足以使物體沿斜面下滑，即mgsinvmgcos

〃，但物體有下滑的趨勢，物體和木板間存在靜摩擦力，其方向沿板向上，其大小f『mgsin",在此

過程中G隨。的增大而增大.但是，當0角增大到一定程度時，mgsin9>umgcos%摩擦力已不

能阻止物體下滑，此后物體與板間發(fā)生相對滑動，摩擦力已為滑動摩擦力，其方向沿板向上，大小

f2=iimgcos"，隨。的增大開始減小.

正確解答B(yǎng)

例2.（2001年全國）

如圖3—2所示，質(zhì)量為m0,橫截面為直角三角形的物塊ABCZABC=a,AB邊靠在豎直

墻壁面上，尸是垂直于斜面BC的推力.現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為.

圖3—2

雷區(qū)探測

此題目考查考生對物體進行受力分析的能力和求靜摩擦力大小的方法，同時也考查了物體平衡

條件的運用.

雷區(qū)診斷

題目給出物體不動，但重力方向向下，力尸也有豎直向下的分量，顯然物體有沿豎直墻下滑的

趨勢，因此墻對物體必有一個沿墻面豎直向上的靜摩擦力.由于靜摩擦力和正壓力及動摩擦因數(shù)無

關(guān)，則必須由平衡條件求得.解答本題的關(guān)鍵是分析受力，然后列平衡方程.

三角形物塊受力情況如圖3—3所示，建立如圖坐標系，由物體的平衡條件：

在y軸方向上有：

f-Fs'ma-mg=O.

解得：f=mg+Fs'ma.

正確解答mg+Fsina

例3.（1998年上海）

兩個重疊在一起的滑塊，置于固定的，傾有為6的斜面上，如圖3—4所示.滑塊48的質(zhì)