力学专题一力和物体的平衡

1、专题一 力和运动编写 杨飞 2015年物理高考考试大纲：力学部分主题内容要求说明质点的直线运动参考系，质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图像 匀变速直线运动图像只限v-t图像相互作用与牛顿运动规律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成和分解共点力的平衡牛顿运动定律、牛顿定律的应用超重和失重 处理物体在粗糙面上的问题，只限于已知相对运动趋势或已知运动方向的情况抛体运动与圆周运动运动的合成和分解抛体运动匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动的向心力，离心现象斜抛运动只作定性分析万有引力定律万有引力定律及共应用环绕速度第二

2、宇宙速度和第三宇宙速度经典时空观和相对论时空观 考情分析应对策略1.本专题主要包括物体的平衡和动力学问题，命题灵活，情景新颖，形式多样。其中物体的平衡问题主要以选择题的形式呈现，难度较低；而动力学问题涉及的知识面较广，难度中等。2.高考对本专题考查的重点主要有以下几个方面：物体的受力分析；匀变速直线运动规律的应用；刹车问题；运动学图像；牛顿运动定律的应用；动力学两类基本问题；平抛运动；圆周运动；万有引力与航天等知识。1.深刻理解各种性质力的特点，熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法。2.解决动力学问题紧紧抓住“两个分析”和“一个桥梁”。综合应用牛顿运动定律和运动学规律解决问题。3.熟

3、练掌握平抛、圆周运动的规律，对其综合问题，要善于由转折点的速度进行突破；熟悉解决天体运动问题的两条思路；灵活应用运动的合成与分解的思想，解决带电粒子在电场中的类平抛运动问题。第1讲 力和物体的平衡考向一物体的受力分析 (选择题)1六种常见力的方向力方向重力竖直向下弹力垂直于接触面指向受力物体摩擦力与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反，但与运动方向不一定相反电场力由检验电荷的电性和电场的方向共同决定安培力用左手定则判断，垂直于I、B所决定的平面洛伦兹力用左手定则判断，垂直于v、B所决定的平面2.判断静摩擦力的方法假设法、反推法、利用牛顿第二定律判断、利用牛顿第三定律判断。 3.掌握受力

4、分析的基本步骤明确研究对象隔离物体分析画受力分析图检查是否漏力或添力。(2014·泸州质检)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()AM处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上CM处受到的静摩擦力沿MN方向DN处受到的静摩擦力沿水平方向审题指导(1)支撑点M、N分别属于点面接触和点点接触。(2)静摩擦力的方向一定和物体的相对运动趋势方向相反。解析支撑点M和地面是点面接触，受到地面支持力的方向垂直于地面，竖直向上，A正确；支撑点N是点点接触，支持力方向垂直MN斜向上，B错误；M点有向左运动的趋势，则M点受到的静摩擦力沿水平方向

5、向右，D错误；N点有斜向下运动趋势，受到的静摩擦力方向沿MN方向，C错误。答案A【悟】 受力分析中的“两分析、两注意”【针对练习】1.(2014·绵阳模拟)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为1 ，木板与地面间的动摩擦因数为2 ，以下几种说法正确的是()A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mg B木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC当F>2(mM)g时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动2.(2014·沂州模拟)如图所示，物体P静止于固定

6、的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则()AP受力个数增加了一个BP受力个数增加了两个CP所受的合力增大DP与斜面间的静摩擦力不变3(2014·巴中模拟)将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后，放在水平桌面上并排放在一起，现用水平力F垂直于B的左边推B物体，使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动，则()A物体A在水平方向上受三个力的作用，且合力为零B物体A在水平方向上受两个力的作用，且合力为零CB对A的作用力方向与F方向相同DB对A的压力等于桌面对A的摩擦力考向二整体法和隔离法在平衡问题中的应用 (选择题)【悟】1共点力的平衡条件是F合0，平衡状态是指物体处于匀

7、速直线运动状态或静止状态。2解决共点力平衡问题的典型方法：力的合成法、正交分解法、图解法、整体法与隔离法。3处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态(加速度为零)巧选研究对象(整体法或隔离法)受力分析列平衡方程求解或讨论。如图所示，物块a、b、c叠放在一起，重均为100 N，小球P重20 N，作用在物块b上的水平力F为10 N，整个系统处于静止状态，以下说法正确的是()Aa和b之间的摩擦力是10 N Bb和c之间的摩擦力是10 NCc和桌面间的摩擦力是10 NDc对桌面的摩擦力方向向左思路探究(1)以a为研究对象，由平衡条件判断a、b之间的摩擦力。(2)以a、b整体为研究对象，由平衡条件判断b、c

8、之间的摩擦力。(3)以a、b、c整体为研究对象，由平衡条件判断c所受的摩擦力方向，再由牛顿第三定律判断c对桌面的摩擦力方向。解析物体a静止，故所受摩擦力为零，A错误；a、b静止，所受c的摩擦力与水平力等大反向，大小为10 N，B正确；物体P静止，故水平绳的拉力FTGtan 45°20 N，研究a、b、c整体，桌面对c的摩擦力向左，大小为10 N，由牛顿第三定律，c对桌面的摩擦力方向向右，大小为10 N，C正确，D错误。答案BC【悟】求解连接体平衡问题的方法及注意事项【针对练习】1(2014·眉山模拟)如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质细绳相连，质量分别为m

9、A、mB(mA>mB)，B球受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为，A环与B球都保持静止，则下列说法正确的是()AB球受到的风力大小为mBgtan B当风力增大时，杆对A环的支持力不变CA环与水平细杆间的动摩擦因数为 D当风力增大时，轻质绳对B球的拉力仍保持不变2(2014·乐山模拟)如图所示，质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下，沿光滑斜面做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30°，则匀速运动时弹簧的压缩量为()A.B.C.D.3(2014·北大附属中学模拟)如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上

10、，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B。则()AA对地面的压力等于(Mm)g BA对地面的摩擦力方向向左CB对A的压力大小为 mg D细线对小球的拉力大小为 mg 不【限时集训】1(2014·九江模拟)如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为FT，下面说法正确的是()A若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为FB绳上拉力FT与水平恒力F大小相等C木块A受到的是静摩擦力，大小等于FTD木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F

11、2(2014·海淀区模拟)如图甲所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为的粗糙导轨上，在图乙所加各种大小相等方向不同的匀强磁场中，导体棒ab均静止，则下列判断错误的是()甲乙A四种情况导体棒受到的安培力大小相等BA中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零CB中导体棒ab可能是二力平衡DC、D中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零3物块M在静止的传送带上匀速下滑时，若传送带突然转动且转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后()AM将减速下滑BM仍匀速下滑CM受到的摩擦力变小DM受到的摩擦力变大4(2014·广元模拟)如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直

12、且粗糙的墙面上，现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是()A木块a与铁块b间一定存在摩擦力B木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和5(2014·山东高考)如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍能保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()AF1不变，F2变大 BF1不变，F2变小CF1变大，F2变大 D

13、F1变小，F2变小6如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比()A推力F将增大B竖直墙面对小球A的弹力增大C地面对小球B的弹力减小D两个小球之间的距离增大7(2014·资阳模拟)如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为30