高三物理二轮复习专题一

1、学习必备欢迎下载专题定位本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题高考对本专题内容的考查主要有：对各种性质力特点的理解；共点力作用下平衡条件的应用考查的主要物理思想和方法有：整体法和隔离法；假设法；合成法；正交分解法；矢量三角形法；相似三角形法；等效思想；分解思想应考策略深刻理解各种性质力的特点熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法1 弹力(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律fkx 计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解(2)方向：一般垂直于接触面(或切面 )指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向2 摩擦力(1)大小：滑动摩擦力fffn，与接触

2、面的面积无关；静摩擦力0m2sin ，则甲所受摩擦力沿斜面向上b若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的摩擦力一定变小c若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大d若在甲物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受拉力一定变大答案ac 解析对乙受力分析可知细绳上的拉力ft0m2gsin ，由 m1gsin m2gsin 可知甲所受摩擦力沿斜面向上，a 正确若在乙物块上再放一个小物块 m 后，细绳上的拉力变为ft1学习必备欢迎下载(m2 m)gsin ，故甲所受的拉力一定变大，c 正确因 ft1与 m1gsin 的大小关系不确定，则甲若受到的摩擦力仍

3、沿斜面向上，摩擦力减小；甲若受到的摩擦力沿斜面向下，则摩擦力可能会增大，b 错误若在甲物块上再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则仍可根据乙的平衡条件得到拉力ft2m2gsin ，即拉力不变，d 错误题型 3共点力作用下的动态平衡问题例 3(2013 天津 5)如图 5 所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于o 点现用水平力f缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力fn以及绳对小球的拉力ft的变化情况是() 图 5 afn保持不变， ft不断增大bfn不断增大， ft不断减小cfn保持不变， ft先增大后减小d

4、fn不断增大， ft先减小后增大审题突破小球受到几个力作用？在缓慢推动斜面体的过程中这几个力变化时有什么显著特征？解析对小球受力分析如图(重力 mg、支持力fn，绳的拉力ft)画出一簇平行四边形如图所示，当ft方向与斜面平行时，ft最小，所以ft先减小后增大，fn一直增大，只有选项 d 正确答案d 以题说法动态平衡问题分析的三个常用方法学习必备欢迎下载1解析法： 一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势2图解法： 能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：一、物体一般受三个力作用；二、其中有一个大小、方向都不变的力；三、还有一个方向

5、不变的力3相似三角形法： 物体一般受三个力作用而平衡，系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的结构三角形，这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷如图 6 所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为 m 的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力f 和环对小球的弹力fn的大小变化情况是() 图 6 af 减小， fn不变b f 不变， fn减小cf 不变， fn增大df 增大， fn减小答案a 解析对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示， 力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知

6、mgrfnrfl，小球上移时mg 不变， r 不变， l 减小， f 减小， fn不变， a 正确题型 4带电体在电场内的平衡问题例 4如图 7 所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板po、 qo 竖直放置在重力场中，a、b 为两个带有同种电荷的小球(可以近似看成点电荷)， 当用水平向左的作用力f 作用于 b 时，a、b 紧靠挡板处于静止状态现若稍改变f 的大小，使b 稍向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后() 学习必备欢迎下载图 7 aa、b 间电场力增大b作用力f 将减小c地面对b 的支持力变大d地面对b 的支持力变小审题突破分析带电小球a 受力的变化， 能用图解法吗？变方向的力方向

7、是如何变化的？能把 a、b 当成一个整体吗？解析带电小球a 受力变化问题符合图解法的特征使b 稍向左移动一段小距离时，二者连线与竖直方向夹角减小，即f库与竖直方向夹角减小，如图分析知f库减小， fn减小，选项a 错误球 a、b 之间的库仑力可以看成内力，故把a、b 当成一个整体可知水平作用力f 与 fn平衡，故f 减小， b 正确地面对b 球的支持力等于两个小球的重力，故不变，c、d 都错误答案b 以题说法1.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中2当涉及多个研究对象时，一般采用整体法和隔离法结合的方法求解如本题分析地面对b 的支持力和

8、作用力f 的变化时应用整体法可以非常方便地得出结论. 1应用平衡条件解决电学平衡问题审题示例如图 8 所示，在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨pq、mn，相距为 l，导轨处于磁感应强度为b 的匀强磁场中， 磁场方向垂直导轨平面向下有两根质量均为 m 的金属棒a、b，先将 a 棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接，学习必备欢迎下载连接 a 棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b 也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b 棒刚好能静止在导轨上，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计则() 图 8 a物块 c 的质量是2msin

9、b回路中电流方向俯视为顺时针cb 棒放上后， a 棒受到的安培力为2mgsin db 棒放上后， a 棒中电流大小是mgsin bl审题模板解析由右手定则可知回路中电流方向俯视为逆时针，b 错误因为a、b、c 都处于平衡状态，分别列三个平衡方程ftmgsin f安a、f安b mgsin ，ftmcg，而且 a、b 中电流相等，所以f安af安b bil，联立解以上四个方程，可得f安af安bmgsin ，mc2msin ，电流大小为mgsin bl，所以 a、d 正确， c 错误答案ad 点睛之笔此题为力电综合问题，考查了力学知识的平衡问题和电磁感应知识两问题的连接点是安培力安培力及其他力的共同作

10、用使物体处于平衡状态，由平衡条件可推出安培力的大小， 进而得到电路的电流因此， 在解决力电综合问题时，找准问题的连接点是解题的关键一带电金属小球a 用绝缘细线拴着悬挂于o 点，另一带电金属小球b 用绝缘支架固定于o 点的正下方，金属小球a、b 静止时位置如图9 所示由于空气潮湿，金属小球 a、b 缓慢放电此过程中，小球a 所受的细线的拉力f1和小球 b 对 a 的库仑力f2的变化情况是() 学习必备欢迎下载图 9 af1减小， f2减小bf1减小， f2不变cf1增大， f2增大df1不变， f2减小答案d 解析对小球 a 受力分析，受重力、绳的拉力和b 对 a 的库仑力，根据平衡条件得绳的拉

11、力和库仑力的合力与重力等大反向，作出三力的矢量三角形，由相似关系得f1oaf2abmgob，因金属小球缓慢放电，因此两球之间距离ab 减小，可知此过程中，f1不变， f2减小， d 正确(限时： 45 分钟 ) 一、单项选择题1 如图 1 所示为通过轻杆相连的a、 b 两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的o点已知两球重力均为g，轻杆与细线oa 长均为 l.现用力 f 作用于小球b 上(图上 f未标出 )，使系统保持静止状态且a、b 两球在同一水平线上则力f 最小值为() 图 1 a.22gb.2gcgd2g答案a 解析由于系统处于静止状态时，a、b 两球在同一水平线上，因此悬线oa 竖直

12、，轻杆中的弹力为零，小球b 受竖直向下的重力、沿悬线ob 斜向上的拉力和f 的作用而处于静止状态，三力的合力为零，表示三力的线段构成封闭三角形，由于重力的大小及方向不变， 悬线拉力的方向不变，由几何关系可知，当 f 的方向与ob 垂直且斜向右上方时，学习必备欢迎下载f 最小，由几何关系可知，此时fgsin 4522g，选项 a 正确2 (2013 新课标 15)如图 2，在固定斜面上的一物块受到一外力f 的作用， f 平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，f 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为 f1和 f2(f20)由此可求出() 图 2 a物块的质量b斜面的倾角c物块与斜面间的

13、最大静摩擦力d物块对斜面的正压力答案c 解析当拉力为f1时，物块有沿斜面向上运动的趋势，受到沿斜面向下的静摩擦力，则f1 mgsin fm.当拉力为f2时，物块有沿斜面向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，则 f2fmmgsin ，由此解得fmf1f22，其余几个量无法求出，只有选项c 正确3 如图 3 所示，一串红灯笼在水平风力的吹动下发生倾斜，悬挂绳与竖直方向的夹角为30 .设每个红灯笼的质量均为m，绳子质量不计则自上往下数第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力大小为() 图 3 a.233mgb2mgc4mgd.433mg答案d 解析把下面两个灯笼作为一个整体，进行受力分析， 由 fcos

14、 30 2mg 解得 f4 33mg，学习必备欢迎下载选项 d 正确 . 4 轻杆的一端安装有一个小轻滑轮p，用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的绳子，如图4 所示现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮 p 的作用力的判断正确的是() 图 4 a变大b不变c变小d无法确定答案b 解析绳中的拉力不变，因滑轮位置不变，所以滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件知，杆对滑轮p 的作用力不变，b 正确5 如图 5，匀强电场方向垂直于倾角为的绝缘粗糙斜面向上，一质量为m 的带正电荷的滑块静止于斜面上，关于该滑块的受力，下列分析正确的是(当地重力加速度为g)() 图 5 a滑块

15、可能只受重力、电场力、摩擦力三个力的作用b滑块所受摩擦力大小一定为mgsin c滑块所受电场力大小可能为mgcos d滑块对斜面的压力大小一定为mgcos 答案b 解析若滑块只受重力、 电场力，不可能处于平衡状态， 故一定受摩擦力和支持力作用(滑块受摩擦力必定同时受到支持力)，根据平衡条件可得f电fnmgcos ， ffmgsin ，又因为 fn0，所以滑块受到的支持力和电场力一定小于mgcos ，由牛顿第三定律知滑块对斜面的压力大小一定小于mgcos ，故 b 正确6 如图 6 所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该

16、过程小球未脱离球面)，挡板对小球的学习必备欢迎下载推力 f1、半球面对小球的支持力f2的变化情况正确的是() 图 6 af1增大、 f2减小bf1增大、 f2增大cf1减小、 f2减小df1减小、 f2增大答案b 解析对小球受力分析，小球受重力mg、挡板向右的弹力f1及指向圆心的半球面的弹力 f2，三个力组成一个闭合三角形，设f2与竖直方向的夹角为 ，则 f1mgtan ，f2mgcos ，小球右移， 角增大，则f1增大， f2增大， b 正确二、多项选择题7 两个劲度系数分别为k1和 k2的轻质弹簧a、 b 串接在一起， a 弹簧的一端固定在墙上，如图 7 所示开始时弹簧均处于原长状态，现用

17、水平力作用在b 弹簧的 p 端向右拉动弹簧，已知a 弹簧的伸长量为l，则() 图 7 ab 弹簧的伸长量也为lbb 弹簧的伸长量为k1lk2cp 端向右移动的距离为2ldp 端向右移动的距离为(1k1k2)l答案bd 解析两弹簧的弹力大小相等，通过a 弹簧的伸长量可得弹簧的弹力为fk1l，则 b 弹簧的伸长量为k1lk2，p 端向右移动的距离为lk1lk2，选项 b、d 正确，选项a、c 错误8 如图 8 所示，物体a、 b 用细绳连接后跨过定滑轮a 静止在倾角为30 的斜面上， b 被悬挂着已知质量ma2mb，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30 缓慢增大到50 ，物体学习必备欢迎下载始终保持静

18、止，那么下列说法中正确的是() 图 8 a物体 b 通过细绳对a 的拉力将增大b物体 a 受到斜面的支持力将减小c物体 a 受到的静摩擦力将先减小后增大d物体 a 受到的静摩擦力将增大答案bd 解析对物体 b 受力分析，根据平衡条件得拉力始终等于b 的重力， a 错误；对物体a受力分析， 受重力、斜面的支持力、 绳的拉力， 在斜面倾角为30 时，沿斜面方向有magsin 30 mbg，因此物体a 不受摩擦力作用，垂直于斜面方向有fnmagcos ，随着斜面倾角的增大，重力沿斜面向下的分力增大且大于绳的拉力，物体a 受到向上的静摩擦力，根据平衡条件得ffmagsin mbg，随着倾角 的增大，

19、静摩擦力增大， 支持力将减小，c 错误， b、d 正确9 (2013 广东 20)如图 9，物体 p 静止于固定的斜面上，p 的上表面水平，现把物体q 轻轻地叠放在p 上，则() 图 9 ap 向下滑动bp 静止不动cp 所受的合外力增大dp 与斜面间的静摩擦力增大答案bd 解析设斜面的倾角为 ，放上 q，相当于增加了p 的质量，对p 受力分析并列平衡方程得 mgsin fmg cos ，n mgcos .当 m 增加时，不等式两边都增加，不等式仍然成立， p 仍然平衡，故选b、d. 学习必备欢迎下载10如图 10 所示， a 是一质量为m 的盒子， b 的质量为m，a、b 用细绳相连，跨过光

20、滑的定滑轮置于倾角为的斜面上， b 悬于斜面之外而处于静止状态，斜面放置在水平地面上现在向a 中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中() 图 10 a绳子拉力不变ba 对斜面的压力逐渐增大ca 所受的摩擦力逐渐增大d地面对斜面的摩擦力逐渐增大答案ab 解析绳子的拉力始终为b 的重力 mg，大小是不变的，选项a 正确；设盒子和沙的总质量为 m，则 a 对斜面的压力等于mgcos ，且随着沙子的增多而增大，选项b 正确；如果一开始a 所受的摩擦力沿斜面向下，随着沙子的增多，摩擦力会先减小后反向增大，选项c 错误；以 a、b 和斜面作为一个整体，整体处于平衡状态，水平方向不受力，

21、故地面对斜面无摩擦力，选项d 错误11如图 11 所示，三个物块a、b、c 叠放在光滑的斜面上，用方向与斜面平行的拉力f 作用在 b 上，使三个物块一起沿斜面向上匀速运动设物块c 对 a 的摩擦力为ffa，对 b的摩擦力为ffb，下列说法正确的是() 图 11 affa与 ffb方向相同bffa与 ffb方向相反cffaffb答案bc 解析以 a、c 整体为研究对象，a、c 处于平衡状态， b 对 c 的摩擦力方向沿斜面向上，大小为 (mamc)gsin ，所以 ffb方向沿斜面向下，大小也为(mamc)gsin ；以 a 为研学习必备欢迎下载究对象， c 对 a 的摩擦力方向沿斜面向上，ffa大小为 magsin