高中物理 二轮复习 力与平衡

高中物理二轮复习力与平衡第1页/共60页第一单元

│知识网络构建知识网络构建第2页/共60页第一单元

│考情深度解读

2010～2012年课标卷命题考向解读：

1.物体的平衡部分：考题命制出发点为共点力作用下物体的平衡条件、力的合成与分解等内容，以考查物体受力分析的方法及重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力作用下的平衡问题的应用为主，关注弹簧弹力作用下物体的平衡及整体法与隔离法的应用等问题．考情深度解读第3页/共60页

2．力与直线运动部分：考题命制出发点为牛顿运动定律与匀变速直线运动规律结合等内容，以考查直线运动物体的运动过程分析、加速度在受力和运动结合问题中的桥梁作用等为主，关注两物体运动的相遇及运动图象问题．

3．曲线运动部分：考题命制出发点为曲线运动的特点、平抛运动、圆周运动等内容，以考查曲线运动的轨迹、平抛运动和圆周运动规律的应用为主，关注平抛运动、圆周运动与直线运动的综合及与电场、磁场的综合．第一单元

│考情深度解读第4页/共60页

4．万有引力与天体运动部分：考题命制出发点为万有引力定律应用、天体运动的规律等，以考查绕中心天体做圆周运动的卫星线速度、角速度、周期、加速度等与轨道半径的关系以及天体质量的计算等问题为主，关注卫星变轨问题．近三年考题中，高考的三种题型在本专题都有体现，物体的平衡问题(选择题)、天体运动问题(选择题)和直线运动(计算题)三种题类每年必考．

2013年课标卷的命题方向预测：

1.物体的平衡部分：考查物体受力分析和平衡条件在生活、生产中的实际应用，以选择题形式命题．第一单元

│考情深度解读第5页/共60页2．力与直线运动部分：考查牛顿运动定律与直线运动的综合应用，以选择题形式命题，注意运动图象问题．

3．曲线运动部分：考查抛体运动、圆周运动、直线运动组合情景下的运动问题、受力问题及功能综合问题，命题形式一般为选择题(或计算题)．

4．万有引力与天体运动部分：考查万有引力定律在航天运动中的应用，命题形式为选择题．第一单元

│考情深度解读第6页/共60页第一单元

│近年高考纵览近年高考纵览考点2012年2011年2010年受力分析、平衡条件全国课标卷16、24，山东卷17，广东卷16，天津卷2，浙江卷14广东卷19，海南卷5，安徽卷14，浙江卷14，江苏卷1全国课标卷15、18，广东卷13，江苏卷3整体法与隔离法综合福建卷17山东卷17，天津卷2，海南卷4，江苏卷9山东卷17，安徽卷19第7页/共60页第一单元

│近年高考纵览考点2012年2011年2010年运动的图象山东卷16，海南卷6，北京卷23，江苏卷4，天津卷8全国课标卷21，福建卷16，海南卷8天津卷3，广东卷17匀变速直线运动安徽卷22、24全国课标卷24，天津卷3，四川卷23(1)全国课标卷24，全国Ⅰ卷24，上海卷11牛顿定律、超重与失重山东卷16，海南卷1，安徽卷22,北京卷23，福建卷20、21四川卷23(2)，上海卷16，天津卷9(1)浙江卷14，全国Ⅰ卷15第8页/共60页第一单元

│近年高考纵览考点2012年2011年2010年运动和力海南卷8，安徽卷17,四川卷21，重庆卷25全国课标15，北京卷18，福建卷16，四川卷19，上海卷31山东卷16，福建卷16，安徽卷22,四川卷23运动的合成与分解福建卷21全国课标卷20，上海卷11，江苏卷3江苏卷1，上海卷15抛体运动、圆周运动全国课标卷15，山东卷22，北京卷22，福建卷20，江苏卷6，天津卷10(2)，浙江卷18安徽卷17、24，北京卷22，江苏卷14重庆卷24，北京卷22，全国Ⅰ卷18，上海卷24、30，天津卷9(1)第9页/共60页第一单元

│近年高考纵览考点2012年2011年2010年万有引力定律广东卷21上海卷22(B)全国课标卷20，广东卷20，上海卷4人造卫星海南卷8，江苏卷8，浙江卷15，天津卷3，四川卷15，山东卷17，福建卷1，3，重庆卷21，湖北卷19，浙江卷19，广东卷19，天津卷8，江苏7，北京卷15山东卷18，北京卷16，浙江卷20，江苏卷6，福建卷14，全国Ⅱ卷21，天津卷6，四川卷17，安徽卷17双星、黑洞重庆卷18重庆卷16，全国Ⅰ卷25第10页/共60页专题一力与物体的平衡专题一

力与物体的平衡第11页/共60页专题一

│核心知识重组核心知识重组一、几种常见力的比较力的种类产生原因或条件作用点大小方向重力由于地球的吸引重心G＝mg竖直向下弹力直接接触、发生弹性形变接触面根据二力平衡或牛顿第二定律判断；弹簧的弹力：F＝kx与引起形变的力的方向相反(压力、支持力垂直于接触面；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向)第12页/共60页专题一

│核心知识重组力的种类产生原因或条件作用点大小方向摩擦力接触面粗糙；存在压力；相对滑动(或有相对滑动的趋势)接触面静摩擦力：0＜Ff≤Ffm滑动摩擦力：Ff＝μFN与接触面相切，与物体相对滑动或相对滑动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)电场力电场电荷F＝qE(F＝k)正电荷受电场力与场强同向，负电荷受电场力与场强反向第13页/共60页力的种类产生原因或条件作用点大小方向安培力磁场通电导体F＝BLI(I⊥B)用左手定则判断(垂直于I、B所决定的平面)洛伦兹力磁场运动电荷F＝qvB(v⊥B)用左手定则判断(垂直于v、B所决定的平面)专题一

│核心知识重组第14页/共60页

二、力的合成与分解

1．运算法则：平行四边形定则(适用所有矢量运算)．

2．常用方法：合成法、分解法、正交分解法．

3．合力与分力的关系：等效替代．三、共点力作用下物体(或系统)的平衡

1．平衡条件：F＝0(正交分解Fx＝0，Fy＝0)．

2．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态．专题一

│核心知识重组第15页/共60页

四、物体受力分析

1．受力分析的步骤

(1)明确研究对象，研究对象可以是一个点、一个物体或物体系统等．

(2)按顺序找力①分析场力，如：重力、电场力、磁场力；②分析已知外力；③分析接触力：先分析弹力，后分析摩擦力．

(3)画出受力图，每个力都要标明表示力的符号．专题一

│核心知识重组第16页/共60页

(4)防止多力和漏力①检查画出的每个力能否找到施力物体，如果没有施力物体，则该力不存在；②检查物体在受力分析的基础上，能否使物体处于题目给定的运动状态(静止、匀速、变速).2．受力分析的注意事项①只分析受力物体，不分析施加物体；②只分析性质力，不分析效果力，如向心力等；③只分析外力，不分析内力；④分析物体受力时，应关注物体运动状态(如物体的平衡、加速与减速、直线与曲线等).专题一

│核心知识重组第17页/共60页►

探究点一三力平衡如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反．可根据平行四边形定则，利用合成法、分解法找到直角三角形、相似三角形，用三角函数知识求解．要点热点探究专题一

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重点热点探究第18页/共60页

例1[2012·课标全国卷]如图1－1－1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FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，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(

)A．FN1始终减小，FN2始终增大

B．FN1始终减小，FN2始终减小

C．FN1先增大后减小，FN2始终减小

D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大

图1－1－1专题一

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重点热点探究第19页/共60页专题一

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重点热点探究第20页/共60页[点评]本题是应用力的合成的方法求解三力作用下物体的平衡问题，下面的变式题则是应用分解的方法求解三力作用下物体的平衡问题．专题一

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重点热点探究第21页/共60页

变式题

[2012·浙江卷]如图1－1－2所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N．关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)，下列说法正确的是(

)A．斜面对物体的摩擦力大小为零

B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向竖直向上

C．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上

D．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上专题一

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重点热点探究图1－1－2第22页/共60页专题一

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重点热点探究第23页/共60页[辨析]将物体受到的重力沿平行和垂直斜面方向分解，则垂直斜面方向上斜面对物体的支持力与重力垂直斜面的分力等大，FN＝mgcos30°＝4.9N；在平行斜面方向，因绳的拉力大小不确定，则斜面对物体的摩擦力的方向可能沿斜面向上、向下或为零．选项AD正确．专题一

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重点热点探究第24页/共60页

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探究点二多力平衡当物体受四个及以上共点力的作用而平衡时，一般采用正交分解法求解，即把物体受到的各个力沿互相垂直的两个方向分解，当物体处于平衡状态时有：Fx合＝0，Fy合＝0.如果物体在某一方向上做匀速直线运动或者静止，则物体在该方向的合力为零．专题一

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重点热点探究第25页/共60页

例2如图1－1－3所示，A、B两物体用轻细绳跨过光滑轻小滑轮相连，A物体悬在空中，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止．现将B物体向左缓慢移动一段距离，物体A始终保持静止，则移动后与移动前相比(

)A．绳子的拉力不变

B．地面对物体B的支持力变小

C．地面对物体B的摩擦力变大

D．物体B受到地面的作用力不变专题一

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重点热点探究图1－1－3第26页/共60页专题一

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重点热点探究第27页/共60页

变式题三根相同的光滑硬杆在O端连接在一起但各自能绕O点自由转动，OABC始终构成一个正三棱锥，杆的另一端ABC始终成一个等边三角形且在同一个水平面．现在锥内放一个小球，然后缓慢使锥角变大，直到三根杆水平，该过程中每根杆对小球的作用力将(

)A．一直减小

B．一直增大

C．先减小后增大

D．先增大后减小专题一

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重点热点探究图1－1－4第28页/共60页专题一

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重点热点探究第29页/共60页[点评]选取小球为研究对象进行受力分析，利用等效替代的物理方法，将小球受到的不在同一平面的多力平衡问题转化为水平面和竖直面内的平衡问题，并用力的分解的方法求解，是解答本题的有效方法．专题一

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重点热点探究第30页/共60页

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探究点三系统的平衡问题

1．整体法：当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力以及整体的加速度问题时，通常选取整个系统为研究对象，不必对系统内部物体隔离分析．

2．隔离法：当涉及系统内各物体之间的作用力或加速度时，通常选取隔离体为研究对象．隔离法不仅能求出其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部物体之间的作用力.整体法和隔离法结合是解决复杂连接体问题时常采用方法，如先用整体法，再用隔离法．专题一

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重点热点探究第31页/共60页

例3[2012·山东卷]如图1－1－5所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则(

)A．Ff变小

B．Ff不变

C．FN变小

D．FN变大专题一

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重点热点探究图1－1－5第32页/共60页专题一

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重点热点探究第33页/共60页专题一

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重点热点探究第34页/共60页专题一

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重点热点探究第35页/共60页

变式题

[2011·海南卷]如图1－1－6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(

)A．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较小时方向向右专题一

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重点热点探究图1－1－6第36页/共60页专题一

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重点热点探究第37页/共60页专题一

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重点热点探究【高考命题者说】

本题考查考生使用隔离法或整体法分析物体的受力情况的能力．本题抽样统计难度为0.264，区分度为0.386.有25%的考生错选了B项，31%的考生错选了C项，17%的考生错选了D项．试题对全体考生都有一定的区分．第38页/共60页

受力分析不正确导致错误案例如图1－1－7所示，粗糙的水平面上放着一个斜面体，斜面体上一个物体正在匀速下滑时，斜面体仍处于静止状态．则下列关于斜面体的说法中正确的是(

)A．斜面体所受的合力为零

B．斜面体对地面的压力等于斜面体的重力

C．斜面体没有相对地面滑动的趋势

D．斜面体有相对地面向右滑动的趋势高考易错陷阱专题一

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高考易错陷阱1－1－7第39页/共60页专题一

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高考易错陷阱[错解展示及错解分析]易错展示出错原因漏选C只考虑到物体匀速运动，斜面体静止，二者均处于平衡状态，合力为零，因此选A；没仔细分析斜面体的受力而漏选C错选D因物体沿斜面下滑，对斜面体施加垂直斜面右偏下的压力，而斜面体仍处于静止状态，所以斜面体有相对地面向右滑动的趋势第40页/共60页专题一

│高考易错陷阱第41页/共60页[纠错笔记]受力分析不正确导致错误的情况有：(1)没有按照一定的顺序进行受力分析，导致漏力或多力，尤其是弹力和摩擦力；(2)受力分析的方法不正确，受力分析应该只分析性质力，不应该分析效果力，因为合力和分力的效果是相同的，所以在分析物体受到的分力的同时，不可再考虑这些分力的合力；(3)没注意到摩擦力、弹力的突变，如传送带问题中的滑动摩擦力的突变等．专题一

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高考易错陷阱第42页/共60页

跟踪练一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图1－1－8所示，则物块(

)A．仍处于静止状态

B．沿斜面加速下滑

C．受到的摩擦力不变

D．受到的合外力增大专题一

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高考易错陷阱图1－1－8第43页/共60页专题一

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高考易错陷阱第44页/共60页

[备选理由]通电导体在磁场力作用下的平衡问题，既考查了共点力的平衡条件的应用，又考查了磁场对电流的作用，符合课标考题解决“题量少考点多”问题的特点．

教师备用习题专题一

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教师备用习题第45页/共60页1．图甲中abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd垂直且接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，棒PQ始终静止．在时间0～t0内，棒PQ受到的静摩擦力(

)A．一直增大B．一直减小C．先减小后增大D．先增大后减小专题一

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教师备用习题第46页/共60页专题一

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教师备用习题第47页/共60页[备选理由]本题既考查了正交分解法的应用，又考查了整体法和隔离法的灵活应用．2．一个倾角为θ(0°＜θ＜90°)的光滑斜面固定在竖直的光滑墙壁上，一铁球在一水平推力F作用下静止于墙壁与斜面之间，如图所示．已知球的质量为m、半径为R，推力F的作用线过球心，则下列判断正确的是(

)A．当推力F增大时，斜面对球的支持力一定增大B．斜面对球的支持力一定大于球的重力C．推力F的最小值等于D．当推力F增大时，地面对斜面的支持力不变专题一

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教师备用习题第48页/共60页[解析]

BD小球受重力G、水平推力F、墙对球的水平弹力FN1、斜面对球的支持力FN2四个力作用．将FN2沿水平和竖直方向正交分解，根据平衡条件，在竖直方向有mg＝FN2cosθ，则FN2＝不变，选项A错误，选项B正确；在水平方向有F＝FN1＋FN2sinθ＝FN1＋mgtanθ，选项C错误；以斜面体和小球整体为研究对象受力分析知，选项D正确.专题一

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教师备用习题第49页/共60页专题二牛顿运动定律与直线运动专题二牛顿运动定律与直线运动第50页/共60页专题二

│核心知识重组核心知识重组第51页/共60页专题二

│核心知识重组第52页/共60页专题二

│核心知识重组x－t图v－t图

①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)

①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)

②表示物体静止

②表示物体做匀速直线运动

③表示物体静止

③表示物体静止

④表示物体向反方向做匀速直线运动；初位移为x0

④表示物体做匀减速直线运动；初速度为v0

⑤交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移

⑤交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度

⑥t1时间内物体位移为x1

⑥

t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示质点在0～t1时间内的位移)第53页/共60页专题二

│核心知识重组二、牛顿第二定律的四性性质内容瞬时性力与加速度同时产生、同时消失、同时变化同体性在公式F＝ma中，m、F、a都是同一研究对象在同一时刻对应的物理量矢量性加速度与合力方向相同独立性当物体受几个力的作用时，每一个力分别产生的加速度只与此力有关，与其他力无关；物