高考物理 考前预测核心考点专项突破《受力分析》.doc

新课标2013年高考考前预测核心考点专项突破受力分析【核心考点解读】力是物体与物体之间的相互作用。对于连接体和叠加体一般采用先整体分析受力，后隔离某个物体进行受力分析。预测题1一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如右图所示，下列说法正确的是（ ）af1的施力者是弹簧 bf2的反作用力是f3cf3的施力者是小球 df4的反作用力是f1解析：f1的施力者是地球，选项a错误；f2是弹簧对小球的作用力，其反作用力是小球对弹簧的作用力f3，f3的施力者是小球，选项bc正确；f4是天花板对弹簧的作用力，其反作用力是弹簧对天花板的作用力，选项d错误。答案：bc【名师点评】方向受力就是选择研究对象分析研究对象所受的力。研究对象所受的每一个力都有施力物体，都有反作用力。预测题2如图所示，a、b两个相同的物块紧靠竖直墙壁，在竖直向上的恒力f作用下处于静止状态，a物块受力的个数是 a2个 b3个 c4个 d5个 解析：把ab看作整体受力分析可知，墙壁对a弹力为零。隔离a，a受到重力、b的弹力和摩擦力，选项b正确。答案：b【名师点评】同样可以得到b物块受重力、竖直向上的恒力f、a对b的压力、a对b的摩擦力、b物体受力的个数是4个。预测题3如图所示，水平桌面上叠放着a、b两物体，b物体受力f作用，a、b一起相对地面向右做匀减速直线运动，则b物体的受力个数为：（ ）a4个 b5个 c6个 d7个解析：由a、b一起相对地面向右做匀减速直线运动可知，b对a的摩擦力方向向左。b物体受力有重力、地面支持力、a的压力、a对b向右的摩擦力、地面对b向左的滑动摩擦力、力f，b物体的受力个数为6，选项c正确。答案：c【名师点评】同样可以得到a物块受重力、支持力、b对a向右的摩擦力，b物体的受力个数为2个。核心考点六、弹力【核心考点解读】弹力方向垂直于接触面，指向受力物体。弹簧弹力遵循胡克定律，f=kx。图3afcbo预测题1如图3所示，一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端o固定在天花板上，另一端c与静止在水平地面上的滑块a相连。b为紧挨绳的一固定不动且与竖直面垂直的光滑小钉，它到天花板的距离bo等于弹性绳的自然长度。当绳oc处于竖直位置时，滑块a对地面有压力作用。现用一水平力f作用于a，使之在地面上向右做直线运动，且在运动过程中绳一直处于弹性限度内。若滑块a与水平地面间有摩擦，且动摩擦因数恒定，那么关于滑块a所受滑动摩擦力大小的判断，下列说法中正确的是（ ）a逐渐增大 b逐渐减小c保持不变 d无法确定解析：设弹性绳的劲度系数为k，bc之间长度为x，当滑块a在地面上向右做直线运动，在任意时刻弹性绳与水平面夹角为，弹性绳伸长量为x/sin，在弹性绳中弹力为kx/sin，竖直向上分力为kx，滑块a对地面压力为mg-kx，压力不随a向右运动变化，所以滑块a所受滑动摩擦力大小保持不变，选项c正确。答案：c 【名师点评】弹簧弹力与弹簧伸长量成正比。预测题2 如图所示，用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接。在下列四种情况下，相同的拉力f均作用在m1上，使m1、m2作加速运动：拉力水平，m1、m2在光滑的水平面上加速运动。拉力水平，m1、m2在粗糙的水平面上加速运动。拉力平行于倾角为的斜面，m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动。拉力平行于倾角为的斜面，m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动。以l1、l2、l3、l3依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有（ ）al2l1、 bl4l3 cl1l3 dl2l4解析：分析四种情况，分别用整体法和隔离法进行受力分析，运用牛顿第二定律列出相应方程解得四种情况下弹簧中的弹力f=f，由此可知，四种情况下弹簧弹力相等，由胡克定律可知四种情况下弹簧的伸长量相等，选项d正确。 答案：d【名师点评】用细绳或轻弹簧组成的质量分别为m1、m2的连接体，拉力作用于m1，无论何种情况（沿水平面运动、沿竖直方向运动、沿倾斜面运动，无论接触面是否光滑），在拉力作用下加速运动，都有细绳或轻弹簧弹力f=f。abc p qf预测题3.三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500n/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，取10m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是: （ ） a4cm b6cm c8cm d10cm 解析：开始时q弹簧处于压缩状态，由胡克定律，压缩了2cm。c木块刚好离开水平地面时，轻弹簧q中拉力为10n，由胡克定律，轻弹簧q伸长2cm；轻弹簧p中拉力为20n，由胡克定律，轻弹簧p伸长4cm；该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2cm+2cm+4cm=8cm，选项c正确。答案：c【名师点评】要注意开始时轻弹簧q被压缩，c木块刚好离开水平地面时，轻弹簧q被拉伸；由于a、c木块相同，形变量相同。核心考点七、摩擦力【核心考点解读】滑动摩擦力发生在两个相对滑动的物体之间，滑动摩擦力与正压力成正比，f=fn；静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间。静摩擦力大小为0fm(最大静摩擦力)。当物体处于静止状态时，静摩擦力等于其它外力在接触面方向分力之和；当物体处于加速运动状态时，静摩擦力等于物体质量与加速度的乘积。预测题1.如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为r.质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时，才能停在碗上。那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（ ）a 0.6mg b0.8mg c0.4mg d0.75mg 解析：蚂蚁在离桌面高度等于时，停在碗上，蚂蚁和碗面间的静摩擦力最大。最大静摩擦力为f=mgsin，cos=0.8，联立解得f=0.6mg，选项a正确。答案：a【名师点评】蚂蚁沿倒扣的半球形碗上爬，可视作沿倾角逐渐减小的斜面上爬。f图3预测题2. 如图3所示，一倾角=30的斜面放置于粗糙水平地面上，现将一质量m=1kg的物体放于斜面上，并对物体施加一水平向左、大小f=2n的恒力，物体与斜面继续保持静止状态，则地面施加给斜面的摩擦力为（ ）a b1n，水平向左c2n，水平向左 d2n，水平向右解析：把斜面和物体看作整体，分析受力，物体与斜面继续保持静止状态，地面施加给斜面的摩擦力为2n，水平向右，选项d正确。答案：d【名师点评】两个相对静止的物体可以视为整体进行受力分析。预测题3 如图所示，两根直木棍ab和cd相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则（ ）a每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变b每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大c圆筒将静止在木棍上d圆筒将沿木棍减速下滑解析：水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下，摩擦力等于重力沿斜面的分力；将两者间的距离稍增大后固定不动，每根木棍对圆筒的支持力变大，导致圆筒将静止在木棍上，摩擦力不变，选项ac正确。答案： ac【名师点评】虽然每根木棍对圆筒的支持力变大，但是两根木棍支持力的合力不变，都等于重力垂直斜面方向的分力。若继续下滑时，两根木棍对圆筒的滑动摩擦力将大于重力沿斜面方向的分力。核心考点八、物体平衡【核心考点解读】物体的平衡条件是合外力为零。分析平衡问题的方法有二：一是以物体所在处为坐标原点，建立直角坐标系，将物体所受的力分别在两个坐标轴上正交分解，在两个坐标轴上所受的合力为零；二是受到三个力作用平衡的物体，任意两个力的合力与第三个力等大反向。预测题1如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为f1、吊床对该人的作用力为f2，则a坐着比躺着时f1大b躺着比坐着时f1大c坐着比躺着时f2大d躺着比坐着时f2大 解析：人坐在吊床上时，可把人视为一个质点挂在吊床中间；人躺在吊床上时，可把人视为一根等于人身高的杆；显然，人坐在吊床上时，吊床两端系绳中的拉力夹角较大，根据力合成的平行四边形定则，坐着比躺着时f1大，选项a正确b错误；坐在吊床上或躺在吊床上，处于静止状态时，吊床对该人的作用力都等于重力，选项cd错误。答案：a【名师点评】人坐在吊床上和躺在吊床上，可把人视为两个不同的物理模型分析。l1l2bmoaqpc预测题2 如图所示，acb是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中ca、cb边与竖直方向的夹角均为。p、q两个轻质小环分别套在ca、cb上，两根细绳的一端分别系在p、q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为o将质量为m的钩码挂在绳套上，op、oq两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1 l2=23，则两绳受到的拉力之比f1f2等于（ ）a11 b23 c32 d49解析：由于“”形框架光滑，op、oq两根细绳拉直后必垂直于框架杆，op、oq两根细绳拉直后与竖直方向的夹角相等，所以两绳受到的拉力大小相等，选项a正确。 答案： a【名师点评】套在光滑杆上的轻质小环受到拉力静止时拉力方向必与光滑杆垂直。预测题3.用两根细线把a.、b两小球悬挂在水平天花板上的同一点o，并用细线连接a 、b两小球，然后用力f作用在小球a上，如图2所示，此时三根细线均处于直线状态，且ob细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态。.不考虑小球的大小，则力f的可能方向为a.水平向右 b.竖直向上c.沿o a方向 d.沿b a方向解析：根据题述ob细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，可知ab细线中拉力为零。力f的可能方向范围为o a方向（不包括o a方向）与竖直向上方向之间，所以选项abd正确。答案：abd【名师点评】此题的隐含条件是： ob细线恰好处于竖直方向，ab细线中拉力一定为零。解答时要注意寻找应用隐含条件。核心考点九、叠加体【核心考点解读】：叠加体分析可根据题意采用整体法、隔离法，有些还需要利用对称性。预测题1叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造塑，假设每个人的重量均为g，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为a b c d解析：由对称性可知，第二层每个人背部所受压力为g/2，最底层正中间的人背部所受压力为23g/4=3g/2，最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(3g/2+g)/2=5g/4，选项c正确。【答案】c【名师点评】：此题以游戏娱乐叠罗汉切入，通过对称性、隔离法受力分析、考查相互作用与物体平衡。预测题2. 将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在基地上