2025版高考物理二轮学法讲义01-运动与力

学习资料学生姓名：科目：物理审核人：放电影：内容：力与物体的平衡高考题型1静态平衡问题1．研究对象的选取：整体法和隔离法．2．受力分析的方法(1)假设法．(2)转换研究对象法：根据牛顿第三定律，如图.(3)动力学分析法：根据牛顿第二定律，由加速度方向判定合力的方向，从而确定某一个力的方向，如图.3．共点力平衡的常用处理方法适用条件平衡关系合成法三个共点力任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反效果分解法三个共点力某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法三个或以上共点力将物体所受的力分解为相互垂直的两组力，每组力都满足平衡条件例1如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝70°，则β等于() A．45° B．55° C．60° D．70°例2如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L的水平导轨上．下列说法正确的是() A．金属棒受到的安培力大小为F＝BILsinθ B．金属棒受到的摩擦力大小为Ff＝BILcosθ C．若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大 D．若只增大磁感应强度B，金属棒对导轨的压力将增大例3如图所示，两个相同的木模质量均为m，靠三根竖直细线连接，在水平面上按一个“互”字形静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理．已知重力加速度为g，则图中短线a上的张力F1和水平面所受压力F2满足() A．F1>mg，F2<2mg B．F1>mg，F2＝2mg C．F1<mg，F2<2mg D．F1<mg，F2＝2mg高考题型2动态平衡问题1．解决动态平衡问题的一般思路化“动”为“静”，多个状态下“静”态对比，分析各力的变化或极值．2．三力作用下的动态平衡3．四力作用下的动态平衡(1)在四力平衡中，如果有两个力为恒力，或这两个力的合力方向确定，为了简便可用这两个力的合力代替这两个力，转化为三力平衡，例如：如左图，qE<mg，把挡板缓慢转至水平的过程中，可以用重力与静电力的合力mg－qE代替重力与静电力．如右图，物体在拉力F作用下做匀速直线运动，改变θ大小，求拉力的最小值，可以用支持力与摩擦力的合力F′代替支持力与摩擦力．(tanθ＝μ) (2)对于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法．例4如图所示，斜面体A放在粗糙水平面上，小球B用轻绳拴住置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦．现用水平向左的力缓慢拉动斜面体，小球始终未脱离斜面．下列说法正确的是() A．轻绳的拉力先变小后变大 B．斜面对小球的支持力不变 C．水平面对斜面体的摩擦力变小 D．水平面对斜面体的支持力变大

例5如图所示，光滑圆环固定在竖直面内，一个小球套在环上，用穿过圆环顶端光滑小孔的细线连接，现用水平力F拉细线，使小球缓慢沿圆环向上运动，此过程中圆环对小球的弹力大小为FN，则在运动过程中() A．F增大 B．F不变 C．FN不变 D．FN增大例6如图所示，竖直放置的“”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过不计摩擦的轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点(与A点等高)沿支架缓慢地向C点靠近，则绳中拉力大小变化的情况是() A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小拓展如图，若另一端由B点水平移至D点，则绳中拉力大小变化的情况是________．针对练习：1.如图所示，小球A、B大小相同，质量分别为m、2m，竖直悬挂在细线下方．现整个装置受到水平向右的风力影响，则两球达到平衡后的位置可能是() 2.重为G的两个完全相同的小球，与水平地面间的动摩擦因数均为μ.竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角α＝60°，如图所示．缓慢增大F，到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是() A．地面对球的支持力变大，摩擦力变大 B．地面对球的支持力变小，摩擦力变小 C．球刚开始运动时，地面对球没有支持力 D．球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大3．粗细均匀的导体棒ab悬挂在两根相同的轻质弹簧下，ab恰好在水平位置，如图所示．已知ab的质量m＝2g，ab的长度L＝20cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.1T，电池的电动势为12V，电路总电阻为12Ω.当开关闭合时() A．导体棒ab所受的安培力方向竖直向上 B．能使两根弹簧恰好处于自然状态 C．导体棒ab所受的安培力大小为0.02N D．若系统重新平衡后，两弹簧的伸长量均与闭合开关前相比改变了0.5cm，则弹簧的劲度系数为5N/m专题强化练1．如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为() A.eq\f(1,2)Mg B.eq\f(\r(3),3)Mg C.eq\f(\r(3),2)Mg D．Mg2．一台空调外机用三脚架固定在外墙上，如图所示，空调外机的重心在支架水平横梁AO和斜梁BO连接点O的正上方，横梁对O点的拉力沿OA方向、大小为F1，斜梁对O点的支持力沿BO方向、大小为F2.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，则() A．F1增大 B．F1减小 C．F2不变 D．F2增大3．甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶．如图所示，设当重物提升到一定高度后，两工人保持位置不动，甲通过缓慢释放手中的绳子，使乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将工件运送至乙所在位置，完成工件的运送．绳的重力及滑轮的摩擦不计，滑轮大小忽略不计，则在工件向左移动过程中() A．乙手中绳子上的拉力不断增大 B．甲手中绳子上的拉力不断减小 C．楼顶对甲的支持力不断增大 D．楼顶对甲的摩擦力小于对乙的摩擦力4．如图所示，质量为m＝2.4kg的物体用细线悬挂处于静止状态．细线AO与天花板之间的夹角为53°，细线BO水平，若三根细线能承受的最大拉力均为100N，重力加速度g取10m/s2，不计所有细线的重力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列说法正确的是() A．细线BO上的拉力大小为30N B．细线AO上的拉力大小为18N C．要使三根细线均不断裂，则细线下端所能悬挂物体的最大质量为8kg D．若保持O点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动B端，则OB线上拉力的最小值为19.2N5.如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为θ，AC与AB的夹角也为θ.质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动．物块与平板间的动摩擦因数μ＝tanθ，重力加速度大小为g，拉力大小为() A．2mgsinθcos

eq\f(θ,2) B．2mgsinθ C．2mgsin

eq\f(θ,2) D．mgsinθcos

eq\f(θ,2)6.如图所示，将一光滑轻杆固定在水平地面上，杆与地面间的夹角为30°，一光滑轻环(不计重力)套在杆上，一个大小和质量都不计的滑轮通过轻绳OP悬挂在天花板上，用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上，现用水平向右的力缓慢拉绳，当轻环静止不动时，OP绳与天花板之间的夹角为() A．30° B．45° C．60° D．75°

7.如图，光滑绝缘斜面固定在水平面上，一定质量的带电小球A在斜面上保持静止，小球A与斜面间由平行于斜面的细线相连，带电小球B用绝缘杆固定，A、B在同一水平高度，此时斜面对小球A无支持力．现保持B球的水平高度不变，将B球缓慢向左移动一小段距离，则在此过程中() A．小球A脱离斜面，细线所受的拉力变大 B．小球A脱离斜面，细线所受的拉力变小 C．小球A仍在斜面上，细线所受的拉力变大 D．小球A仍在斜面上，细线所受的拉力变小8．如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为＋q、质量为m的小球在力F的作用下，沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动．已知力F和MN之间的夹角为45°，MN之间的距离为d，重力加速度为g.则下列说法正确的是() A．电场的方向可能水平向左 B．电场强度E的最小值为eq\f(mg,q) C．当qEmin＝mg时，小球从M运动到N时电势能变化量为零 D．F所做的功一定为eq\f(\r(2),2)mgd9．质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点．凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块．用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是() A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大10.如图所示，有一长为L的轻杆，一端用光滑的铰链固定在墙上，另一端固定一质量为m的小球B，在距铰链正上方L处有一光滑轻质小定滑轮，现用手拉动绕过滑轮并系在小球B上的细线，使小球B缓慢上移，手对细线的拉力大小为F，杆对小球B的弹力大小为FN，重力加速度为g，在移动过程中，下列说法正确的是() A．F不变，FN减小 B．F减小，FN增大 C．当杆被拉至水平状态时F＝eq\r(2)mg D．杆对小球B的弹力大小恒为eq\r(2)mg11.如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ＝120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是() A．F1先变小后变大 B．F1一直增大 C．F2一直增大 D．F2最终变为零

12.如图所示，竖直杆固定在木块C上，两者总重为20N，放在水平地面上，轻细绳a连接小球A和竖直杆顶端，轻细绳b连接小球A和B，小球A、B重均为10N．当用最小的恒力F作用在小球B上时，A、B、C均保持静止，绳a与竖直方向的夹角为30°.下列说法正确的是() A．力F的大小为5eq\r(3)N B．绳a的拉力大小为10eq\r(3)N C．地面对C的摩擦力大小为10N D．地面对C的支持力大小为40N13.如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑．系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足() A．tanα＝3cotβ B．2tanα＝3cotβ C．3tanα＝tan(α＋β) D．3tanα＝2tan(α＋β)牛顿运动定律与直线运动高考题型1匀变速直线运动规律的应用1．匀变速直线运动问题常用的六种解题方法2．两种匀减速直线运动的分析方法(1)刹车问题的分析末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法，对于刹车问题，应先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解．(2)双向可逆类运动分析匀减速直线运动速度减为零后反向运动，全过程加速度的大小和方向均不变，故求解时可对全过程列式，但需注意x、v、a等矢量的正负及物理意义．3．处理追及问题的常用方法过程分析法函数法Δx＝x乙＋x0－x甲为关于t的二次函数，当t＝－eq\f(b,2a)时有极值，令Δx＝0，利用Δ＝b2－4ac判断有解还是无解，是追上与追不上的条件图像法画出v－t图像，图线与t轴所围面积表示位移，利用图像更直观

例1(2019·全国卷Ⅰ·18)如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个eq\f(H,4)所用的时间为t1，第四个eq\f(H,4)所用的时间为t2.不计空气阻力，则eq\f(t2,t1)满足() A．1<eq\f(t2,t1)<2 B．2<eq\f(t2,t1)<3 C．3<eq\f(t2,t1)<4 D．4<eq\f(t2,t1)<5例2强行超车是道路交通安全的极大隐患．如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以v0＝36km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1＝4.8m，货车车身长L2＝7.2m，货车在甲车前s＝4m处．若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为a＝2m/s2.假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度．求：(1)甲车完成超车至少需要多长时间；(2)若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距s0＝115m，乙车速度为v乙＝54km/h.甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车．

高考题型2牛顿运动定律的应用1．超重与失重 2．瞬时加速度问题例3电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”间的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常．如图甲所示，驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动．当轿厢从顶楼向下运动，v－t图像如图乙所示，下列说法正确的是() A．在0～t1时间内，轿厢处于失重状态 B．在0～t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小 C．在0～t3时间内，轿厢和“对重”组成的系统机械能守恒 D．在0～t3时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小例4如图所示，两个质量均为m的小球A、B用细绳相连，小球A与一个轻弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙上，小球用一根细线连在天花板上，开始时，两小球都静止不动，这时细线与水平方向的夹角是θ＝45°，弹簧水平，重力加速度大小为g，现突然把细线剪断．在剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小是() A．2eq\r(2)g B.eq\r(5)g C．2g D.eq\r(2)g高考题型3连接体问题1．整体法与隔离法的选用技巧整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者需要求出系统内物体之间的作用力整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且需要求出物体之间的作用力，可以先求整体的加速度，后隔离求内力2.连接体问题中常见的临界条件接触与脱离接触面间弹力等于0恰好发生滑动摩擦力达到最大静摩擦力绳子恰好断裂绳子张力达到所能承受的最大力绳子刚好绷直与松弛绳子张力为0例5中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量．某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为() A．F B.eq\f(19F,20) C.eq\f(F,19) D.eq\f(F,20)例6某实验小组在探究接触面间的动摩擦因数实验中，如图甲所示，将一质量为M的长木板放置在水平地面上，其上表面有另一质量为m的物块，刚开始均处于静止状态．现使物块受到水平力F的作用，用传感器测出水平拉力F，画出F与物块的加速度a的关系如图乙所示．已知重力加速度g＝10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个运动过程中物块从未脱离长木板．则() A．长木板的质量为2kg B．长木板与地面之间的动摩擦因数为0.4 C．长木板与物块之间的动摩擦因数为0.1 D．当拉力F增大时，长木板的加速度一定增大高考题型4运动学和动力学图像1．常见图像常见图像斜率k面积两图像交点x－t图像eq\f(Δx,Δt)＝v表示相遇v－t图像eq\f(Δv,Δt)＝a位移x不表示相遇，往往是距离最大或最小的临界点a－t图像速度变化Δv表示此时加速度相等2.非常规图像非常规图像(举例)函数表达式斜率k纵截距bv2－x图像由v2－v02＝2ax得v2＝v02＋2ax2av02eq\f(x,t)－t图像由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)ateq\f(1,2)av0a－F图像由F－μmg＝ma得a＝eq\f(F,m)－μgeq\f(1,m)－μg例7水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左边上有一质量为m2的物块，如图(a)所示．用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图(b)所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小．木板的加速度a1随时间t的变化关系如图(c)所示．已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g.则() A．F1＝μ1m1g B．F2＝eq\f(m2m1＋m2,m1)(μ2－μ1)g C．μ2＝eq\f(m1＋m2,m2)μ1 D．在0～t2时间段物块的加速度大于木板的加速度

例8如图是两辆汽车从同一地点同时做直线运动的速度－时间图像，下列说法中正确的是() A．汽车Ⅰ的加速度不断增大，汽车Ⅱ的加速度不断减小 B．汽车Ⅰ的位移不断增大，汽车Ⅱ的位移不断减小 C．在0～t0时间内，汽车Ⅰ的平均速度大于汽车Ⅱ的平均速度 D．当t＝t1时两车相遇例9物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材揭示了深刻的物理本质．伽利略的斜面实验揭示了匀变速直线运动规律．某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验．如图甲所示，他让一小球从固定斜面顶端O处静止释放，小球经过A处到达斜面底端B处，通过A、B两处安装的传感器测出A、B间的距离x及小球在AB段运动的时间t.改变A点及A处传感器的位置，重复多次实验，计算机作出eq\f(x,t)－t图像如图乙所示．下列说法正确的是() A．小球在斜面上运动的平均速度大小为6m/s B．小球运动到斜面底端时速度大小为6m/s C．小球在斜面上运动的加速度大小为3m/s2 D．小球在斜面上运动的时间为2s针对练习：1．一辆汽车正在平直的公路上行驶，突遇前方有险情而紧急刹车，刹车后两个连续相等时间内(0～t1，t1～t2)的位移分别为24m、16m，则从t2时刻至速度为零汽车又行驶的距离为() A．9m B．10m C．11m D．12m2.如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移－时间(x－t)图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示．下列说法正确的是() A．t1时刻B追上A，t2时刻A追上B B．t1～t2时间段内B质点的平均速度小于A质点的平均速度 C．质点A做直线运动，质点B做曲线运动 D．两质点速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的某时刻3.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是() A．质量为2m的木块受到四个力的作用 B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断 C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳仍不会被拉断 D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为eq\f(2,3)FT

专题强化练1．子弹以水平速度刚好穿透固定在地面上的三块相同材质的木板，且所用时间相同，速度方向与木板面垂直，那么三块木板厚度之比为() A．(eq\r(3)－eq\r(2))∶(eq\r(2)－1)∶1 B．9∶4∶1 C．5∶3∶1 D．3∶2∶12．物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p－x图像中的一个点．物体运动状态的变化可用p－x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹．假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是()3.人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图1.某人以恒定角速度转动辘轳汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的粗细不可忽略．则() A．水桶匀速上升 B．水桶减速上升 C．绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力 D．绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力4．在t＝0时刻汽车a和b沿两条平直的平行车道以相同速度同时经过同一地点，图中的直线a和曲线b分别是这两车行驶的v－t图像，由图可知() A．在t1时刻，两车运动方向相反 B．在t1时刻，两车再次相遇 C．在0～t1这段时间内，b车先正向加速后反向减速 D．在0～t1这段时间内，b车的平均速度大于eq\f(v1＋v2,2)5.如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度为g.整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态．现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间() A．物体B的加速度大小为g B．物体C的加速度大小为2g C．吊篮A的加速度大小为3g D．A、C间的弹力大小为0.5mg6．汽车在刹车过程中位移和时间的比值eq\f(x,t)与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是() A．汽车的初速度为40m/s B．刹车过程汽车的加速度大小为5m/s2 C．刹车过程持续的时间为8s D．从开始刹车计时，经过1s，汽车的位移为30m7.如图所示，光滑水平面上放置着质量分别为1kg和2kg的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为4N，现用水平力F拉B物体，使A、B以同一加速度运动，则F的最大值为() A．3N B．6N