2022年高考物理二轮专题复习受力分析与物体平衡.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2022 高考物理二轮专题复习 06 年全国卷 II 受力分析与物体平稳15如图, 位于水平桌面上的物块 P,由跨过定滑轮的轻绳与物块 Q 相连, 从滑轮到 P 和到 Q的两段绳都是水平的；已知 Q 与 P 之间以及 P 与桌面之间的动摩擦因数都是 ,两物块的质量都是 m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,如用一水平向右的力 F 拉 P 使它做匀速运动,就 F的大小为A 4mg B 3mg C 2mg D mg答案： A 北京卷 19.木块 A、B 分别重 50 N 和 60 N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为 0.25；

2、夹在 A、B 静止不动；现用 F=1 N 的水平拉力作用在木块 B 上.如下列图 .力 F 作用后静止不动 .现用 F=1 N 的水平拉力作用在木块 B 上,如下列图力 F 作用后A.木块 A 所受摩擦力大小是 12.5 N B.木块 A 所受摩擦力大小是 11.5 N C.木块 B 所受摩擦力大小是 9 N D.木块 B 所受摩擦力大小是 7 N 答案： C 07 年全国卷 如下列图, 在倾角为 30 0 的足够长的斜面上有一质量为 m的物体, 它受到沿斜面方向的力 F的作用；力 F可按图（ a）、（b）（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是 F 与 mg的比值,力沿斜面对上为

3、正）；已知此物体在 t =0 时速度为零,如用 v1、v2 、v3 、v4分别表示上述四种受力情形下物体在 3 秒末的速率, 就这四个速率中最大名师归纳总结 的是（ C ）第 1 页,共 10 页A、 v1 B、v2 C、v3 D、v4 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载北京卷 图示为高速摄影机拍照到的子弹穿过苹果瞬时的照片；该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的 1%2%；已知子弹飞行速度约为 500m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（ B）A、10-3s B 、10-6s C、10-9

4、s D、10-12s 例 1（2003 全国36）如图 11 所示 , 一质量为 M 的楔形块放在水平桌面上 , 它的顶角为90 ,两底角为 和 ；a、b 是两个位于斜面上的质量均为 m的木块；已知全部接触面都是光滑的；现发觉 a、b 沿斜面下滑,a b而楔形块静止不动,这时楔形块对水平桌面的压力等于（）MA Mg+mg BMg+2mg 图 11 CMg+mgsin +sin DMg+mg cos +cos 析与解：由于各接触面是光滑的,a、b 两物体均加速下滑,分析 M 受力：如图 12 所示 ,a 对 M 的压力为 Famgcos ,b 对Fb xyM 的压力为 Fbmgcos ；由正交分

5、解,楔形块M 在竖直方向上N合力为零,有NG Fbcos +FacosMGmgcos 2 +mgcos2 G Fa由于 和 互余, cos 2 +cos 2 =1,故 NMg+mg 点评：此题是多体情形下物体的平稳及单体在某一方向上的平稳问题 , 正确进行受力分析并建立相应方程是解决问题的关键；图 12 其中物体 a、b 在垂直运动方向上的平稳关系是解题的突破口；例 203 高考科研测试题 如图 13（a）所示,将一条轻而松软的细绳一端固定于天花板上的 A 点,另一端固定在竖直墙壁上的 B 点, A和 B 点到 O点的距离相等,绳的长度为 OA的两倍；如图 1 3（b）所示为一质量和半径可忽视

6、的动滑轮 K,滑轮下悬挂一质量为的重物；设摩擦力可忽视,现将动滑轮和重物一起挂到细绳上,在达到平稳时,绳所受的拉力是多大？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载析与解：如图所示,平稳时,由于绳与滑轮之间的接触是完全光滑、无摩擦的,故 两边A O A O F2 a B b F1 1 2 B 图 13 图 14 绳 的拉力 F1F2；水平方向的平稳,有F1cos1=F2cos 2,得 由几何关系可知,cos =1/2 , 60再由竖直方向力的平稳,得 2Fsin =mg F= mg/2sin = 3mg/

7、3点评：此题中,两侧绳子的拉力相等是解题的关键,而应用几何学问运算相应角度的大小 就是解题的突破口；仍可进一步争论,如将B点上下移动或A 点左右移动,绳子的拉力如何变化？1 例 3如图 15 所示, 三根不行伸长的轻绳,一端系在半径为r0的环1 上,彼此间距相等；绳穿过半径为r 0的第 3 个圆环,另一端用同样方式名师归纳总结 系在半径为2r 0的圆环 2 上,环 1 固定在水平天花上,整个系统处于平稳；T 1 3 试求第 2 个环中心与第3 个环中心之距离； （三个环都是用同种金属丝制作的）2 析与解：由于环2 的半径为环3 的 2 倍,环 2 的周长为环3 的 2 倍,三环又是用同种金属丝

8、制成的,所以环2 的质量为环3 的 2 倍；设环 3 的图 15 质量为 m,就三根绳承担的重量为3mg（以 2、3 两环的系统为争论对象） ,T1 1 即环 1 与环 3 之间每根绳的张力T1mg, 是相同的；T 2 T 1 对环 2 受力如图 16 ,平稳时,有 3T2cos =2mg T2 3 T2 x 2 又T1=T 2=mg 得cos =2/3 环 2 与环 3 中心间的距离 x= r0ctg = r0cos 2 2r0图 16 1-cos5第 3 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 点评：此题先以学习必备欢迎下载2、3 环为争

9、论对象,再以2 环为争论对象,并利用对称性,表达了思维的敏捷性；而争论对象的选取是解题的关键, 由轻质绳子的张力到处相等而得到的T1=T 2 是特别重要的结论,在很多问题的争论中都用到,应予以重视；例 4（2001 全国7）如图 17 所示, q1、q2、q3 分别表q1l 1l 2q3示在一条直线上的三个点电荷,已知q1 与 q2 之间的距离为l1, q2与 q3之间的距离为l 2,且每个电荷都处于平稳状态：q2（ 1）如 q2 为正电荷,就q1 为电荷, q3 为电图 17 荷；（ 2）q1、q2、q3 三者电荷量大小之比是：: : 析与解：（1）每个电荷都处于平稳状态,所受合力为零,如

10、作用,必有 q1、q3 为负电荷；q2 为正电荷, q1、q3 受平稳力的（2）以 q1、q2、q3分别为争论对象,由物体平稳条件和库仑定律,有解得q1 kq1q23lkl2l1q1q2q21l1l22经典考题反思l2 1l2kq1q2kq2q33l2 1l22kq1qkq22l1ll2 22：q2 ：q3 l122：1 ：l巩固提高训练点评：这是一道自由电荷组的平稳问题,各个电荷都要平稳,必定满意“ 大夹小,邻相异”的规律,即中间电量小,相邻的为异种电荷；巩固提高训练名师归纳总结 1如图 1/1 所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连接着两个物体A图 1/1 和 B,物体 B 放在水平地面上,A、

11、B 均静止；已知A 和 B 的质量分别为 mA、m B,绳与水平方向的夹角为 ,就（）A.物体 B 受到的摩擦力可能为0 B.物体 B 受到的摩擦力为mAgcos C.物体 B 对地面的压力可能为0 D.物体 B 对地面的压力为mBgmAgsin A P 2. 如图 12 所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在 Q 的正上方B Q 图 1 /-2 第 4 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的 P 点用丝线悬挂另一质点学习必备欢迎下载B,A 、B 两质点由于带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成角,由于漏电使 A 、B 两质点的带电

12、量逐步减小,在电荷漏电完之前,悬线对悬点 P 的拉力大小（）A.变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定3如图 1 /3 所示,在一根水平直杆上套着 a、b 两个轻环,在环下 a b 用两根等长的轻绳拴着一个重物,把两环分开放置；静止时,杆对 a环的摩擦力大小为 f, 支持力大小为 N；如稍稍缩短两环间的距离,但仍静止,就 N和 f 如何变化？（）A.N 变大, f 变小 B. N 变小, f 变大C.N 不变, f 变大 D. N 不变, f 变小 图 1 /3 4一氢气球下系一小重物 G,重物只在重力和绳的拉力作用下作匀速直线运动, 不计空气阻力和风的影响,而重物匀速运动的方向如图 1

13、13 中箭头所示的虚线方向,图 113AD中,气球和重物在运动中所处的位置正确选项（）F A v B v C v v 图 1/5 图 1 / 4 D 5（04 福建模拟） 如图 1 / 5 所示,物体在斜向上的恒力列判定正确选项（）A.如水平面光滑,物体肯定受三个力的作用F 的作用下沿水平面作直线运动,下B.如水平面粗糙,物体肯定受四个力的作用4545C.如物体做匀速直线运动,就肯定受四个力作用图 1/6 D.如物体做匀加速直线运动,就肯定受四个力作用6（04 南京模拟）有始终角V 型槽,固定在水平面上,槽的两侧壁与水平面夹角均为 45 ,如图 1 / 6 所示；有一质量为m 的正方体匀称木块

14、放在槽内,木块与槽两侧壁间的动摩擦因数分别为1和2（12）；现用水平力推木块使之沿槽运动,就木块受到的摩擦力为（mg）AgB（）C（）mgD mg7（07 年闽清）光滑细线两端分别连接着光滑小球A和 B, A、B 两小球的质量分别为 m1和 m2,小球 A搁在水平固定放置的光滑圆柱体上,如下列图,名师归纳总结 小球 A 与圆柱截面的圆心O的连线与竖直线夹角为600,B 球悬在空第 5 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 中,整个系统静止,就学习必备）欢迎下载 m1:m2 等于：（A1 B C D2 图 32 图 31 807 江苏致远 如

15、图 43 所示,质量为 m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为 30 的光滑木板 AB托住,小球恰好处于静止状态,当木板 AB突然向下撤离的瞬时, 小球的加速度为：（）A、0 B、大小为233g,方向竖直向下233g,方向垂直于木板向下C、大小为图 43 D、大小为3g,方向水平向右60 ,轻杆 BC 与B 37.04 黄冈模拟 如图 1 / 7 所示 , 不计重力的细绳AB 与竖直墙间的夹角为竖直墙间的夹角为30 , 杆可绕 C自由转动；如细绳能承担的最大拉力为200N,轻杆能承担的最大压力为300N, 就在 B点最多能挂多重的物体？A 6030名师归纳总结 8（05 黄冈模拟）如图1 / 8

16、所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板C上,C 与钢板的动摩擦因数为 ；由于受固定光滑导槽AB 的掌握, 物体只能沿水平导槽图 1 /7 运动；现使钢板以速度V 1 向右运动,同时用力F 沿导槽的方向拉动物体,使物体第 6 页,共 10 页以速度 V 2 沿导槽运动,导槽方向与V 1 方向垂直,就F 的大小为多少？- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载F C B A D E P F 9（04 上海模拟）一吊桥由六对钢杆悬吊着,六对钢杆在桥面上分列两排,其上端分别挂在两根钢缆4545上,如图 1 /9 所示；已知图中相邻两钢杆间的距离均为

17、9m,靠桥面中心的钢杆长度为2m,即PAA/=DD/=2m,BB/=EE/,CC/=PP/；已知两端钢缆与水CBADE平面成 45 ,钢杆自重不计,为使每根钢杆承担相同的负荷,试求每根钢杆的长度应各为多少？图 1/9 10（2003 江苏高考15）当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因而经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为这个物体的终极速度；已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度 v,且正比于球半径 r, 即阻力 f=krv ,k 为比例系数；对于常温下的空气,比例系数 k3.4 10-4N s/m 2. 已知水的密度 1.0 103kg/m 3,取重力加速度 g=10m

18、/s 2, 试求半径 r0.10mm 的球形雨滴在无风的情形下的终极速度vT；（结果取两位有效数字）附:第一课时巩固提高训练答案及解N T F 1答案： BD 解：以 B 为争论对象,有f=Tcos ,N=G-Tsin f B 而TmAg 故f= m Agcos ,N=m Bg-m AgsinG 图 1 P 1 L G 2答案： C 解：对 B 球的平稳,有T LG hh T B A Q G 名师归纳总结 图 1/ -2 第 7 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 得学习必备欢迎下载T=GL/h , 与 A、B 间的距离无关；应选 C ；

19、3答案： D 解：对两环和重物的整体来说,有 2N mg 得 Nmg/2 对重物 , 有两环间距变小,绳的拉力变小,摩擦力 f 变小；4答案： A 解：重物匀速运动,合力为 上；5答案： C 0,又不计空气阻力和风力,故拉力与重力平稳,方向竖直向解：当 F 在竖直方向上的分力与重力相等,无论光滑与否, 都只受两个力 F 和 mg而作匀加速运动, A、B 错；物体作匀速运动,必有水平向左的摩擦力,因而也必有支持力；应选 C；6答案： C 名师归纳总结 - - - - - - -解：木块两侧面均受V 型槽的摩擦力,其大小分别为f1=1mgcos45 和 f 2=2mgcos45 ,两者方向相同（与

20、运动方向相反）,将其合成即得 212mg27解：对 B 点,有TNBCABGsin1800-300sin900sin1200得NBC3 TAB如 N BC=300N, 就 T AB1003 N200N,符合要求如 T AB=200N,就 N BC2003N300N,不符合要求故只能是 NBC=300N, 得 GmaxNBC sin60 3464N ；8解：物体 m 相对钢板的运动方向如图13 所示,滑动摩擦力v1 f f 的方向与之相反,由平稳条件,得Ffcos = mgcos ；9解：设桥体重2G. =G v图 1 3 v2 整个桥体的平稳,有 2Fsin45又由于每根钢杆的负荷相同,就FC

21、C=FBB =FAA =FDD =FEE =FPP =G/6 对 C点,有Fsin45 = F CC T BCcosBCC/Fcos45 =T BCsinBCC/得tanBCC/3 2 对 B 点,有T BCsinBCC/ =TABsinABB/T BCcosBCC/=T BB + T ABcosABB/得tanABB/=3 所以,由 AA2m,得 BB5m,CC/=11m；10解：最终状态时,物体作匀速运动,有3 r 3g k rv4T第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载mg=f, 即得 v T=4 r 2g/3k=1.2m/s 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 10 页,共 10 页- - - - - - -