高考物理二轮复习提升 第一部分 专题一 第1讲 相互作用与物体的平衡课件.ppt

第一部分 核心考点突破 专题一力与运动 第1讲 相互作用与物体的平衡 1 2012年广东卷 如图1 1 1所示 两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上 两绳与竖直方向的夹角为45 日光灯 保持水平 所受重力为g 左右两绳的拉力大小分别为 图1 1 1 答案 b 2 2012年海南卷 如图1 1 2所示 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑 斜劈 保持静止 则地面对斜劈的摩擦力 图1 1 2a 等于零b 不为零 方向向右c 不为零 方向向左d 不为零 v0较大时方向向左 v0较小时方向向右 解析 斜劈和物块都处于平衡状态 对斜劈和物块整体进 行受力分析知 地面对斜劈的摩擦力为零 选a 答案 a 3 2012年新课标卷 如图1 1 3所示 一小球放置在木板与竖直墙面之间 设墙面对球的压力大小为n1 球对木板的压力大小为n2 以木板与墙的连接点所在的水平直线为轴 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置 不计摩擦 在此过程 中 图1 1 3a n1始终减小 n2始终增大b n1始终减小 n2始终减小c n1先增大后减小 n2始终减小d n1先增大后减小 n2先减小后增大答案 b 4 2011年广东卷 在如图1 1 4所示的水平面上 橡皮绳一端固定 另一端连接两根弹簧 连接点p在f1 f2和f3 三个力的作用下保持静止 下列判断正确的是 图1 1 4 a f1 f2 f3c f2 f3 f1 b f3 f1 f2d f3 f2 f1 解析 连接点p在f1 f2 f3三个力作用下处于平衡状态 将三个力平移围成矢量三角形 如图1所示 由各边在矢量三角形中的位置 f3为斜边 f1为较长直角边 f2为较短直角边 可得b正确 图1 答案 b 5 双选 2011年山东卷 如图1 1 5所示 将两块相同的木块a b置于粗糙的水平地面上 中间用一轻弹簧连接 两侧用细绳固定于墙壁上 开始时a b均静止 弹簧处于伸长状态 两细绳均有拉力 a所受摩擦力ffa 0 b所受摩擦力ffb 0 现将右侧的细绳剪断 则剪断瞬间 图1 1 5 a ffa大小不变c ffb仍然为零 b ffa方向改变d ffb方向向右 解析 对b进行受力分析 剪断前b受重力 支持力 向左的弹簧拉力和绳的拉力 由于它所受的摩擦力ffb 0 所以弹簧的拉力和绳的拉力是一对平衡力 将右侧细绳剪断瞬间 绳的拉力消失 但弹簧的拉力不变 所以b所受摩擦力ffb方向向右 c错误 d正确 由于细绳剪断瞬间 弹簧的弹力不变 所以ffa大小不变 a正确 b错误 答案 ad 6 2010年广东卷 图1 1 6为节日里悬挂灯笼的一种方式 a b点等高 o为结点 轻绳ao bo长度相等 拉力分 别为fa fb 灯笼受到的重力为g 下列表述正确的是 图1 1 6 a fa一定小于gc fa与fb是一对平衡力 b fa与fb大小相等d fa与fb大小之和等于g 解析 由题意知 a b两点等高 且两绳等长 故fa与fb大小相等 b正确 若两绳夹角大于120 则fa fb g 若夹角小于120 则fa fb g 若夹角等于120 则fa fb g 故a d错误 夹角为180 时 fa与fb才能成为一对平衡力 但这种情况不可能实现 故c错误 答案 b 从近三年的试题来看 考查的内容主要是受力分析 物体的平衡 整体法和隔离法的应用 弹簧弹力和摩擦力大小和方向的计算及判断 解题方法主要是正交分解法 三角形法 力的合成与分解等 只要抓住平衡状态条件列方程就可以解答 如广东2012年和2011年的力学选择题都比较基础 连续两年都考了三力平衡的问题 物理情景来源于生活 情景比较简单 考核最基础的知识 三力平衡问题 例1 2012年汕头模拟 如图1 1 7所示的是山区村民用斧头劈柴的剖面图 图中bc边为斧头背 ab ac边是斧 头的刃面 要使斧头容易劈开木柴 则 图1 1 7 a bc边短一些 ab边也短一些b bc边长一些 ab边短一些c bc边短一些 ab边长一些d bc边长一些 ab边也长一些 答案 c 1 在第十一届全运会男子举重56公斤级比赛中 龙清泉以302公斤的总成绩获得冠军 并以169公斤超该级别挺举世界纪录 如图1 1 9所示 设龙清泉所举杠铃的总重为g 杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角为30 则他每只手臂 承受的张力为 图1 1 9 答案 b 动态平衡问题 例2 双选 2012年肇庆模拟 如图1 1 10所示 物体g用两根绳子悬挂 开始时绳oa水平 现将两绳同时顺时针转过90 且保持两绳之间的夹角 不变 物体保持静止状态 在旋转 过程中 设绳oa的拉力为f1 绳ob的拉力为f2 则 图1 1 10 a f1先减小后增大c f2逐渐增大 b f1先增大后减小d f2最终变为零 解析 取绳子的结点o为研究对象 其受到三根绳的拉力作用 如图1 1 11所示 分别为f1 f2 f3 这三个力构成矢量三角形 如图1 1 12所示的实线三角形cde 需满足力f3大小 方向不变 角 cde不变 因为角 不变 由于角 dce为直角 则三个力的几何关系可以从以de边为直径的圆中找 动态矢量三角形如图1 1 12中画出的一系列虚线表示的三角形 由此可知 f1先增大后减小 f2始终减小 且转过90 时 刚好为零 正确答案为b d 图1 1 12 答案 bd 图1 1 11 2 2012年惠州二模 如图1 1 13所示 一辆汽车沿水平面向右运动 通过定滑轮将重物a缓慢吊起 在吊起重物a的过程中 关于绳子的拉力t 汽车对地面的压力fn和汽车受 到的摩擦力f 下列说法正确的是 图1 1 13a t不变 fn不变 f逐渐增大b t不变 fn逐渐增大 f逐渐增大c t逐渐增大 fn不变 f逐渐增大d t逐渐减小 fn逐渐增大 f逐渐增大 解析 由平衡知识可得 绳子的拉力t的大小不变 总等于重物a的重力 假设汽车在滑轮的正下方 则绳子的拉力t的水平分量为零 此时汽车对地面的压力fn最小 汽车受到的水平向右的摩擦力f为零 当汽车距滑轮下方无穷远时 绳子的拉力t的竖直分量为零 汽车对地面的压力fn最大 汽车受到的水平向右的摩擦力f最大 故选b 答案 b 研究对象的确定 例3 双选 2011年湛江二中月考 如图1 1 14所示 三块质量相同的木块a b c叠放在水平桌面上 水平力f作用在木块b上 三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动 下 列说法正确的是 图1 1 14 高考中 整体法和隔离法在确定研究对象时经常用到 根据题目的条件 有时只需用整体法 有时只需用隔离法 有时整体法和隔离法要交叉使用 题外拓展 若求地面对c的摩擦力 应该将a b和c整体选为研究对象 由平衡条件可得地面对c的摩擦力等于f 解析 研究b作用于a的静摩擦力时 应该选a为研究对象 a处于平衡状态 a没有受到水平方向的其他力作用 则水平方向静摩擦力为零 研究b作用于c的静摩擦力时 应该选a b整体为研究对象 a b整体处于平衡状态 由于a b整体受到水平向右的力f作用 则c作用于a b整体的静摩擦力大小等于f 方向向左 由牛顿第三定律得 b作用于c的静摩擦力也等于f 方向向右 答案 ab 3 如图1 1 15所示 甲物体在水平外力f的作用下静止在乙物体上 乙物体静止在水平地面上 现增大外力f 两 物体仍然静止 则下列说法正确的是 图1 1 15a 乙对甲的摩擦力一定增大b 乙对甲的摩擦力一定沿斜面向上c 乙对地面的摩擦力一定增大d 乙对地面的压力一定增大 解析 选甲为研究对象 因为f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错 选甲 乙整体为研究对象 水平方向上f增大了 则摩擦力也会增大 竖直方向上重力不变 则压力不变 c对 d错 答案 c 复合场中的平衡问题 例4 如图1 1 16所示 带正电q 质量为m的滑块 沿固定绝缘斜面匀速下滑 现加一竖直向上的匀强电场 电场 强度为e 且qe mg 以下判断正确的是 图1 1 16a 滑块将沿斜面减速下滑b 滑块将沿斜面加速下滑c 滑块仍保持匀速下滑d 仅当qe mg时 滑块保持匀速下滑 题外拓展 电场和重力场内的平衡问题 仍然是力学问题 力学中用到的图解法和正交分解法仍然可以用在电场和重力场内 若加一竖直向下的匀强电场 电场强度为e 关系式 mg qe sin mg qe cos 仍然成立 合外力为0 滑块仍保持匀速下滑 解析 没有电场时 滑块匀速下滑 则mgsin mgcos tan 加了电场后 滑块在竖直方向上受到电场力 重力作用 竖直方向的合力为 mg qe 关系式 mg qe sin mg qe cos 仍然成立 合外力为0 仍保持匀速下滑 答案 c 4 双选 如图1 1 17所示 a b两带电小球 质量分别为ma mb 电荷量分别为qa qb 用不可伸长的绝缘细线如图悬挂 静止时a b两球处于同一水平面内 若b对a及a 对b的库仑力分别为fa fb 则下列判断正确的是 图1 1 17 a fa fbb oc细线的拉力ftc ma mb g c ac细线对a的拉力fta mag2 d 同时烧断ac bc细线后 a b在竖直方向的加速度相同 答案 bd 极值和临界问题 例5 如图1 1 18所示 a b两物体紧靠着放在粗糙的水平地面上 a b间接触面光滑 在水平推力f的作用下两物体一起加速运动 物体a恰好不离开地面 则关于a b 两物体受力的个数 下列说法正确的是 图1 1 18a a受3个力 b受4个力b a受4个力 b受3个力c a受3个力 b受3个力d a受4个力 b受4个力 抓住 物体a恰好不离开地面 这种临界状 态 可知地面对a无支持力 同时地面对a也没有摩擦力 解析 a物体受重力 水平推力f b对a的支持力 由于a b间接触面光滑 故a b间无摩擦力 a物体恰好不离开地面 于是地面对a无支持力 同时地面对a也就没有摩擦力 因此a受3个力 b物体受重力 a对b的压力 地面对b的支持力 由于a b两物体紧靠着放在粗糙水平面上 故还有地面对b的摩擦力 于是b受4个力 答案 a 5 如图1 1 19所示 作用于o点的三个力平衡 其中f3未画出 其中一个力大小为f1 沿y轴负方向 大小未知的 力f2与x轴正方向的夹角为 下列说法正确的是 图1 1 19a f3只可能在第二象限b f3与f2夹角越小 则f3与f2越小c f3的最小值为f1cos d f3可能在第三象限的任意范围内 解析 f3可以在第二象限和第三象限中f2的延长线左侧 a d错 三个力的矢量图如图3所示 由图可知 b错 当f3与f2垂直时 f3最小 最小值为f1cos 图3 答案 c 1 对物体的受力分析一般应先确定受力的对象 按先重力后弹力再摩擦力的顺序进行受力分析 只分析研究对象的受力 而不分析研究对象对其他物体的作用力 2 解决平衡问题的基本步骤 确定研究对象 整