2022年高考物理一轮-重力　弹力学生版

文档来源网络整理侵权必删PAGE1相互作用——力学科素养物理观念科学思维科学探究科学态度与责任力的合成与分解、物体的平衡条件科学推理：假设法判断弹力、摩擦力的有无；整体法与隔离法受力分析模型建构：弹簧模型、斜面模型、滑轮模型、活结死结模型利用图像验证胡克定律；作力的图示验证平行四边形定则培养严谨的科学态度，注意应用平衡条件分析生活中的实际问题考情分析该部分知识是力学的基础，高考对本章知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及几个知识点，命题率较高的题型有：(1)结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力；(2)静摩擦力和滑动摩擦力的突变；(3)整体法和隔离法的应用；(4)静态平衡和动态平衡问题；(5)力的平衡中的临界和极值问题；(6)实验探究弹簧形变与弹力的关系；(7)探究两个互成角度的力的合成规律。备考指导牢记基础知识，熟练基本方法，明确基本题型。尽量多地积累不同物体、不同环境，不同运动形式下的应用类型及有效解决问题的方法。结合生活实际，从具体问题中抽象出物理模型。4.熟练分析平衡问题的几种数学方法，如相似三角形、正弦定理等2.1重力、弹力必备知识清单一、重力1．产生：由于而使物体受到的力．注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．2．大小：G＝mg，可用测量．注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的．3．方向：总是的．注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心．4．重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心．(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的分布．(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：法．注意：重心的位置不一定在物体上．二、弹力1．弹性形变：撤去外力作用后能够的形变．2．弹力(1)定义：发生的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力．(2)产生条件：①物体间直接接触．②接触处发生．(3)方向：总是与施力物体形变的方向．3．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成．(2)表达式：F＝kx.①k是弹簧的，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧自身性质决定．②x是弹簧长度的，不是弹簧形变以后的长度．命题点精析（一）弹力有无及方向的判断1．弹力的判断(1)弹力有无的判断(2)弹力方向的判断①五种常见模型中弹力的方向②根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。2．弹力大小计算的三种方法(1)根据胡克定律进行求解；(2)根据力的平衡条件进行求解；(3)根据牛顿第二定律进行求解。典型例题例1如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是()A．球在a、b两点处一定都受到支持力B．球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C．球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力练1匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，下列说法正确的是()A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C．重力和斜面对它的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力练2如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力命题点精析（二）“四类模型”中的弹力1．轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较轻绳轻杆弹性绳轻弹簧质量大小0000受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度沿着绳，指向绳收缩的方向沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向弹力大小变化情况可以突变可以突变不能突变不能突变2．计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解；(2)根据力的平衡条件进行求解；(3)根据牛顿第二定律进行求解．例2如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是()A．小车静止时，F＝mgsinθ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上C．小车以向右的加速度a运动时，一定有F＝eq\f(ma,sinθ)D．小车以向左的加速度a运动时，F＝eq\r(ma2＋mg2)，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角θ1满足tanθ1＝eq\f(a,g)练3(多选)如图所示，为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系，根据图象判断，正确的结论是()A．弹簧的劲度系数为1N/mB．弹簧的劲度系数为100N/mC．弹簧的原长为6cmD．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N练4如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2m，重为8N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为()A．10NB．8NC．6ND．5N核心素养大提升“死结”“活结”“动杆”“定杆”问题分析一、“动杆”和“定杆”问题1．动杆：若轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动．如图甲所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向．2．定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向．如图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°.滑轮受到绳子的作用力应为图丙中两段绳中拉力F1和F2的合力，因为同一根绳子张力处处相等，都等于重物的重力，即F1＝F2＝G＝mg＝100N．用平行四边形定则作图，可知合力F＝100N，所以滑轮受绳的作用力为100N，方向与水平方向成30°角斜向下，弹力的方向不沿杆．二、“活结”和“死结”问题1．活结：当绳绕过滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小，例如图乙中，两段绳中的拉力大小都等于重物的重力．2．死结：若结点不是滑轮时，是固定点，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等．例3如图所示，一不可伸长的轻绳左端固定于O点，右端跨过位于O′点的光滑定滑轮悬挂一质量为1kg的物体，OO′段水平，O、O′间的距离为1.6m，绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在轻环上悬挂一钩码(图中未画出)，平衡后，物体上升0.4m，物体未碰到定滑轮．则钩码的质量为()A．1.2kgB．1.6kgC.eq\r(2)kgD.eq\f(\r(2),2)kg练5如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到轻杆作用力大小变化情况是()A．只有角θ变小，作用力才变大B．只有角θ变大，作用力才变大C．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D．不论角θ变大或变小，作用力都不变练6如图所示，一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处，A、B两点水平距离BD＝16m，竖直距离AD＝2m，A、B间绳长为20m．重力为120N的猴子抓住套在绳子上的光滑轻质滑环在AB间滑动，某时刻猴子在最低点C处静止，则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)()A．75N B．100NC．150N D．200N例4如图为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，轻杆的重力不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb，则下列关系正确的是()A．Fa＝Fb B．Fa>FbC．Fa<Fb D．大小不确定练7如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA＝3