2022年高考物理知识点之力与物体平衡.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高考物力学问点之力与物体平稳高考要点1. 力的定义力是物体对物体的作用,是物体发生形变和转变物体的运动状态（即产生加速度）的缘由 . 力是矢量；2. 重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的 . 重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分 力.但在地球表面邻近,可以认为重力近似等于万有引力（2）重力的大小 : 地球表面 G=mg,离地面高h 处 G/=mg/ ,其中 g/=2g （3）重力的方向 : 竖直向下（不肯定指向地心）；（4）重心 :物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心

2、不肯定在物体上 . 3. 弹力（1）产生缘由 : 由于发生弹性形变的物体有复原形变的趋势而产生的 . （2）产生条件 : 直接接触 ;有弹性形变 . （3）弹力的方向 : 与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体 .在点面接触的情形下,垂直于面 垂直于过接触点的公切面 . ; 在两个曲面接触（相当于点接触）的情形下,绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小到处相等 . 轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不肯定沿杆 . （4）弹力的大小 : 一般情形下应依据物体的运动状态,利用平稳条件或牛顿定律来求解 . 弹簧弹力可由胡克定律来求

3、解 . 胡克定律 :在弹性限度内, 弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即 F=kx.k 为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是 N/m. 4. 摩擦力名师归纳总结 （1）产生的条件 : 相互接触的物体间存在压力;接触面不光滑;接触的物体之间有相对运第 1 页,共 14 页动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力）,这三点缺一不行. （2）摩擦力的方向 : 沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反. （3）判定静摩擦力方向的方法: 假设法 : 第一假设两物体接触面光滑,这时如两物体不发生相对运动,就说明它们原先没有相对运动趋势,也

4、没有静摩擦力; 如两物体发生相对运动,就说明它们原先有相对运动趋势,并且原先相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同. 然后依据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载平稳法 :依据二力平稳条件可以判定静摩擦力的方向 . （4）大小 :先判明是何种摩擦力,然后再依据各自的规律去分析求解 . 1 滑动摩擦力大小 :利用公式 f= F N 进行运算, 其中 FN 是物体的正压力, 不肯定等于物体的重力,甚至可能和重力无关 .或者依据物体的运动状态,利用平稳条件或牛顿定律

5、来求解 . 静摩擦力大小 :静摩擦力大小可在 0 与 f max 之间变化, 一般应依据物体的运动状态由平稳条件或牛顿定律来求解 . 5. 物体的受力分析（1）确定所讨论的物体,分析四周物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“ 力的传递 ” 作用在讨论对象上 . （2）按 “ 性质力 ” 的次序分析 .即按重力、弹力、摩擦力、其他力次序分析,不要把“ 成效力 ”与“ 性质力 ” 混淆重复分析 . （3）假如有一个力的方向难以确定,可用假设法分析.先假设此力不存在,想像所讨论的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满意

6、给定的运动状态 . 6. 力的合成与分解（1）合力与分力 :假如一个力作用在物体上,它产生的成效跟几个力共同作用产生的成效相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力 . （2）力合成与分解的根本方法 : 平行四边形定就 . （3）力的合成 : 求几个已知力的合力,叫做力的合成 . 共点的两个力（F 1 和 F 2 ）合力大小 F 的取值范畴为 :|F 1 - F 2 | F F 1 +F 2 . （4）力的分解 : 求一个已知力的分力,叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）. 在实际问题中, 通常将已知力按力产生的实际作用成效分解 ;为便利某些问题的讨论,在很多问题中

7、都采纳正交分解法 . 7. 共点力的平稳（1）共点力 : 作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力 . （2）平稳状态 : 物体保持匀速直线运动或静止叫平稳状态,是加速度等于零的状态 . （3）共点力作用下的物体的平稳条件 :物体所受的合外力为零,即F=0,如采纳正交分解法求解平稳问题,就平稳条件应为 : Fx =0,Fy =0. （4）解决平稳问题的常用方法 : 隔离法、整体法、图解法、三角形相像法、正交分解法等等 . 高考动态相互作用、受力分析和物体平稳都是高考重要的学问点,高考对相互作用、受力分析和物体平稳的考查可能单独考查,也可能与其它学问综合考查,难度中等；本部分常见的失分点有

8、：1. 不能精确地进行受力分析；2. 找不出物体所受各力间的关系,特殊是动态平稳问题中的关系；3. 讨论对象的选取 . 造成失误的根源在于：于各种常见力的性质,产生缘由不清晰,没有按正确的次序、方法进行受力分析 . 虽知道物体的平稳条件,但不能针对物体的受力情形合理地挑选“ 平形四边形法” 和“ 正名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载交分解法” ,将物体的平稳条件详细化,将矢量关系代数化 . 不能针对详细的问题正确地运用整体法和隔离法讨论问题 . 最新模拟题1.（2022 广西三校联考）图中AO、B

9、O、CO 是完全相同的三条绳子,将一根匀称的钢梁吊起；当钢梁足够重时,结果 AO 先断,就（）A. =120 B 120D不能确定320XX 年 3 月山东德州一模 如下列图,将两个相同的木块 a、 b 置于固定在水平面上的粗糙斜面上； a、b 中间用一轻弹簧连接；b 的右端用细绳与固定在斜面上的档板相连；开头时 a、b 均静止,弹簧处于压缩状态,细绳上有拉力；以下说法正确选项Aa 所受的摩擦力肯定不为零Bb 所受的摩擦力肯定不为零名师归纳总结 C细绳剪断瞬时a 所受摩擦力不变第 3 页,共 14 页D细绳剪断瞬时b 所受摩擦力可能为零3. 答案： ACD 解析：弹簧处于压缩状态,a 所受的摩

10、擦力方向向上,肯定不为零,选项A 正确； b 所受的摩擦力可能为零,选项B 错误；细绳剪断瞬时a 所受摩擦力不变,b 所受摩擦力可能为零,选项CD 错误；4. （ 2022 安徽师大摸底）如下列图,物体B 叠放在物体A 上, A、B 的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为 的固定斜面C 匀- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 速下滑,就 学习必备欢迎下载AA,B 间没有静摩擦力B A 受到 B 的静摩擦力方向沿斜面对上CA 受到斜面的滑动摩擦力大小为 2mgsin D A 与 B 间的动摩擦因数 tan 62022 西安摸底 如下列

11、图,两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为 45o 的斜面上,被一固名师归纳总结 定在斜面上的竖直挡板拦住,设每个小球的重力大小为G,甲球对第 4 页,共 14 页乙球的作用力大小为F1,斜面对乙球的作用力大小为F2,就以下结论正确选项（）AF 1F2BGF 1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - CGF 1DF 1学习必备欢迎下载F272022 西安摸底 在如下列图装置中,轻质滑轮悬挂在绳间,两物体质量分别为 m1、 m2,悬点 a、b 间的距离远大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态就 A 肯定等于 B m1 肯定大于 m2 Cm1 肯定大于

12、m2 Dml 可能等于 m2 答案： AD 解析：轻质滑轮悬挂在绳间,两侧细绳中拉力相等, 肯定等于 ,选项 A 正确；由于题中没有给出角 、 的数值,不能判定出确定的 m1、m2 大小关系,选项 D 正确 BC错误；8. （ 2022 广西三校联考）一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.20 m ,它们的下端固定在地面上,而上端自由,如图甲所示；当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示,就两弹簧的劲度系数分别是（设大弹簧劲度系数为 k1,小弹簧劲度系数为 k2）（）A. k1=l00 N/m, k2=200 N/m B. kl=200 N/m, k2=100

13、N/m C. k1=100 N/m, k2=300 N/m Dk1=300 N/m ,k=200 N/m 答案： A 解析：由图乙可得大弹簧劲度系数为 k1= l00 N/m ；当大弹簧压缩 0.30m 时,大弹簧弹力等于 100N/m 0.30m=30N ；小弹簧压缩 0.10m ,小弹簧弹力为 20N,小弹簧的劲度系数k2=20N/0.10m=200 N/m,选项 A 正确；9（2022 安徽江南十校摸底）如下列图,半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖向挡板 MN,在 P 和 MN 之间放有一个光滑匀称的小圆柱体 Q,整个装置处于静止状态,如用外力使 MN 保持竖直且缓慢

14、向右移动,在 Q 落到地面以前,发觉 P 始终保持静止,在此过程中（）AMN 对 Q 的弹力逐步减小BQ 所受的合力逐步增大C地面对 P 的磨擦力逐步增大DP、Q 间的弹力先减小后增大名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载10（2022 浙江重点中学协作体高三摸底）叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的嬉戏娱乐形式,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,就最底层正中间的人的 一只脚对水平地面的压力约为A3GB7GG/2 ,48C5G

15、D3G4210、答案： C 解析：隔离中间层左侧的人受力分析,受到上面人的压力由平稳条件可得每只脚所受支持力均为3G/4 ；由对称性可知,最底层正中间的人受到中间层两个人的压力为 2 3G/4=3G/2 ；由平稳条件可得最底层正中间的人的一只脚受到的地面支持力为 5G/4 ,由牛顿第三定律可得最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为 5G/4 ,选项 C 正确；11. （2022 哈尔滨三中月考）甲、乙、丙三个质量相同的物体与水平面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F 沿水平面对右运动；就它们受到的摩擦力的大小关系是：A.三者相同B乙最大甲乙F 丙F C.丙最大D.已知条件不够,无

16、法判定F 答案： B 解析：由图可知,乙对地面压力最大,甲对B 正确；地面压力最小,依据摩擦定律,它们受到的摩擦力乙最大,甲最小,选项12（20XX 届江西省重点中学高三联考）以下有关受力分析不正确选项（）A图甲中钩码和铅笔静止,轻质铅笔中的弹力沿铅笔方向B图乙中人随自动扶梯一起沿斜面以加速度a 运动中,人受的摩擦力水平向右名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载C图丙中与水平转盘一起匀速转动的物块受到的摩擦力肯定垂直物块的速度D图丁中运动火车车轮在不挤压铁轨的转弯路段所受重力与支持力的合力沿路面对下1

17、3. （2022 江苏徐州摸底）如下列图,一个质量为 30 的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的m 的滑块静止置于倾角为 P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为 30 就 A滑块可能受到三个力作用B弹簧肯定处于压缩状态 C斜面对滑块的支持力大小可能为零1 D斜面对滑块的摩擦力大小肯定等于 2 mg 14（ 2022 衡水中学调研）如下列图,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O 的 A 点,在外力F 作用下沿圆弧缓慢下滑到B 点,此过程中F 始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态以下说法中正确选项（）A半圆柱体对小物块的支持力变大 B外力 F 先变小

18、后变大 C地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 D地面对半圆柱体的支持力变大答案： C 解析： 在外力 F 作用下沿圆弧缓慢下滑到B 点,半圆柱体对小物块的支持力变小,外名师归纳总结 力 F 变大,选项AB 错误；在 O 点,地面对半圆柱体的摩擦力为零；下滑到B 点,地面对半圆第 7 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载柱体的摩擦力为零；所以地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小,选项 C 正确；地面对半圆柱体的支持力变小,选项 D 错误；15、（2022 衡水中学调研）图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计

19、,物体的重力都是G,在图甲、 乙、丙三种情形下, 弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,就（）AF1F2=F3 BF3=F1F2 CF1=F2=F3 D F1F2 =F3 答案： B 解析：甲读数为 F1=G,乙读数为 F2=Gsin60 ,乙读数为 F3=G,选项 B 正确；16（2022 衡水中学调研）如下列图,质量为 m 的物体置于倾角为 的固定斜面上物体与斜面之间的动摩擦因数为 ,先用平行于斜面的推力 F1 作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,F1如改用水平推力 F2 作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,就两次的推力之比 F2为（）Acos sin B cos sin C 1 tan

20、D 1 tan 17（2022 山东济南期中检测）一轻杆 BO,其 O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆 AO 上, B 端挂重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮,用力F 拉住,如下列图；现将细绳缓慢向左拉, 使杆 BO 与 AO 的夹角逐步减小,大小变化情形是（）就在此过程中, 拉力 F 及杆 BO 所受压力 FN 的名师归纳总结 AFN 先减小,后增大F O A B 第 8 页,共 14 页B FN 始终不变C F 先减小,后增大D F 始终不变- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载18.（ 2022 山东济南测试）如下列图,在

21、水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧；紧贴弹簧放一质量为 m 的滑块,此时弹簧处于自然长度；已知滑块与板的动摩擦因数及最大3静摩擦因数均为 3；现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为 ,最终直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小 F 随夹角 的变化关系可能是图中的（）【答案】 C 【解析】设板与水平面的夹角为 3 时,滑块相对于板刚要滑动, 就由 mgsin = mgcos得 tan = 3 ,= 6 ,就 在 0- 6 范畴内,弹簧处于原长,弹力 F=0；当板与水平面的夹角大于 mg2sin 时,滑块相对板缓慢滑动,由平稳条件得 F=mgsin - mgcos = 1,其中tan =

22、-,说明 F 与 是正弦形式的关系当 = 2 时, F=mg应选 C；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载就当 = 时, F 有最小值,即 Fmin = mgsin2 （2）由于 m 及 M 均处于平稳状态,整体受到地面摩擦力等于 F 的水平分力即 fM=Fcos + 当 F 取最小值 mgsin2 时1fM=Fmincos2 =mgsin2 cos2 = 2 mgsin 4 20. （2022 武汉摸底）如下列图,质量为 m 的匀质细绳,一端系在天花板上的 A 点,另一端系在竖直墙壁上的 B 点,

23、平稳后最低点为 C 点；现测得 AC 段绳长是 B 段绳长的 n 倍,且绳子B 端的切线与墙壁的夹角为 ；试求绳子在 C 处和在 A 处的弹力分别为多大 .重力加速度为 g 20.解析：以 BC 段绳子为讨论对象,设绳子 B 端所受弹力为TB,C 处所受弹力为 TC,如图甲所示；1名师归纳总结 TBcos =n+1mg,第 10 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载B,重力为G2=100N,再在木板上21、（8 分）（2022 衡水中学调研）在水平地面上放一木板放一货箱 A,重力为 G1=500N ,设货箱与木板、木板与地

24、面的动摩擦因数 均为 0.5 ,先用绳子把货箱与墙拉紧,如下列图,已知 sin =3/5,cos =4/5,然后在木板 B 上施一水平力 F,想把木板从货箱下抽出来,F 至少应为多大？解：物体 A、B 的受力图如下列图,由受力平稳知：对 A：名师归纳总结 Tc o s1f02 第 11 页,共 14 页N 1G 1Tsin0 f1N1f/f ）对 B：F0 1N2N/G20 1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - f2N2 学习必备欢迎下载由 知：F=850N 【最新高考题专项检测】2. （ 2022 新课标理综）如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间；设墙

25、面对球的压力大小为 N1,球对木板的压力大小为N2；以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开头缓慢地转到水平位置；不计摩擦,在此过程中A.N1 始终减小, N2 始终增大 B .N1 始终减小, N2 始终减小 C .N1 先增大后减小,N2 始终减小 D .N1 先增大后减小,N2 先减小后增大【答案】：B 【解析】：画出小球受力图, 墙面对球的压力大小为N1=mgcot ,木板对球的支持力N2 =mg/sin ；将木板从图示位置开头缓慢地转到水平位置；选项 B 正确；【考点定位】此题物体动态平稳、受力分析等； 逐步增大, .N1 始终减小, N2 始终减小,名师归纳总结 -

26、 - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3. （2022 浙江理综）如下列图,与水平面夹角为 30的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体；细绳的一端与物体相连； 另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连；物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为 4.9N ；关于物体受力的判定 （取 g=9.8m/s2 ）.以下说法正确选项 （）A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为 4.9N, 方向沿斜面对上C.斜面对物体的支持力大小为 4.9 N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为 4.9N ,方向垂直斜面对

27、上4. （ 2022 广东理综物理）如图3 所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角均为45 ,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为B. 2G和2GA.G 和 G 22C. 1G和3GD. 1G和1G2222【答案】：B 【解析】：左右两绳的拉力合力等于G,由 2Fcos45 =G,解得2G,选项 B 正确；2【考点定位】此题考查力的合成与平稳条件；52022 上海物理 已知两个共点力的合力为 50N,分力 F1 的方向与合力 F 的方向成 30 角,分力 F2 的大小为 30N；就（）（A）F1 的大小是唯独的（B）F2 的力向是唯独的（C）F2 有

28、两个可能的方向（D）F2 可取任意方向【答案】：C【解析】：画出力的矢量图,可以看出,F2 有两个可能的方向,选项 C 正确；【考点定位】此题考查力的合成和分解；6. （ 2022 海南物理）以下关于摩擦力的说法,正确选项名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不行能使物体加速B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不行能使物体减速C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速7.（202

29、2 新课标理综） 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）；设拖把头的质量为 m,拖杆质量可以忽视；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 ,重力加速度为 g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为 ；如拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小；设能使该拖把在地板上从静止刚好开头运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为 ；已知存在一临界角 0,如 0,就不管沿拖杆方向的推力多大,都不行能使拖把从静止开头运动；求这一临界角的正切 tan 0；解： 1 设该同学沿拖杆方向用大小为 竖直和水平方向分解,按平稳条件有Fcos +mg=N,Fsin =f,F 的力推拖把；将推拖把的力沿名师归纳总结 式中 N 和 f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力,按摩擦定律有：f= N第 14 页,共 14 页- - - - - - -