相互作用（2）（课件）-2021年高考物理一轮复习讲练测(共65张PPT).ppt

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1、2021高考一轮讲练测专题04、相互作用 （2）WWW.ZXXK.COM“” 第一部分：考点梳理考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用考点二、活结死结，动杆和定杆考点四、实验验证力的平行四边形法则20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁考点五、实验测量弹簧劲度系数考点风向标考点风向标 考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】什么是整体法隔离法：什么是整体法隔离法：引入的背景：引入的背景：当所给题目中出现了多体问题，这时在关于研究对象的选取方面就需要因题而定。准确的选择研究对是解

2、决此类题型的关键。整体法的适用范围：整体法的适用范围：当问题只涉及研究系统的而不涉及内部某些物体的受力和运动时，一般可采用整体法。隔离法的适用范围：隔离法的适用范围：为了弄清系统内部的几个物体之间的相互关系时，一般可用隔离法。 典例典例1 1（考查整体法的应用）（考查整体法的应用） 如图所示，用完全相同的轻弹簧如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为与竖直方向的夹角为30o，弹簧，弹簧C水平，则弹簧水平，则弹簧A、C的伸长量之比为的伸长量之比为（ ）20212021年高考物理一

3、轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】122:1322:3：DCBA考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用【解析】：根据题意【解析】：根据题意A、C两根弹簧劲度系数相同，所以弹力大小之比就等于其伸长两根弹簧劲度系数相同，所以弹力大小之比就等于其伸长量之比，选择两个小球整体受力分析，假设每个小球的质量为量之比，选择两个小球整体受力分析，假设每个小球的质量为m，整体受到水平向右，整体受到水平向右的弹簧弹力的弹簧弹力TC，斜向左上方的弹力，斜向左上方的弹力TA，弹簧，弹簧B的作用力属于的作用力属于ab整体的内力不用考虑：整体的内力不用考虑：结合矢量三角形法可得： 故本题的正确选项为D2130sin

4、ACTT。考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】反思：反思：如果两小球之间的弹簧与竖直方向的夹角是如果两小球之间的弹簧与竖直方向的夹角是60，本题中能否计算出弹簧，本题中能否计算出弹簧BC 的伸长量之比或弹簧的伸长量之比或弹簧 AB 的伸长量之比？的伸长量之比？提示：提示：对下边的小球受力分析，如图丙所示：结合矢量三角对下边的小球受力分析，如图丙所示：结合矢量三角形法可得：形法可得： 故故考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用.2360sinBCTT3:2:CBTT 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【

5、讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用方法总结：方法总结： 对于多体系统来说，如果问题中不涉及各组员之间的内力，只是让计算系统外力对于多体系统来说，如果问题中不涉及各组员之间的内力，只是让计算系统外力的大小关系时，可以将系统中各组员看成一个整体来进行处理，此时各组员之间的的大小关系时，可以将系统中各组员看成一个整体来进行处理，此时各组员之间的关系属于系统内力，在受力分析时不用考虑，这样可以明显简化受力分析过程，降关系属于系统内力，在受力分析时不用考虑，这样可以明显简化受力分析过程，降低题目难度；低题目难度； 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、

6、整体法与隔离法在静力学问题中的应用典例（考查隔离法的应用）典例（考查隔离法的应用） 一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为3030，如图所示，如图所示. .设每个红灯笼的质量均为设每个红灯笼的质量均为 m. m.则自则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为：上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为： 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用【解析】：本题考查整体法与

7、隔离法的综合使用，本题的关键点是要从【解析】：本题考查整体法与隔离法的综合使用，本题的关键点是要从5 5个小球组成个小球组成的大整体中将后四个小球隔离出来，即将灯笼的大整体中将后四个小球隔离出来，即将灯笼2 2、3 3、4 4、5 5当作一个整体；假设灯笼当作一个整体；假设灯笼1 1、2 2之间的拉力大小为之间的拉力大小为T T，对这个整体受力分析；如图所示，结合矢量三角形法即可求得：，对这个整体受力分析；如图所示，结合矢量三角形法即可求得： 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用在右图的红色三角形中，利用矢量三角形法得在右图

8、的红色三角形中，利用矢量三角形法得: :深刻反思：深刻反思：1 1、本题中如果要求的是第三个灯笼和第四个灯笼之间细绳的拉力，又该如何选择、本题中如果要求的是第三个灯笼和第四个灯笼之间细绳的拉力，又该如何选择研究对象；研究对象；2 2、本题中研究对象的选择不同风力、本题中研究对象的选择不同风力F F的大小是否相同？的大小是否相同？338.430cosTTmg 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用提示：提示： 1 1、 本题中如果要求的是第三个灯笼和第四个灯笼之间细绳的拉力，可以选择第四本题中如果要求的是第三个灯笼和第四个灯笼之

9、间细绳的拉力，可以选择第四个灯笼与第五个灯笼组成的小整体作为研究对象；个灯笼与第五个灯笼组成的小整体作为研究对象； 2 2、研究对象的选择不同，风力的大小是不同的；可以通过计算确定；、研究对象的选择不同，风力的大小是不同的；可以通过计算确定； 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用方法总结：方法总结：1 1、计算多体中各组员之间的内力的大小需要用到隔离法；、计算多体中各组员之间的内力的大小需要用到隔离法；2 2、隔离法在使用时要注意两个重要的原则；、隔离法在使用时要注意两个重要的原则；通过隔离要使的被求的力成为隔离组员的外力；

10、通过隔离要使的被求的力成为隔离组员的外力；在选择组员进行隔离时，一定要选择受力最简单的组员进行隔离；这样被隔离的组在选择组员进行隔离时，一定要选择受力最简单的组员进行隔离；这样被隔离的组员就不一定是一个物体，有可能是大整体中的一个小整体，员就不一定是一个物体，有可能是大整体中的一个小整体，在本题中选择后在本题中选择后4 4个灯笼作为研究对象正是这个道理；个灯笼作为研究对象正是这个道理；易错点提示：隔离不一定是一个物体，有可能是大整体中的一个小整体；易错点提示：隔离不一定是一个物体，有可能是大整体中的一个小整体； 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔

11、离法在静力学问题中的应用典例（整体法与隔离法的配合使用）典例（整体法与隔离法的配合使用） 如图所示，有如图所示，有50005000个质量均为个质量均为m m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止若连接天花再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为板的细绳与水平方向的夹角为4545，则第，则第20112011个小球与个小球与20122012个小球之间的轻绳与水平个小球之间的轻绳与水平方向的夹角方向的夹角的正切值等于；的正切值等于；2012

12、2088:D 20882012:C 50002012:B 50009298:A 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用【解析】：思路分析：要求得【解析】：思路分析：要求得第第2011个小球与个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹个小球之间的轻绳与水平方向的夹角角的正切值，要先求得的正切值，要先求得2011与与2012两个小球之间的拉力两个小球之间的拉力T的大小；所以要用的大小；所以要用“隔离法隔离法”，选择第选择第2012-第第5000个（个（2989个）小球作为研究对象，假设每个小球的质量为个）小球作为研究对象，假设

13、每个小球的质量为m，2089个小球的总重力为个小球的总重力为2089mg；受力分析，利用矢量三角形法得：；受力分析，利用矢量三角形法得：如图所示在红色的矢量三角相中可得，）（1. .2089tanFmg 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用接着对整体进行受力分析：求接着对整体进行受力分析：求F。整体受到总重力整体受到总重力5000mg、受到水平向右的拉力、受到水平向右的拉力F、以及绳子的拉力、以及绳子的拉力T。)2.(5000,.500045tanmgFFmg 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】

14、考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用结合矢量三角形法可得：结合矢量三角形法可得：与与1 1式联立得：式联立得：)2.(5000,.500045tanmgFFmg.5000208950002089tanmgmg 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用方法总结：方法总结： 整体与隔离法的引入主要是为了研究多体中各组员内力的大小关系；但是很多整体与隔离法的引入主要是为了研究多体中各组员内力的大小关系；但是很多题目的问法非常隐蔽，像本题问的是轻绳与水平方向夹角的正切值，但是本质还是考题目的问法非常隐蔽，像本题问的是轻绳与水平方向

15、夹角的正切值，但是本质还是考查内力的计算问题，所以在审题时一定要准确挖掘出题目的考点是处理此类问题的关查内力的计算问题，所以在审题时一定要准确挖掘出题目的考点是处理此类问题的关键；键； 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用典例：（整体法与隔离法的综合应用）典例：（整体法与隔离法的综合应用） 如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a a、b b，悬挂于，悬挂于 O O 点现在点现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在 b

16、b 球上的力大小为球上的力大小为 F F、作用在、作用在 a a 球上的力大小为球上的力大小为 2F 2F，则此装平衡时的位置可能是下列哪幅图（），则此装平衡时的位置可能是下列哪幅图（） A B C D 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用【提示】：本题依然考查整体法与隔离法在多体平衡问题中的应用；【提示】：本题依然考查整体法与隔离法在多体平衡问题中的应用；【解析】：本题的四幅图区别在于细线【解析】：本题的四幅图区别在于细线oaoa与细线与细线abab与竖直方向的夹角不同，要想与竖直方向的夹角不同，要想比较二者的夹角大小就需

17、要分别选择不同的研究对象进行处理；分别选择不同的比较二者的夹角大小就需要分别选择不同的研究对象进行处理；分别选择不同的研究对象，来比较细绳与竖直方向夹角的大小。研究对象，来比较细绳与竖直方向夹角的大小。假设细线假设细线abab的与竖直方向夹角的大小为的与竖直方向夹角的大小为1 1，对小球，对小球b b受力分析如图所示受力分析如图所示: :结合矢量三角形法可得：结合矢量三角形法可得：mgF1tan 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用假设细线假设细线oaoa与竖直方向的夹角大小为与竖直方向的夹角大小为2 2，拉力大小为，拉力大

18、小为T T/ /选择小球选择小球abab整体进行受整体进行受力分析力分析：结合矢量三角形法可得：mgF2tan2故故C C选项正确；选项正确；2121.tantan 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用方法总结：方法总结：（1）当研究系统中只有两个组员时，题目的问题往往会针对两个组员之间的内力）当研究系统中只有两个组员时，题目的问题往往会针对两个组员之间的内力来发问；但是发问的方式通常比较隐蔽；像例来发问；但是发问的方式通常比较隐蔽；像例5这样的题目就是这样的；这样的题目就是这样的；（2）一般情况下处理多体问题时，不可能通过

19、一步整体法或一步隔离法就能够求）一般情况下处理多体问题时，不可能通过一步整体法或一步隔离法就能够求出结果，绝大多数的题目在处理时往往需要整体法和隔离法相互配合才能解出结果；出结果，绝大多数的题目在处理时往往需要整体法和隔离法相互配合才能解出结果； 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点二、活结死结、动杆和定杆模型一模型一“死结死结”模型模型“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点。“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】【典例】(多选

20、)如图所示，电灯的重力G10 N，AO绳与顶板间的夹角为45，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则()AFA10 NBFA10 N CFB10 N DFB10 N考点二、活结死结、动杆和定杆 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】【解析】 结点O处电灯的重力产生了两个效果，一是沿OA向下的拉紧AO的分力F1，二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2，画出平行四边形如图所示。由几何关系得F1sin 45(G)10 N，F2tan 45(G)10 N，故FAF110 N，FBF210 N，故A、D正确。【答案】：AD考点二、活结死结、动杆和定杆 202120

21、21年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】模型二模型二“活结活结”模型模型“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点。“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳子。考点二、活结死结、动杆和定杆 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】【典例】【典例】(2017(2017天津理综天津理综8)(8)(多选多选) )如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M M、N N上的上的a a、b b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静

22、止状态。如果只两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( () )A A绳的右端上移到绳的右端上移到b b，绳子拉力不变，绳子拉力不变B B将杆将杆N N向右移一些，绳子拉力变大向右移一些，绳子拉力变大C C绳的两端高度差越小，绳子拉力越小绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D D若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移考点二、活结死结、动杆和定杆 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】【解析】：【解析】： 本题考查物体

23、受力分析、物体的平衡。衣架挂钩为本题考查物体受力分析、物体的平衡。衣架挂钩为“活结活结”模型，模型，oa、ob为一根绳，为一根绳，两端拉力相等，设绳两端拉力相等，设绳aob长为长为L，M、N的水平距离为的水平距离为d，bo延长线交延长线交M于于a，由几何知，由几何知识知识知aoao，sin L(d)，由平衡条件有，由平衡条件有2Fcos mg，则，则F2cos (mg)，当，当b上移到上移到b时，时，d、L不变，不变，不变，故不变，故F不变，选项不变，选项A正确，正确，C错误。将杆错误。将杆N向右移一些，向右移一些，L不变，不变，d变大，变大，变大，变大，cos 变小，则变小，则F变大，选项变

24、大，选项B正确。只改变正确。只改变m，其他条件不变，则，其他条件不变，则sin 不变，不变，不变，衣架悬挂点不变，选项不变，衣架悬挂点不变，选项D错误。错误。考点二、活结死结、动杆和定杆 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点二、活结死结、动杆和定杆方法总结：方法总结：研究显示活结在进行动态变化时有三个特点：研究显示活结在进行动态变化时有三个特点：1、结点的位置发生改变。、结点的位置发生改变。2、线与水平方向的夹角大小不变。、线与水平方向的夹角大小不变。3、细、细 线的拉力大小也不变。线的拉力大小也不变。4、细线的总长度与合外力大小都不变。、细线的总长度与合外力大

25、小都不变。简称：活结三不变、一变。简称：活结三不变、一变。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点二、活结死结、动杆和定杆【典例】【典例】 如图所示，一根质量不计的横梁如图所示，一根质量不计的横梁A端用铰链固定在墙壁上，端用铰链固定在墙壁上，B端用细绳悬挂在墙端用细绳悬挂在墙壁上的壁上的C点，使得横梁保持水平状态。已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为点，使得横梁保持水平状态。已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60，当用，当用另一段细绳在另一段细绳在B点悬挂一个质量为点悬挂一个质量为M6 kg的重物时，求横梁对的重物时，求横梁对B点的弹力和绳点的弹力和绳BC的的拉力各为多大？

26、拉力各为多大？(g取取10 m/s2)模型三模型三“动杆动杆”模型模型 考点二、活结死结、动杆和定杆 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点二、活结死结、动杆和定杆【正解】设横梁对【正解】设横梁对B点的弹力为点的弹力为F1，因横梁，因横梁A端用铰链固定，故端用铰链固定，故F1的方向沿横梁方的方向沿横梁方向，绳向，绳BC对对B点的拉力为点的拉力为F2，由于，由于B点静止，点静止，B点所受的向下的拉力大小恒定为重物点所受的向下的拉力大小恒定为重物的重力，根据受力平衡的特点，横梁的弹力的重力，根据受力平衡的特点，横梁的弹力F1与绳与绳BC对对B点的拉力点的拉力F2的合力

27、一定竖的合力一定竖直向上，大小为直向上，大小为GMg，如图乙所示。，如图乙所示。根据以上分析可知根据以上分析可知弹力弹力F1与拉力与拉力F2的合力大小的合力大小FGMg60 N由几何知识可知由几何知识可知F1Ftan 6060 NF2120 N即横梁对即横梁对B点的弹力为点的弹力为60 N，绳，绳BC的拉力为的拉力为120 N 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点二、活结死结、动杆和定杆方法总结方法总结1.杆的弹力可以沿杆的方向，也可以不沿杆的方向。对于一端有铰链的轻杆，其提杆的弹力可以沿杆的方向，也可以不沿杆的方向。对于一端有铰链的轻杆，其提供的弹力方向一定是

28、沿着轻杆的方向；对于一端供的弹力方向一定是沿着轻杆的方向；对于一端“插入插入”墙壁或固定的轻杆，只能根墙壁或固定的轻杆，只能根据具体情况进行受力分析，根据平衡条件或牛顿第二定律来确定杆中的弹力的大小据具体情况进行受力分析，根据平衡条件或牛顿第二定律来确定杆中的弹力的大小和方向。和方向。2.一根轻绳上各处的张力均相等，分析时关键要判断是否是一根轻绳，如对于一根轻绳上各处的张力均相等，分析时关键要判断是否是一根轻绳，如对于“活活结结”(结点可以自由移动结点可以自由移动)就属于一根绳子；对于就属于一根绳子；对于“死结死结”(即结点不可自由移动即结点不可自由移动)，结，结点两端就属于两根绳子，绳两端的

29、拉力就不相等。点两端就属于两根绳子，绳两端的拉力就不相等。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁1.1.摩擦角摩擦角物体在粗糙平面物体在粗糙平面( (斜面斜面) )上滑动时，所受滑动摩擦力上滑动时，所受滑动摩擦力F Ff f和支持力和支持力F FN N的合力的合力F F合合与与F FN N间的夹间的夹角为角为，如图，如图(a)(a)、(b)(b)所示，由于所示，由于 为常量，所以为常量，所以被称为摩擦角。被称为摩擦角。NfFFtan 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁2.摩擦角的应用摩擦角

30、的应用(1)在水平面上，若给物体施加拉力在水平面上，若给物体施加拉力F使之在水平面上滑动，则使之在水平面上滑动，则力跟水平方向的夹角为力跟水平方向的夹角为(跟跟F合合垂直垂直)时，拉力时，拉力F最小，如图最小，如图(c)； 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁(2)当所加推力当所加推力F与支持力与支持力FN反方向间的夹角反方向间的夹角时，无论推力时，无论推力F多大，都不能推动多大，都不能推动物体在平面物体在平面(斜面斜面)上运动，这种现象称为摩擦自锁，如图上运动，这种现象称为摩擦自锁，如图(d)、(e)。(3)有摩擦力参与的四力平衡问题可通过

31、合成支持力有摩擦力参与的四力平衡问题可通过合成支持力FN和滑动摩擦力和滑动摩擦力Ff转化为三力转化为三力平衡问题，然后根据力的平衡知识求解。平衡问题，然后根据力的平衡知识求解。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁【典例】【典例】 如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为速下滑。对物体施加一大小为F水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。设最水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面

32、倾角增大并超过某一临界角大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角时，不论水平恒力时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角这一临界角的大小。的大小。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁【解析】：（【解析】：（1）由题意可知：当）由题意可知：当=30，物体匀速下滑，由平衡关系得：，物体匀速下滑，由平衡关系得：33tancossinmgmg(2)在处理该问时通过读题一定要挖掘出题干中设计的三个隐含条件

33、是处理本题的在处理该问时通过读题一定要挖掘出题干中设计的三个隐含条件是处理本题的关键：关键：（1）物体处于平衡态；）物体处于平衡态；（2）物体所受的摩擦力达到最大静摩擦力；）物体所受的摩擦力达到最大静摩擦力；（3）外力）外力F趋于无穷大；趋于无穷大； (2)(2)设斜面倾角为设斜面倾角为时，无论时，无论F F多大都不能推动物块。受力情况如图所示，由平多大都不能推动物块。受力情况如图所示，由平衡条件可得衡条件可得: :考点三、磨擦角与摩擦自锁XYsincoscossinmg321);3();2(sincos);1 (FmgsinFcosfmgFFFFmgFNfN式，可得：，联立 20212021

34、年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁6033tan1sin当cos,根据题据题意故；故体。为多大时都不能推动物趋于无穷大；无论时；分式趋于无穷大，FF 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点三、磨擦角与摩擦自锁方法总结：此类问题叫做摩擦自锁现象处理摩擦自锁类问题的解题步骤如方法总结：此类问题叫做摩擦自锁现象处理摩擦自锁类问题的解题步骤如下下：考点四、实验验证力的平行四边形法则 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点四、实验验证力的平行四边形法则注意事项注意事项操作不忘操作不忘“三三”“二二”“一一”

35、用两个弹簧测力计拉橡皮条时的用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点结点O的位置的位置)，用一个弹簧测力计拉橡皮条时的，用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录二记录”(记录弹簧测力计示数和细记录弹簧测力计示数和细绳方向绳方向)及及“一注意一注意”(结点结点O的位置必须在同一位置的位置必须在同一位置)等。等。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点四、实验验证力的平行四边形法则误差分析误差分析：产生原因减小方法偶然读数误差弹簧测力计数据在允许的条件下尽量大些，读数时眼睛要正视误差作图误差两分

36、力夹角不能太大或太小，作图时两力的对边一定要平行系统误差弹簧测力计本身的误差 选较精确的弹簧测力计 考点四、实验验证力的平行四边形法则 【典例】【典例】(2017全国卷全国卷22)某探究小组做某探究小组做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴实验，将画有坐标轴(横横轴为轴为x轴，纵轴为轴，纵轴为y轴，最小刻度表示轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上，如图的纸贴在桌面上，如图(a)所示。将橡皮筋所示。将橡皮筋的一端的一端Q固定在固定在y轴上的轴上的B点点(位于图示部分之外位于图示部分之外)，另一端，另一端P位于位于y轴上的轴上的A点时，橡皮点时，橡皮筋处于原长。筋

37、处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的用一只测力计将橡皮筋的P端沿端沿y轴从轴从A点拉至坐标原点点拉至坐标原点O。此时拉力。此时拉力F的大小可由的大小可由测力计读出。测力计的示数如图测力计读出。测力计的示数如图(b)所示，所示，F的大小为的大小为_N。(2)撤去撤去(1)中的拉力，橡皮筋中的拉力，橡皮筋P端回到端回到A点，现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将点，现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图点。此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为示数读出两个拉力的大小分别

38、为F14.2 N和和F25.6 N。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点四、实验验证力的平行四边形法则()用用5 mm长度的线段表示长度的线段表示1 N的力，以的力，以O点为作用点，在图点为作用点，在图(a)中画出力中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合合；()F合的大小为合的大小为_N，F合与拉力合与拉力F的夹角的正切值为的夹角的正切值为_。若若F合与拉力合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四

39、边形定则。验证了力的平行四边形定则。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点四、实验验证力的平行四边形法则【解析】：【解析】：(1)由题给测力计示数可知，读数为由题给测力计示数可知，读数为4.0 N。(2)作图，作图，F2长度为长度为28 mm，F1长度为长度为21 mm，平行四边形如图，量出合力长度约，平行四边形如图，量出合力长度约为为20 mm，大小代表，大小代表4.0 N，量出合力箭头处到，量出合力箭头处到y轴距离和所作合力在轴距离和所作合力在y轴上投影长轴上投影长度，其比值就是度，其比值就是F合与拉力合与拉力F的夹角的正切值。的夹角的正切值。 202120

40、21年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点四、实验验证力的平行四边形法则【答案】：(1)4.0(2)()如图所示()4.00.05 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点四、实验验证力的平行四边形法则方法总结：验证力的平行四边形法则的注意事项1 1同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止2 2在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O O位置一定要相同3 3用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60601001

41、00之间为宜4 4实验时弹簧测力计应与木板平行，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点四、实验验证力的平行四边形法则5 5细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方向画直线，细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O O点连接，即可确定点连接，即可确定力的方向力的方向6 6在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并

42、且要恰当选取标度，使在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些所作力的图示稍大一些7.7.用两个弹簧秤拉橡皮条时要做用两个弹簧秤拉橡皮条时要做“三记录三记录”；记录两弹簧秤的示数、两绳的方向；记录两弹簧秤的示数、两绳的方向和结点和结点o o的位置。的位置。用一个弹簧称拉橡皮条时要做到用一个弹簧称拉橡皮条时要做到“二记录二记录”；记录弹簧秤的示数和绳的方向；还；记录弹簧秤的示数和绳的方向；还要做到要做到“一注意一注意”，结点结点o o的位置必须在同一位置。的位置必须在同一位置。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、

43、实验测量弹簧劲度系数 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数 注意事项注意事项：1 1安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。2 2不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧的弹性限不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧的弹性限度。度。3 3尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。4 4观察所描点的走向：不要画折线。观察所描点的走向：不要画折线。5 5统一单位：记录数据时要注意弹力及

44、弹簧伸长量的对应关系及单位。统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数 误差分析误差分析1 1钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。2 2画图时描点及连线不准确也会带来误差。画图时描点及连线不准确也会带来误差。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数【典例】【典例】在探究在探究“弹力和弹簧伸长的关系弹力和弹簧伸长的关系”时，小张同学用如图甲所示的实验装置进行实验。时，小张同学用如图

45、甲所示的实验装置进行实验。将该弹簧竖直悬挂，在自由端挂上钩码，通过改变钩码的个数，记录钩码的质量将该弹簧竖直悬挂，在自由端挂上钩码，通过改变钩码的个数，记录钩码的质量m m和和弹簧上指针在刻度尺上的读数弹簧上指针在刻度尺上的读数x x。(1)(1)小张同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出小张同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x mx m图象如图乙所示，由图象可图象如图乙所示，由图象可求得该弹簧的劲度系数求得该弹簧的劲度系数k k_N/m(_N/m(当地的重力加速度当地的重力加速度g g9.8 m/s29.8 m/s2，结果保留三，结果保留三位有效数字位有效数字) )。(2)(2)在本次实

46、验中，考虑到弹簧自身有重量，测得弹簧劲度系数在本次实验中，考虑到弹簧自身有重量，测得弹簧劲度系数k k的值与真实值相比较的值与真实值相比较_(_(填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“没有影响没有影响”)”)。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数【解析】：【解析】：(1)由胡克定律由胡克定律mgk(xx0)，变化为，变化为xk(g)mx0。图乙所示的。图乙所示的x -m图象的斜率等于图象的斜率等于k(g)，由，由x -m图象可得图象可得k73.

47、5 N/m。 (2)弹簧自身重力不影响弹簧自身重力不影响x -m图象的斜率，对弹簧劲度系数的测量没有影响。图象的斜率，对弹簧劲度系数的测量没有影响。【答案】：【答案】：【(1)73.5(73.074.0均可均可)(2)没有影响没有影响 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数方法总结：方法总结：探究弹力与弹簧伸长的关系要点探究弹力与弹簧伸长的关系要点“二三四二三四”两种考法：两种考法：（1 1）根据测量数据，画出弹力与弹簧伸长量的关系图线，或根据弹力与）根据测量数据，画出弹力与弹簧伸长量的关系图线，或根据弹力与弹簧伸长长度的关系图线，利用其斜

48、率等于弹簧的劲度系数，与横轴的截距为弹簧原弹簧伸长长度的关系图线，利用其斜率等于弹簧的劲度系数，与横轴的截距为弹簧原长。长。（2 2）根据砝码质量与弹簧伸长量的关系处理相关问题。）根据砝码质量与弹簧伸长量的关系处理相关问题。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数三个不要：三个不要：1 1、实验过程中注意拉力不要超过弹簧弹性限度。、实验过程中注意拉力不要超过弹簧弹性限度。2 2、测量弹簧的长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧竖直状态下测量。、测量弹簧的长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧竖直状态下测量。3 3、在画、在画F-LF-L图像是时不要画成折线

49、；图像是时不要画成折线； 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数【典例】【典例】某同学想要精确的探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数某同学想要精确的探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作记作L0，弹簧下

50、端挂一个，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;挂七个挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度的砝码时，指针指示的刻度数值记作数值记作L7。 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数714 20212021年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习【讲】【讲】考点五、实验测量弹簧劲度系数根据以上差值，可以求