2023高中物理高效备考专题18讲.pdf

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1、专题 01：力与力的平衡考点考点 01 摩擦力的分析与计算摩擦力的分析与计算【考点诠释】1摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法。(2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向。(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。2求解摩擦力的技巧【典例 1】（2022河南省洛阳三模）如图所示，一同学推动木箱在水平地面上匀速运动，关于该同学的推力，下列判断正确的是（）A.方向水平时推力最小B.方向斜向下时可能比方向水平时推力小C.方向斜向上时一定比方向水平时推力小D.方向斜向上时可能比方向水平时推力小【答案】

2、D【解析】对木箱受力分析，竖直方向，受重力和支持力作用，水平方向滑动摩擦力，根据NfF当推力水平时，有1NFFmg当推力斜向下时，与水平夹角为，有22cossinFmgF当推力斜向上时，与水平夹角为，有33cossinFmgF联立可得12131313()FFFFFFFF，或或故选 D。【变式 1-1】（2022历城二中压轴卷）木块 A、B 分别重 50N 和 30N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.2，与 A、B 相连接的轻弹簧被压缩了 5cm，系统置于水平地面上静止不动，已知弹簧的劲度系数为100N/m。用水平向右的力 F1N 作用在木块 A 上，如图所示，则A.木块 A 所受摩擦力

3、大小是 9N，方向向右B.木块 A 所受摩擦力大小是 4N，方向向右C.木块 B 所受摩擦力大小是 6N，方向向左D.木块 B 所受摩擦力大小是 4N，方向向左考点考点 02 物体的静态平衡问题物体的静态平衡问题【考点诠释考点诠释】1研究对象选取的 2 点技巧(1)采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同。(2)当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转换研究对象法”。2求解共点力平衡问题的常用方法常用方法包括力的合成法、分解法及正交分解法，示意图如图所示。合成法分解法正交分解法【典例 2】（20

4、22广东省普宁二中适应性考试）如图，一直梯靠竖直墙壁放置，人站在梯子上，处于静止状态，忽略梯子与墙壁间的摩擦力，则下列说法正确的是（）A.人越重，梯子所受合外力越大B.地面对梯子支持力的大小与人所站的高度无关C.墙壁对梯子的弹力方向垂直于梯子所在平面斜向上D.地面对梯子的摩擦力大于墙壁对梯子的弹力【答案】B【解析】A梯子处于平衡状态，所受合外力总为零，选项 A 错误；B地面对梯子支持力的大小等于人与梯子的重力之和，与人所站的高度无关，选项 B 正确；C墙壁对梯子的弹力方向垂直于墙壁沿水平方向，选项 C 错误；D水平方向受力平衡，则地面对梯子的摩擦力等于墙壁对梯子的弹力，选项 D 错误。故选 B

5、。【变式 2-1】（2022安徽省马鞍山市三模）如图所示，轻杆通过铰链与重物（可看作质点）连接，静止靠在竖直墙壁上，墙壁光滑，水平地面粗糙。则（）A.地面对杆的支持力大于重物的重力B.杆对重物的弹力等于重物的重力C.若使重物缓慢向下移动一小段距离，则地面的摩擦力变大D.若墙壁粗糙，地面光滑，重物仍可以在原位置静止靠在墙壁上【变式 2-2】（2021 浙江）2021 年 5 月 15 日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290s的减速，速度从34.9 10 m/s减为24.6 10 m/s；打开降落伞后，经过90s速度进一步减为21.0 10 m/s；与降落伞分离，打开发动机减

6、速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（）A.打开降落伞前，只受到气体阻力的作用B.打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上C.打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力考点考点 03 物体的动态平衡问题物体的动态平衡问题【考点诠释考点诠释】方法 1 解析法的应用此法常用于可以较简捷列出平衡条件方程的情况或者正交分解的情况(1)先受力分析，得出物体受哪几个力而处于平衡状态。(2)建立直角坐标系，正交分解力，列平衡条件方程，或在力的三角形中结合三角形知识列平衡条件方程。(3

7、)分析方程中的变量有哪些，分析题目信息得到这些物理量是如何变化的。(4)把分析得到的变化的物理量代入方程，得到平衡条件下的受力动态变化情况。方法 2 图解法的应用此处常用于物体受三个力作用，其中一个力大小、方向不变，另一个力的方向不变的情景，思路如下：(1)先受力分析，得出物体受几个力而处于平衡状态。(2)分析题目给出的信息，判断物体受力的变化方式。(3)把受力对应到几何图形中结合几何知识分析。方法 3 三角形相似法的应用此法是图解法的特例，一般研究对象受绳(杆)或其他物体的约束，从几何形状来看，有一个边大小不变，方向改变，还有一个边的大小、方向均不变。且物体受到三个力的作用，其中的一个力大小

8、、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法。【典例 3】（2022安徽省芜湖市质检）2021 年 11 月 23 日，在体操世界杯德国科特布斯站吊环决赛中，刘洋以 15.133 分的成绩获得冠军。如图甲所示是刘洋在比赛中的“十字支撑”动作，运动员先双手向下撑住吊环，此时两根等长的吊绳沿竖直方向，然后双臂缓慢张开，身体下移，如图乙所示，则在两手之间的距离增大的过程中，吊环的两根绳的拉力TF（假设两个拉力大小相等）及它们的合力F的大小变化情况为（）A.TF增大，F增大B.TF增大，F不变C.TF增大，F减小D.TF减小，F不变【答案】B【解析】设绳子与竖直方向的

9、夹角为，则有2cosTFmg逐渐增大，所以TF增大，绳子的合力与运动员的重力平衡，所以合力不变。故选 B【变式 3-1】（2021山东省适应性练习）无人机经常应用于应急救援物资的输送。在一次救援物资输送的过程中，无人机与下方用轻绳悬挂的救援物资一起在空中沿水平方向做匀速运动，救援物资受到与运动方向相反的空气阻力作用，当无人机改变速度大小仍然沿水平方向匀速运动时，绳子与竖直方向的夹角变大，则无人机速度改变后比改变前（）A.绳子的张力变小B.救援物资受到的空气阻力变小C.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小变大D.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小不变【变式 3-2】（2021 湖南）质量为M的

10、凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由 A 点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（）A.推力F先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大【变式 3-3】（2022山东省适应性练习）无人机经常应用于应急救援物资的输送。在一次救援物资输送的过程中，无人机与下方用轻绳悬挂的救援物资一起在空中沿水平方向做匀速运动，救援物资受到与运动方向相反的空气阻力

11、作用，当无人机改变速度大小仍然沿水平方向匀速运动时，绳子与竖直方向的夹角变大，则无人机速度改变后比改变前（）A.绳子的张力变小B.救援物资受到的空气阻力变小C.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小变大D.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小不变【变式 3-4】两个可视为质点的小球 a 和 b，用轻杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示。已知小球 a 和 b 的质量之比为 3，轻杆长度是球面半径的 2倍。两球处于平衡状态时，轻杆与水平面的夹角是（）A.45B.30C.22.5D.15考点考点 04 电磁场中的平衡问题电磁场中的平衡问题【考点诠释考点诠释】1基本思路要坚持“电学问题、力学方法”

12、的基本思路，结合电学的基本规律和力学中的受力分析及平衡条件解决问题。2几点注意(1)点电荷间的作用力大小要用库仑定律。(2)安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向，再用左手定则，同时注意将立体图转化为平面图。(3)电场力或安培力的出现，可能会对弹力或摩擦力产生影响。(4)涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的应用。【典例 4】如图所示，金属杆 MN 用两根绝缘细线悬于天花板的 O、O点，杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流，空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过 90，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小来保持悬线与竖直方

13、向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是()A一直减小B一直增大C先减小后增大D先增大后减小【答案】C【解析】磁场在旋转的过程中，杆处于平衡状态，杆所受重力的大小和方向不变，悬线的拉力方向不变，由图解法结合左手定则可知，在磁场旋转的过程中，安培力先减小后增大，由 FBIL 可知，磁场的磁感应强度先减小后增大，故选 C.【变式 4-1】如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球 P 和 Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()A.P 和 Q 都带正电荷B.P 和 Q 都带负电荷C.P 带正电荷，Q 带负电荷D.P 带负电荷，Q 带正

14、电荷【易错易错 01】力的合成与分解】力的合成与分解1按效果分解(1)分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形(2)基本思路【易易错错 02】共点力的平衡】共点力的平衡1平衡状态平衡状态(1)物体处于静止或匀速直线运动的状态(2)对“平衡状态”的理解不管是静止还是匀速直线运动，速度保持不变，所以v0，avt，对应加速度为零，速度为零不代表 a0.2共点力平衡的条件共点力平衡的条件(1)共点力平衡的条件是合力为 0.(2)表示为：F合0；或将各力分解到 x 轴和 y 轴上，满足 Fx合0，且 Fy合0.二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向

15、、共线三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线多力平衡：若物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线(3)当物体受三个力平衡，将表示这三个力的有向线段依次首尾相连，则会构成一个矢量三角形，表示合力为 0.【易错【易错 03】动态力的平衡动态力的平衡通用方法通用方法：（1）解析法解析法：对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。常用方法常用方法：（2）图解法：图解法：对研究对象在动态变化过程中的

16、若干状态进行受力分析，在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的平行四边形，由各边的长度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化，此即为图解法，它是求解动态平衡问题的基本方法。此法的优点是能将各力的大小、方向等变化趋势形象、直观地反映出来，大大降低了解题难度和计算强度。此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题方向不变的问题。（3）三角形法三角形法：对受三力作用而平衡三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形、直角三角形等数学知识求解未知力。（4）相似三角形法

17、相似三角形法：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算。1.用卡车运输质量为 m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示两斜面 I、固定在车上，倾角分别为 30和 60重力加速度为 g当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面 I、压力的大小分别为 F1、F2，则A1233=32FmgFmg，B1233=23FmgFmg，C1213=22FmgFmg，D1231=22FmgFmg，2.如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮一细

18、绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 N另一端与斜面上的物块 M 相连，系统处于静止状态现用水平向左的拉力缓慢拉动 N，直至悬挂 N 的细绳与竖直方向成 45已知 M 始终保持静止，则在此过程中（）A.水平拉力的大小可能保持不变B.M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加3.如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是A小明与船之间存在摩擦力B杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C杆对岸的力大于岸对杆的力D小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力4.小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材

19、料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的小明测出这堆沙子的底部周长为 31.4m，利用物理知识测得沙子之间的摩擦因数为 0.5，估算出这堆沙子的体积最接近（）A60m3B200m3C250m3D500m31、（2022广东卷广东卷T1）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、1F和2F分别表示三根绳的拉力大小，12FF且60AOB。下列关系式正确的是（）A.1FFB.12FFC.13FFD.13FF2、（2022浙江浙江 6 月卷月卷T10）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角60。一

20、重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）A.作用力为33GB.作用力为36GC.摩擦力为34GD.摩擦力为38G3、（2022浙江浙江 6 月卷月卷T3）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（）A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点4、（2022浙江浙江 1 月卷月卷T5）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为 m 的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（

21、）A.轻绳的合拉力大小为cosmgB.轻绳的合拉力大小为cossinmgC.减小夹角，轻绳的合拉力一定减小D.轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小5、（2022浙江浙江 1 月卷月卷T4）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的 U 形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低1、（2021天津市二检）如图所示，质量为 M 的斜面静置在水平地面上，斜面上有一质量为 m 的小物块，水平力 F 作用在小物块上时，两者均保持静止，斜面受到水平地

22、面的静摩擦力为 f1，小物块受到斜面的静摩擦力为 f2。现使 F 逐渐增大，两者仍处于静止状态，则（）A.f1、f2都增大B.f1、f2可能都减小C.f1一定增大，f2可能减小D.f1不一定增大，f2一定增大2.(2021开封检测)如图所示，物体 A 靠在竖直的墙面 C 上，在竖直向上的力 F 作用下，A、B 物体保持静止，则物体 A 受力分析示意图正确的是()ABCD3.(2021福建泉港一中期末)如图所示，细绳上端固定于天花板上的 A 点，细绳的下端挂一质量为 m 的物体 P，用力 F 作用于细绳上的 O 点；使细绳偏离竖直方向的夹角为，且保持物体平衡，此时 F 与水平方向的夹角为，若，重

23、力加速度为 g，则 F 的大小等于()Amgcos Bmgsin Cmgtan Dmgsin 4(2021吉林省实验中学模拟)如图所示，物块 A 和滑环 B 用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B 套在与竖直方向成37的粗细均匀的固定杆上，连接滑环 B 的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环 B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块 A和滑环 B 的质量之比为()A135B57C75D5131.(2021济南市高三质量评估)如图所示，将小物块 P 轻轻放到半圆柱体上时，小物块只能在圆柱体上 A 到 B之间保持静止。若小物块与半圆柱体之间

24、的动摩擦因数为33，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则AOB 为()A30B60C90D1202(2021武汉市调研)如图所示，水平地面上固定着一个三棱柱，其左侧光滑，倾角为；右侧粗糙，倾角为。放置在三棱柱上的物块 A 和物块 B 通过一根跨过顶端光滑定滑轮的细绳相连，若物块 A 和物块 B 始终保持静止。下列说法正确的是()A仅增大角(小于 90)，物块 B 所受的摩擦力一定增大B仅增大角(小于 90)，物块 B 对三棱柱的压力可能减小C仅增大角(小于 90)，细绳的拉力一定增大D仅增大角(小于 90)，地面对三棱柱的支持力不变3(2021合肥市高三一模)如图所示，倾斜直杆的左端固定在水平地面上

25、，与水平面成角，杆上穿有质量为 m 的小球 a 和轻质圆环 b，两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接。当 a、b 静止时，Oa 段绳与杆的夹角也为，不计一切摩擦，重力加速度为 g。则下列说法正确的是()Aa 可能受到 2 个力的作用Bb 可能受到 3 个力的作用C绳对 a 的拉力大小为 mgtan D杆对 a 的支持力大小为 mgcos 4(2021江西七校高三联考)如图所示，木板 P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的 O 点，物体 A、B 叠放在木板上且处于静止状态，此时物体 B 的上表面水平。现使木板 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，物体 A、B 仍保持静止，与原位置相比()AA 对

26、B 的作用力减小BB 对 A 的支持力增大C木板对 B 的支持力增大D木板对 B 的摩擦力增大5.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为 x 轴，纵轴为 y 轴，最小刻度表示 1mm)的纸贴在桌面上，如图(a)所示。将橡皮筋的一端 Q 固定在 y 轴上的 B 点(位于图示部分之外)，另一端 P位于 y 轴上的 A 点时，橡皮筋处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的 P 端沿 y 轴从 A 点拉至坐标原点 O。此时拉力 F 的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示，F 的大小为_N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋 P 端回到 A 点，现使用两个测力计同时拉橡皮

27、筋，再次将 P 端拉至 O 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，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为 F14.2 N和 F25.6 N。()用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力，以 O 点为作用点，在图(a)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 F合；()F合的大小为_N，F合与拉力 F 的夹角的正切值为_。若F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，则该实验验证了力的平行四边形定则。6某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块、白纸、量程为 5 N 的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)

28、、刻度尺、图钉(若干个)。(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有_。A橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B重复实验再次进行验证时，结点 O 的位置可以与前一次不同C使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度D用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置 O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如图所示。其中对于提高实验精度最有利的是_。11(2020四川省绵阳南山中学高三月考)如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻

29、绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力 F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为 f，则该过程中Af 变小，F 变大Bf 变小，F 变小Cf 变大，F 变小Df 变大，F 变大7如图所示，一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一小物块沿着斜面体匀速下滑，现对小物块施加一水平向右的恒力 F，当物块运动到最低点之前，下列说法正确的是A物块与斜面体间的弹力不变B物块与斜面体间的摩擦力增大C斜面体与地面间的弹力不变D斜面体与地面间的摩擦力始终为 08如图所示，重 100N 的物体 A 放在倾角为 30的粗糙斜面上，有一根原长为 15cm，劲

30、度系数为 500N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体 A 后，弹簧长度缩短为 10cm，若滑块与斜面间最大静摩擦力为 25N，现用一测力计沿斜面向上拉物体，当弹簧的长度仍为 10cm 时，测力计读数可能为()A10NB30NC50ND70N9大国工匠节目中讲述了王进利用“秋千法”在 1000kV 的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳 OD 一端固定在高压线杆塔上的 O 点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上 C 点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从 C 点运动到处于 O点正下方 E 点的电缆处。绳 OD 一直处于伸

31、直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为 m，不计一切阻力，重力加速度大小为 g。关于王进从 C 点运动到 E 点的过程中，下列说法正确的是()A工人对绳的拉力一直变大B绳 OD 的拉力一直变大COD、CD 两绳拉力的合力大小等于 mgD当绳 CD 与竖直方向的夹角为 30时，工人对绳的拉力为33mg10.如图所示，倾角为的斜面体 C 置于水平地面上，小物块 B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 A 相连接，连接 B 的一段细绳与斜面平行，已知 A、B、C 都处于静止状态，则()AB 受到 C 的摩擦力一定不为零BC 受到地面的摩擦力一定为零CB 受到的拉力一定等于 A 的重力D将细绳

32、剪断，若 B 依然静止在斜面上，此时地面对 C 的摩擦力为零11.(2021武汉高三调研)在如图所示的装置中，两物块 A、B 的质量分别为 mA、mB，而且 mAmB，整个系统处于静止状态，设此时轻质动滑轮右端的轻绳与水平面之间的夹角为，若小车向左缓慢移动一小段距离并停下来后，整个系统再次处于静止状态，则下列说法正确的是()A物块 A 的位置将变高B物块 A 的位置将变低C轻绳与水平面的夹角将变大D轻绳与水平面的夹角将不变12.(2022辽宁省大连市第二次模拟)如图所示，质量分布均匀的细棒中心为 O 点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O2在 O1正上方，一根轻绳一端系于 O 点，另一端跨过

33、定滑轮 O2，由水平外力 F 牵引，用 FN表示铰链对细棒的作用，现在外力 F 作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是()AF 逐渐变小，FN大小不变BF 逐渐变小，FN大小变大CF 先变小后变大，FN逐渐变小DF 先变小后变大，FN逐渐变大13.(多选)(2021福建三明市期末质量检测)如图所示，已知带电小球 A、B 的电荷量分别为 QA、QB，A 球固定，B 球用长为 L 的绝缘丝线悬挂在 O 点，静止时 A、B 相距为 d.若 A 球电荷量保持不变，B 球缓慢漏电，不计两小球半径，则下列说法正确的是()A丝线对 B 球的拉力逐渐变大BA 球对 B 球的库仑力逐渐

34、变小C当 AB 间距离减为d3时，B 球的电荷量减小为原来的19D当 AB 间距离减为d3时，B 球的电荷量减小为原来的12714如图所示，六根原长均为 l 的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内六个大小相等、互成 60的恒定拉力F 作用下，形成一个稳定的正六边形。已知正六边形外接圆的半径为 R，每根弹簧的劲度系数均为 k，弹簧在弹性限度内，则 F 的大小为()A2k(Rl)Bk(Rl)Ck(R2l)D2k(Rl)15.如图所示，一质量为 M 的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为 90，两底角为和；a、b 为两个位于斜面上质量均为 m 的小木块，已知所有接触面都是光滑的现发现 a、b 沿斜面下滑，

35、而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于()AMg+mgBMg+2mgCMg+mg(sin+sin)DMg+mg(cos+cos)专题 02：直线运动综合规律考点考点 1 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用1匀变速直线运动的基本规律(1)速度关系：vv0at。(2)位移关系：xv0t12at2。(3)速度位移关系：v2v202ax。(4)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度：vxtvt2。(5)匀变速直线运动在相等时间内相邻的两段位移之差为常数，即xaT2。2追及问题的解题思路和技巧(1)解题思路(2)解题技巧紧抓“一图三式”，即过程示意图、时间关系式、速度关系

36、式和位移关系式。审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件。若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已停止运动，最后还要注意对解的讨论分析。【典例 1】（2021 全国甲）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板 P 处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角可变。将小物块由平板与竖直杆交点 Q 处静止释放，物块沿平板从 Q 点滑至 P 点所用的时间 t 与夹角的大小有关。若由 30逐渐增大至 60，物块的下滑时间 t 将（）A.逐渐增大B.逐渐减小C

37、.先增大后减小D.先减小后增大【答案】D【解析】设 PQ的水平距离为 L，由运动学公式可知21sincos2Lgt可得24sin2Ltg可知45时，t 有最小值，故当从由 30逐渐增大至 60时下滑时间 t 先减小后增大。故选 D。【变式 1-1】(2022潍坊二模)中国自主研发的“暗剑”无人机，时速可超过 2 马赫在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为 120 m 的测试距离，用时分别为 2 s 和 1 s，则无人机的加速度大小是()A20 m/s2B40 m/s2C60 m/s2D80 m/s2【变式 1-2】如图所示，一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下

38、滑，依次经过 A、B、C 三点已知 AB18 m，BC30 m，小球经过 AB 和 BC 两段所用的时间均为 2 s，则小球经过 A、B、C 三点时的速度大小分别是()A12 m/s，13 m/s，14 m/sB10 m/s，14 m/s，18 m/sC8 m/s，10 m/s，16 m/sD6 m/s，12 m/s，18 m/s考点考点 2 运动图象问题运动图象问题1解决图象类问题“四个注意”(1)速度图线只有通过时间轴时速度方向才改变。(2)利用 v-t 图象分析两个物体的运动时，要注意两个物体的出发点是否相同。(3)物体的运动图象与运动过程的转化。(4)x-t 图象、v-t 图象、a-t

39、 图象的应用。2应用图象时的“两个误区”(1)误认为 v-t 图象、x-t 图象是物体运动轨迹。(2)在 v-t 图象中误将交点认为此时相遇。【典例 2】赛龙舟是端午节的传统活动。下列v t和st图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（）A.B.C.D.【答案】BD【解析】A 此图是速度图像，由图可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲乙船头并齐，故 A 错误；B此图是速度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图像中图像与横轴围成的面积表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会

40、相同，所以在中途甲丙船头会并齐，故 B 正确；C此图是位移图像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以中途不可能出现甲丁船头并齐，故 C 错误；D此图是位移图像，交点表示相遇，所以甲戊在中途船头会齐，故 D 正确。故选 BD。【变式 2-1】入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足 20 m，在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车两辆车刹车时的 v-t 图象如图，则()A若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于 100 mB若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于 200 mC若两

41、车发生碰撞，则一定是在刹车后 20 s 以内的某时刻发生相撞D若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 20 s 以后的某时刻发生相撞【变式 2-2】一汽车在高速公路上以 v030 m/s 的速度匀速行驶，t0 时刻，驾驶员采取某种措施，汽车运动的加速度随时间变化的关系如图所示，以初速度方向为正，下列说法正确的是()At6 s 时车速为 5 m/sBt3 s 时车速为零C前 9 s 内的平均速度为 15 m/sD前 6 s 内车的位移为 90 m考点考点 3 动力学中的连接体问题动力学中的连接体问题1整体法的选取原则及解题步骤(1)当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，

42、一般采用整体法。(2)运用整体法解题的基本步骤：明确所研究系统和运动的全过程画出系统整体的受力图或运动全过程的示意图选用适当的物理规律列方程求解2隔离法的选取原则及解题步骤(1)当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。(2)运用隔离法解题的基本步骤：明确研究对象或过程、状态。将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来。画出某状态下的受力图或运动过程示意图。选用适当的物理规律列方程求解。【典例 3】质量分别为 m、2m 的物块 A、B 用轻弹簧相连，设两物块与水平面及斜面间的动摩擦因数都为。当用水平力 F 作用于 B 上，且两物块在粗糙的水平面上以相

43、同加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为 x1，如图甲所示；当用同样大小的力 F 竖直提升两物块使它们以相同加速度向上加速运动时，弹簧的伸长量为x2，如图乙所示；当用同样大小的力 F 沿倾角为的固定斜面向上拉两物块使它们以相同加速度向上加速运动时，弹簧的伸长量为 x3，如图丙所示，则 x1x2x3等于()甲乙丙A111B123C121D无法确定【题眼点拨】“相同的加速度”，采用整体法。“x1x2x3”采用隔离法。【答案】A【解析】对题图甲，把物块 A、B 和弹簧看作一个整体研究，根据牛顿第二定律得 a1F3mg3mF3mg，对 A 有 kx1mgma1，解得 x1F3k；对题图乙，把物块 A、B

44、 和弹簧看作一个整体研究，根据牛顿第二定律得 a2F3mg3mF3mg，对 A 有 kx2mgma2，解得 x2F3k；对题图丙，把物块 A、B 和弹簧看作一个整体研究，根据牛顿第二定律得 a3F3mgsin 3mgcos 3mF3mgsin gcos，对 A 有 kx3mgsin mgcos ma3，解得 x3F3k，则 x1x2x3111。故 A 正确，B、C、D 错误。考点考点 4 整体法与隔离法在动力学问题中的应用整体法与隔离法在动力学问题中的应用整体法与隔离法应用方法：适用条件注意事项优点整体法系统内各物体保持相对静止,即各物体具有相同的加速度只分析系统外力,不分析系统内各物体间的相

45、互作用力便于求解系统受到的外力隔离法(1)系统内各物体加速度不相同(2)要求计算系统内物体间的相互作用力(1)求系统内各物体间的相互作用力时,可先用整体法,再用隔离法(2)加速度大小相同,方向不同的连接体,应采用隔离法分析便于求解系统内各物体间的相互作用力【典例 4】水平地面上有一质量为1m的长木板，木板的左端上有一质量为2m的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力 F 作用在物块上，F 随时间 t 的变化关系如图（b）所示，其中1F、2F分别为1t、2t时刻 F的大小。木板的加速度1a随时间 t 的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为1，物块与木板间的动摩擦因数为2，假设最

46、大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为 g。则（）A.111Fm gB.2122211()()m mmFgmC.22112mmmD.在20 t时间段物块与木板加速度相等【答案】BCD【解析】A图（c）可知，t1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有1112()Fmm g故 A 错误；BC图（c）可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象，根据牛顿第二定律，有211212()()Fmm gmm a以木板为对象，根据牛顿第二定律，有221121()0m gmm gm a解得2122211()()m mmFgm12211mmm故

47、BC 正确；D图（c）可知，0t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，故 D 正确。故选 BCD。【变式 4-1】(2021湖南怀化一中第一次月考)如图所示，质量均为 m 的 A、B 两小球分别用轻质细绳 L1和轻弹簧系在天花板上的 O 点和 O点，A、B 两小球之间用一轻质细绳 L2连接，细绳 L1、弹簧与竖直方向的夹角均为，细绳 L2水平拉直，则下列有关细绳 L2被剪断瞬间的表述正确的是()A细绳 L1上的拉力与弹簧弹力之比为 11B细绳 L1上的拉力与弹簧弹力之比为 cos21CA 与 B 的加速度之比为 11DA 与 B 的加速度之比为 1cos 考点考点 5 动力学中的动

48、力学中的“传送带传送带”模型模型1水平传送带问题求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度。物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。2倾斜传送带问题求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用，如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。【典例 5】(2021黄山模拟)一传送带装置如图所示，其中 AB 段是水平的，长度 LAB4 m，BC 段是倾斜的，长度 LBC5

49、 m，倾角为37，AB 和 BC 由 B 点通过一段短的圆弧连接(图中未画出圆弧)，传送带以 v4 m/s的恒定速率顺时针运转，已知工件与传送带间的动摩擦因数0.5，重力加速度 g 取 10 m/s2。现将一个工件(可看作质点)无初速度地放在 A 点，求：(1)工件第一次到达 B 点所用的时间；(2)工件沿传送带上升的最大高度；(2)工件运动了 23 s 后所在的位置。【答案】(1)1.4 s(2)2.4 m(3)在 A 点右侧 2.4 m 处【解析】(1)工件刚放在水平传送带上的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律得mgma1解得 a1g5 m/s2经 t1时间工件与传送带的速度相同，解得t1

50、va10.8 s工件前进的位移为 x112a1t211.6 m此后工件将与传送带一起匀速运动至 B 点，用时t2LABx1v0.6 s所以工件第一次到达 B 点所用的时间tt1t21.4 s。(2)在倾斜传送带上工件的加速度为 a2，由牛顿第二定律得mgcos mgsin ma2解得 a22 m/s2由速度位移公式得 0v22a2hmsin 解得 hm2.4 m。(3)工件沿传送带向上运动的时间为 t32hmvsin 2 s此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同，在传送带的水平段运动时的加速度也相同，故工件将在传送带上做往复运动，其周期为 T，则T2t12t35.6 s工件从开始运动到