2008年高考物理二轮专题复习全集力与运动平衡

专题一:力和运动2008.03.20静止匀速直线运动匀变速直线运动平抛运动匀速圆周运动简谐振动

牛顿第一定律

牛顿第二定律

牛顿第三定律力运动运动定律力和运动重力弹力摩擦力电场力磁场力

力和运动的关系3.F大小不变且始终垂直V匀速圆周运动4.F=-kx简谐运动V=0静止V≠0匀速运动1.F=0V≠0F、V反向匀减速直线运动F、V夹角α匀变速曲线运动匀加速直线运动V=0F、V同向匀加速直线运动2.F=恒量物体的运动决定于受到的合力和初始运动情况.第一讲:力和平衡一.力的平衡平衡状态：指的是静止或匀速直线运动状态。特点：2.平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件是所受合外力为零，即3.平衡条件的推论:（1）物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向；（2）物体在同一平面内的三个不平行的力作用下，处于平衡状态，这三个力必为共点力；（3）物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，图示这三个力的有向线段必构成闭合三角形。

4.求解共点力作用下物体的平衡问题常用的方法

①.合成法三角形法则：若三个不平行的共点力的合力为零则三力首尾相连一定组成一个封闭的三角形。三力交汇原理：物体在同一平面内的三个力的作用下处于平衡状态，则这三个力不平行就共点。②.分解(正交分解)法③.相似三角形法：④.力三角形图解法:当物体所受的力变化时，通过对几个特殊状态画出力图（在同一图上）对比分析，使动态问题静态化，抽象问题形象化，问题将变得易于分析处理。

1．如图，光滑均匀球放在竖直墙壁和木板之间．当板与墙间夹角θ缓慢地逐渐减小时，球对墙的压力NA和球对木板的压力NB的大小变化情况是（）

A.NA、NB均减小;B.NA减小、NB增大;

C.NA增大、NB减小;D.NA、NB均增大.D2．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（ ）（A）F1。 （B）F2。 （C）F3。 （D）F4。BC例1、如图1—1所示，质量为m=5kg的物体，置于一倾角为30°的粗糙斜面体上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量M=10kg，始终静止，取g=10m/s2，求:地面对斜面体的摩擦力及支持力．fNF(M＋m)g图1—2解析：对系统进行整体分析，受力分析如图1—2：由平衡条件有：由此解得

例2、a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过定滑轮的轻绳，它们连接如图所示，并处于平衡状态．则：

A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态

B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态

C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态

D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态AD

2002年广东---2

解析：由于轻绳只能拉而不能压缩弹簧，故N不能处于压缩状态，只能处于位伸或不伸不缩状态，则B选项错误．

若N处于拉伸状态，则轻绳对N的拉力必不为零，因而绳子R对物体块a的拉力也不必不零，即a必受R作用于它的向上拉力T作用，对a受力分析得T+F－mag=0，弹簧对a的作用力F=mag－T，

F>0表示竖直向上，

F<0表示竖直向下，

F=0表示弹簧M不伸不缩状态，显然不与a重力有关综合上述分析可知A、D选项正确．

误点警示：本题要求考生结合弹簧可伸可缩而软绳不能有推力这些条件进行推理，从而找出可能性结论的条件例3、如图1-2-1所示，跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和B，物体A放在锐角为θ的斜面上，已知A物体质量为m，A物体与斜面最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍（μ＜tgθ），滑轮摩擦不计，物体A要静止在斜面上，物体B质量的取值范围为多少？在A静止的前提下，斜面体与地面间摩擦情况又如何？解析:本题是静力学问题，运用平衡条件及正交分解法是解答该类问题的主要方法。先以B为研究对象，因为B静止所以有：T=mBg①再以A为研究对象，若A处于上滑的临界状态，有：T1=fm+mgsinθ②而N=mgcoSθ④由①②③④可得:mB=m(sinθ+μcosθ)⑤=μN③由①③④⑥可得：mB=m(sinθ-μcosθ)⑦由⑤⑦可得mB应满足的条件为：

m(sinθ-μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ)

在A静止的前提下，A和滑轮支架对斜面体的总作用力竖直向下，A、B和斜面C整体对地面只有向下的压力，地面与C间无摩擦力。同理，若A处于将要下滑的临界状态则有：T2+fm=mgsinθ⑥说明:

处理静力学问题，首先要选取妥当的研究对象，进行受力分析和力的运算，其中摩擦力为被动力，要根据物体所受的其他力和所处的状态正确判断。隔离法和整体法的巧妙使用可简化解题步骤。如本题中A物加速下滑，则对A、B、C进行整体分析可知，整体中有成员有向左的加速度分量，地面对斜面体C应有向左的摩擦力。例4、如图4所示，一质量为m的货物放在倾角为α的传送带上随传送带一起向上或向下做加速运动．设加速度大小为α，试求两种情况下货物所受的摩擦力．m

╮α图4解析：物体m向上加速运动时，由于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物体随传送带向上加速运动，传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上．物体沿斜面向下加速运动时，摩擦力的方向要视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力，则摩擦力为零；当加速度大于此值时，摩擦力应沿斜面向下；当加速度小于此值时，摩擦力应沿斜面向上．向下加速运动时，由牛顿第二定律，得：mgsina—F＝ma(设F沿斜面向上)所以F=mgsina-ma

当a<gsina时，F>0．与所设方向相同——沿斜面向上．

当a＝gsina时，F=0．即货物与传送带间无摩擦力作用．

当a>gsina时，F<0．与所设方向相反——沿斜面向下．向上加速运动时，由牛顿第二定律，得：所以F-mgsina=ma，方向沿斜面向上

小结：

当物体加速运动而摩擦力方向不明确时，可先假设摩擦力向某一方向，然后应用牛顿第二定律导出表达式，再结合具体情况进行讨论动力学的典型问题皮带传动物体时摩擦力的判定问题θBAa物体与传送带无相对滑动时：（1）a=gsinθ时，f=0（2）a>gsinθ时，f沿斜面向下（3）a<gsinθ时，f沿斜面向上警示1：:注意“死节”和“活节”问题。例5、如图33所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：①.绳中的张力T为多少? ②.A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?例6、如图34所示，AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等，O为结点，OB与竖直方向夹角为θ，悬挂物质量为m。求①

.OA、OB、OC三根绳子拉力的大小。②.A点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？

分析与解：例5中因为是在绳中挂一个轻质挂钩，所以整个绳子处处张力相同。而在例6中，OA、OB、OC分别为三根不同的绳所以三根绳子的张力是不相同的。不少同学不注意到这一本质的区别而无法正确解答例5、例6。对于例5分析轻质挂钩的受力如图35所示，由平衡条件可知，T1、T2合力与G等大反向，且T1=T2，所以

T1sin+T2sin=T3=G

图35T3=G

T1

T2αα即T1=T2=

，而AO.cos+BO.cos=CD,所以cos=0.8sin=0.6,T1=T2=10N

同样分析可知：A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力均保持不变。

而对于例6分析节点O的受力如图36所示，由平衡条件可知，T1、T2合力与G等大反向，但T1不等于T2，所以

T1=T2sin,G=T2cos

但A点向上移动少许，重新平衡后，绳OA、OB的张力均要发生变化。如果说绳的张力仍不变就错了。图36T1T2θGG警示2：注意“死杆”和“活杆”问题。

例7、如图37所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力T大小和轻杆OB受力N大小。

例8、如图38所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，A.50N B.C.100N D.，则滑轮受到绳子作用力为：分析与解：对于例7由于悬挂物体质量为m，绳OC拉力大小是mg，将重力沿杆和OA方向分解，可求.对于例8若依照例7中方法，则绳子对滑轮应选择D项；实际不然，由于杆AB不可转动，是死杆，杆所受弹力的方向不沿杆AB方向。由于B点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，滑轮两侧绳上拉力大小均是100N，夹角为，9、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙一起向左加速运动，那么在加速运动阶段()A．甲、乙之间的摩擦力不断增大

B.甲、乙之间的摩擦力不变

C.甲、乙两物体的加速度不断减小

D．甲对乙的压力不断增大BD10、在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处.在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是:A、减少每次运送瓦的块数

B、增多每次运送瓦的块数

C、减小两杆之间的距离

D、增大两杆之间的距离D11．如图3所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是A．B．C．D．B2007年广东---5AθabER图512．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图5所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则Ａ．θ1<θ2，I1<I2Ｂ．θ1>θ2，I1>I2Ｃ．θ1=θ