高考物理一轮力学专题复习极品资料一

第一章力物体的平衡1.1力的概念三种常见的力知识精要一､力1.力的概念(1)力是物体对物体的作用,其效果是改变物体运动状态或使物体发生形变.(2)力的三要素:大小､方向､作用点.2.力的性质(1)物质性:力不能脱离物体而存在,没有“施力物体”或“受力物体”的力是不存在的.(2)相互性:力的作用是相互的,施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体.(3)矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向.3.力的图示及示意图(1)力的图示:从力的作用点沿力的方向画出的有向线段(包括力的三要素).(2)力的示意图:受力分析时,作出的表示物体受到某一力的有向线段.二､三种常见的性质力1.重力由于地球的吸引而使物体受到的力.(1)方向:总是竖直向下.(2)大小:G=mg.(3)重心:重力的等效作用点.重心的位置与物体的形状及质量分布有关.重心不一定在物体上.质量分布均匀､形状规则的物体,重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定.2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生的作用.(2)产生条件:①物体相互接触;②物体发生弹性形变.(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反,几种典型的弹力的方向如下:①压力:垂直于支持面而指向被压的物体.②支持力:垂直于支持面而指向被支持的物体.③细绳拉力:沿绳指向绳收缩的方向.④轻杆的弹力:不一定沿杆,要具体情况具体分析.(4)大小①弹簧类弹力:在弹性限度内遵从胡克定律F=kx.②非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解.3.摩擦力(1)摩擦力产生的条件:两物体直接接触､相互挤压､接触面粗糙､有相对运动或相对运动趋势.这四个条件缺一不可.特别提示:两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件但不是充分条件.也就是说有弹力不一定有摩擦力,但没有弹力不可能有摩擦力.(2)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力F=μFN,其中的FN表示正压力,不一定等于重力G.μ叫动摩擦因数,与相互接触的两个物体的材料以及接触面的粗糙程度有关.(3)静摩擦力的大小:静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定,其可能的取值范围是:0<F≤Fmax.(4)摩擦力方向:摩擦力方向总是沿着接触面,和物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反.双基精练1.(2009·浙江卷)氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力､库仑力和核力,则三种力从大到小的排列顺序是()A.核力､万有引力､库仑力B.万有引力､库仑力､核力C.库仑力､核力､万有引力D.核力､库仑力､万有引力答案:D解析:核力是强相互作用力,它能将核子束缚在原子核内.万有引力是弱相互作用力,研究核子间相互作用时万有引力可以忽略.2.关于重力,下列说法中正确的是()A.重力的方向总是指向地心B.物体重力的大小总等于它对水平支持面的压力C.重力的作用点一定在物体上D.物体在地球上无论运动状态如何,都要受到重力的作用答案:D解析:重力是地球对物体的万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转的向心力,因此重力不完全等于万有引力,方向也不一定指向地心(只有地球赤道和两极上的物体的重力才指向地心),选项A说法错误.物体只有在静止或匀速直线运动时,它对竖直悬线的拉力或对水平支持物的压力才等于物体重力的大小,选项B说法错误.重力的作用点,即物体的重心,不一定在物体上,选项C说法错误.重力的大小与物体的运动状态无关,在加速运动系统中,发生超重､失重现象时,重力的大小仍等于mg,选项D说法正确.3.一木箱放在水平地面上,则下列关于木箱和地面受力的叙述中正确的是()A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了形变;木箱没有发生形变,所以木箱不受弹力B.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了形变;木箱受到了向上的弹力,是因为木箱也发生了形变C.地面受到向下的弹力,是因为木箱发生了形变;木箱受到了向上的弹力,是因为地面也发生形变D.以上说法都不正确答案:C解析:物体相互接触并发生弹性形变时才能产生弹力,一个物体不能受自身形变产生的弹力,一定是受到和它接触的另一个物体提供的弹力.4.(2010·高考新课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()解析:本题考查弹力与弹簧伸长量的关系,意在考查考生对胡克定律的理解.由胡克定律可知,当弹簧压缩时有F1=k(l0-l1),当弹簧拉伸时有F2=k(l2-l0),综合以上两式可得 C正确.

答案:C5.质量为2kg的物体,静止在水平地面上,如图1-1-1所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力.(g取10m/s2)图1-1-1(1)当拉力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当拉力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是多大?(3)此后若将拉力减小为5N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力多大?解析:滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)大小为μmg=0.5×2×10N=10N.(1)当拉力F=5N时,F<Fmax,物体静止,则由二力平衡知:F静=F=5N.(2)当拉力F=12N时,F>Fmax,物体滑动,则F滑=μFN=μmg=10N.(3)当拉力减小为5N时,物体仍滑动,故F滑=10N.(4)当拉力撤去后,由于物体继续滑动,故F滑=10N.答案:(1)5N(2)10N(3)10N(4)10N疑难精讲疑难点一.重力与万有引力是同一个力,对吗?名师在线:重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力.但不能认为重力就是地球对物体的吸引力.因为此引力除产生重力外,还要提供物体随地球自转所需要的向心力.因物体在地球上不同纬度处随地球自转所需向心力的大小不同,故同一物体在地球上不同纬度处重力大小不同.不过由此引起的重力大小的变化很小,一般情况下,可不考虑地球的自转效应,近似认为疑难点二.你常用哪些方法判断弹力的有无?试说明.名师在线:1.对于形变较明显的情况,由形变情况直接判断.2.形变不明显的情况,常用“假设法”,其基本思路是:假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力.疑难点三.你能掌握几种静摩擦力有无及方向判断的方法?试归纳说明.名师在线:相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力的方向判定较困难,为此常用下面几种方法判断:1.“假设法”和“反推法”假设法:先假定没有摩擦力(即光滑),看相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,则有摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有摩擦力.换句话说,静摩擦力的存在是为了使两物体相对静止.反推法:从被研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就容易判断摩擦力的方向了.2.根据物体的运动状态,用牛顿第二定律判断.此法关键是先判断物体的运动状态(即加速度方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后分析受力,确定静摩擦力的大小及方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断.此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少物体受到的静摩擦力的方向,再确定另一物体受到的静摩擦力的方向.疑难点四.深刻领会“相对”二字的含义,正确理解摩擦力的概念.名师在线:1.静摩擦力产生在相对静止(有相对运动趋势)的两物体间,但这两个物体不一定静止,它们可能一起运动,所以,受静摩擦力作用的物体不一定静止.滑动摩擦力产生在相对滑动的两物体之间,但受到滑动摩擦力作用的物体相对地面可能是静止的.图1-1-22.摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反,或与相对运动趋势的方向相反,但摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反.摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同,充当动力,对物体做正功.例如,在运动的传送带上放一初速度为零的工件A(图1-1-2),则在工件A未达到与传送带速度相等前,A相对传送带向左滑动,但相对地仍向右运动,所以工件所受滑动摩擦力的方向与工件的运动方向是一致的,此滑动摩擦力是动力,对工件做正功.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反,充当阻力,对物体做负功.摩擦力的方向还可能与运动方向垂直(例如静摩擦力提供向心力)等等,总之摩擦力的方向与物体的运动方向没有确定的关系.疑难点五.同一接触面上的摩擦力与弹力有关系吗?名师在线:1.产生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上,增加了接触面不光滑和物体间有相对运动或相对运动趋势两个条件.因此,若两物体间有弹力产生,不一定产生摩擦力,但若两物体间有摩擦力产生,必有弹力产生.2.在同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向相互垂直.3.滑动摩擦力大小与同一接触面上的弹力(压力)大小成正比:Ff=μFN,而静摩擦力(除最大静摩擦力外)的大小与压力无关.易错点拨易错点一不能正确判断弹力有无导致出错如图1-1-3所示,一小球用两根轻绳挂于图1-1-3天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有()A.1个B.2个C.3个D.4个图1-1-3解析:假设绳1对球有作用力,该作用力的方向斜向左上方,另外,球在竖直方向上受重力和绳2的拉力,在这三个力的作用下球不可能保持平衡而静止,所以绳1不可能对球施加拉力.答案:B易错点二对轻弹簧模型不理解导致出错自我诊断2如图1-1-4所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为F的拉力;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物块在表面粗糙的桌面上滑动,若认为弹簧的质量都为零,以l1､l2､l3､l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()图1-1-4A.l2>l1B.l4>l3C.l1>l3D.l2=l4答案:D解析:由于弹簧质量不考虑,所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定,力F相同,则弹簧伸长量相同,所以D选项正确.自我诊断3如图1-1-5所示,质量为m的物体放在水平放置的钢板C上,与钢板的动摩擦因数为μ,由于光滑导槽A､B的限制,物体只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v1向右运动,同时用水平力F沿导槽的方向拉动物体使物体以速度v2沿导槽匀速运动,则F的大小为()图1-1-5A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.不能确定答案:C解析:钢板以速度v1向右运动,则工件以等大速度相对钢板向左移动,设为v1′,同时工件被拉动也具有另一速度v2,故工件相对于钢板的运动速度应是v1′与v2的合速度,即图1-1-6中的速度v.滑动摩擦力阻碍二者的相对运动,故工件所受摩擦力F