专题一 受力分析和牛顿定律

1、第一节 受力分析和牛顿定律受力分析是灵魂、牛顿定律是基础高考考察：单独考察受力分析和牛顿定律较少，主要是结合曲线运动、万有引力定律、功和能以及电磁学等知识一起考察，二者贯穿整个高中物理学，乃物理之根本。高考热、难点：共点力下物体的平衡 弹簧、绳、杆等几种理想模型 摩擦力存在与否的判断及静摩擦力的方向判断 将实际生活、生产和科学实验中有关问题抽象成物理模型等解题方法：矢量合成与分解、平行四边形法则（三角形法） 正交分解法 灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题 利用定义的本质进行定性判断（如惯性大小只由质量决定而与速度大小无关、超、失重只与加速度方向有关而与速度方向无关等）突破：在掌握

2、一般解题规律的前提下多练习使用多种方法解决问题，拓开思路几种常见题型一、单个物体受力分析（08江苏3）一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为 (A) (B) （C) （D）0（提示：注意空气阻力的方向）（07海南16）如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v130 m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100 m下降2 m。为了使汽车速度在s200 m的距离内减到v210 m/s，驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70作用于拖车

3、B，30作用于汽车A。已知A的质量m12000 kg，B的质量m26000 kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g10 m/s2。（提示：合理选择整体法与隔离法）二、多个物体受力分析 A 叠加型（07山东16）如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为ABFA2 B3 C4 D5（提示：注意接触面的受力情况）（09海南3）两刚性球a和b的质量分别为和、直径分别为个(>)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为和，筒底所受的压力大小为。已知重力加速度大小为g。若

4、所以接触都是光滑的，则A BC D（提示：整体法与隔离法）B 连接型 1、绳连接（05天津15PQ）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则A Q受到的摩擦力一定变小B Q受到的摩擦力一定变大C 轻绳上拉力一定变小D 轻绳上拉力一定不变（提示：注意绳模型的受力情况且不要只凭感觉做题）Pm（07海南2）如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有硅码，小盘与硅码的总质量为m。在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于

5、P在水平面方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是 A拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面D重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面 （提示：明确施力物体和受力物体）2、弹簧连接 （06北京19）木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后A木块A所受摩擦力大小是12.5NB木块A所受摩擦力大小是11.5NC木块B所受摩擦力大小是9ND

6、木块B所受摩擦力大小是7N（提示：注意弹簧的受力情况）（04全国2卷18）如图所示，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：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。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 FAl2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l4（提示：明确力和运动的关系及运用牛顿定律） 3、杆连接（08广东理科基础6）如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向

7、的夹角为，设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F和f，以下结果正确的是（ ）A. F=mg sin B. F=mg/ sin C. f=mg cos D. f=mg/ cos（提示：利用替换法来判断杆对支点的弹力方向） C 混合型（07江苏6）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为A B C D（提示：明确物体运动状态改变的根本原因、转换模型、合理使用整体法与隔离法）（08全国1卷15）如图，一辆有

8、动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动（提示：由此及彼、理解速度和加速度的关系）（08宁夏20）一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是 A.若小车向左运动，N可能为零 B.若小车向左运动，T可能为零 C.若小车向右运动，N不可能为零 D.若小车

9、向右运动，T不可能为零（提示：合理使用假设法）三、传送带问题例1、如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 沿顺时针方向传动，传送带右端一与传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定的速率 沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为 。则下列说法正确的是：bcA、只有 = 时才有 = B、 若 > ，则 = C、若 < ，则 = D、  不管 多大，总有 = （提示：摩擦力方向的判断、运动学规律、功能关系）A例2、如图所示，倾角为的传送带，以 的恒定速度按图示方向匀速运动。已知传送带上下两端相距L今将一与传送带间动摩擦因数为的滑块A轻放于传送带上端，求A

10、从上端运动到下端的时间t。解析：当A的速度达到 时是运动过程的转折点。A初始下滑的加速度 若能加速到 ，下滑位移（对地）为 。（1）若 。A从上端一直加速到下端 。（2）若 ，A下滑到速度为 用时 之后 距离内摩擦力方向变为沿斜面向上。又可能有两种情况。（a）若 ，A达到 后相对传送带停止滑动，以 速度匀速， 总时间 （b）若 ，A达到 后相对传送带向下滑， ，到达末端速度 用时 总时间 （提示：全面分析运动过程、准确判断过程中受力情况）四、基础定义题（07海南1）16世纪纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法

11、中，与亚里士多德观点相反的是A四匹马拉拉车比两匹马拉的车跑得快：这说明，物体受的力越大，速度就越大B一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D一个物体维持匀速直线运动，不需要受力（提示：正确理解牛顿运动定律、理解力与运动的关系）（07山东17）下列实例属于超重现象的是 A汽车驶过拱形桥顶端B荡秋千的小孩通过最低点C跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D火箭点火后加速升空（提示：正确理解超、失重的原因）（09浙江金华模拟）关于惯性，下列说法正确的是（ ）A静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大B战斗机投入战斗时，必须抛掉副油箱，是要减少惯性，保证其运动的灵活性 C在绕地球