高中物理二轮总复习与2011年高考预测(上)

目 录 第一讲 力学中常见的三种力及物休平衡 命题点1 受力分析、重力、弹簧弹力的平衡 命题点2 受摩擦力作用的物体的平衡 第二讲 力的合成与分解、共点力作用下物 体的平衡 命题点1 力的合成与分解 命题点2 共点力作用下物体的平衡 命题点3 力矩的平衡问题 第三讲 匀速直线运动 命题点1 描述运动的基本概念 命题点2 匀速直线运动 第四讲 匀变速直线运动 命题点1 匀变速直线运动的规律 命题点2 重力作用下的直线运动 命题点3 运动图象的实验、追及和相遇问题的 实验第五讲 牛顿三定律的基本内容 命题点1 牛顿第一定律和牛顿第三定律 命题点2 牛顿第二定律和受力分析 第六讲 牛顿第二定律的应用 命题点1 已知受力求运动 命题点2 已知运动求力 命题点3 超重与失重、连结体的问题 第七讲 曲线运动 命题点1 平抛物体的运动、运动的合成和分解 命题点2 圆周运动 第八讲 万有引力定律与航空航天 命题点1 万有引力定律及其应用 命题点2 卫星运动的问题 第九讲 功和功率 命题点1 功的概念及功的计算 命题点2 平均功率与瞬时功率 第十讲 动能定理与功能关系 命题点1 动能、动能定理 命题点2 功能关系 第十一讲 机械能守恒定律 命题点1 守恒条件及实验验证 命题点2 机械能守恒定律及其应用 第十二讲 动量 命题点1 冲量、动量和动量定理 命题点2 动量守恒定律及其实验验证 命题点3 动量与能量 第十三讲 机械振动 命题点1 描述简谐运动的物理量和图象 命题点2 单摆受迫振动和共振 第十四讲 机械波 命题点1 波的图象 命题点2 波的干涉和衍射、声波和多普勒效应 第十五讲 分子热运动、气体 命题点1 分子动理论 命题点2 内能和内能的变化、气体 第十六讲 电场力的性质 命题点1 库仑定律及应用 命题点2 电场强度、电场线 第十七讲 电场能的性质 命题点1 电势、电势差、电势能 命题点2 电场力的功 命题点3 等势面和带电粒子运动的轨迹问题 第十八讲 电容、带电粒子在电场中的运动 命题点1 电容、平行板电容器 命题点2 带电粒子在电场中的运动 第十九讲 部分电路的电功和电功率 命题点1 欧姆定律与电阻定律 命题点2 电阻的串、并联及电流、电压、功率分配 第二十讲 闭合电路欧姆定律 命题点1 闭合电路欧姆定律及电源的测定 命题点2 闭合电路的动态变化分析、电容分析及故障分析 第二十一讲 电 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、电阻的测量 命题点1 伏安法测电阻 命题点2 电表的改装及电表内阻的测量 命题点3 多用电表、探测黑箱内电学元件及传感器简单应用 第二十二讲 磁感应强度、安培力 命题点1 磁场、磁感应强度 命题点2 磁场对电流的作用 第二十三讲 磁场对运动电荷的作用 命题点1 洛伦兹力、带电粒子的圆周运动 命题点2 带电粒子依次在电场磁场中的运动 命题点3 带电粒子在复合场中的运动 第二十四讲 楞次定律 命题点1 磁通量、感应电流产生条件 命题点2 楞次定律的应用 第二十五讲 法拉第电磁感应定律 命题点1 法拉第电磁感应定律、右手定则 命题点2 电磁感应综合题 第二十六讲 交变电流、电磁场和电磁波 命题点1 交变电流的描述 命题点2 变压器、远距离输电 命题点3 电磁场、电磁波和示波器的使用 第二十七讲 光的传播 命题点1 光的直线传播和光的反射 命题点2 光的折射、全反射和光的色散 第二十八讲 光的本性 命题点1 光的干涉、衍射和光的电磁说 命题点2 光电效应 命题点3 实验：用双缝干涉测光的波长 第二十九讲 原子结构、能级 命题点1 原子的核式结构、能级 第三十讲 原子核反应、核能 命题点1 原予核的衰变 命题点2 核反应方程、核能 第一讲 力学中常见的三种力及物体平衡 2010年命题特点 本部分高考考查的重点是对摩擦国力和弹簧弹力的理解和应用，它往往与物体的平衡联系在一起.主要以选择题的题型出现.但这一部分却是高考的热点，在每一年的高考中都有所体现，往往是与其他部分的基本知识结合构成选择题，来考查学生对物理基本概念和规律的理解.大多数是与牛顿、动量、功和能以及电磁学的内容结合起来进行综合考查.单独考查某个概念的题目在大综合试卷中出现，而在其他类理科试卷中几乎没有. 应试高分瓶颈 对物体进行正确的受力分析，是解决动力学问题的关键.而正确理解力的概念是能够进行正确的受力分析的基础.无论是对力的概念的正确理解，还是对物体进行正确的受力分析，都是对考生理解能力、推理能力、分析综合能力等物理学科要求的诸项能力进行考核的很好的出题点，尤其当前把考核学生的能力放在首位，更应注重这部分知识的掌握，及相关能力的培养和提高. 这里丢分的原因主要是对基础知识的理解不扎实和受力分析的模糊造成的. 命题1 受力分析、重力、弹簧弹力的平衡 命题2 受摩擦力作用物体的平衡 命题点1 受力分析、重力、弹簧强力的平衡 本类考题解答锦囊 解答“受力分析、重力、弹簧弹力的平衡”一类试题主要掌握以下内容： 此处单纯的概念题是没有的，一般与平衡条件，牛顿定律相联系，解决这类问题时，要注意基本知识的把握：受力分析时要注意顺序，不要漏掉或多加力．同时要注意与牛顿第三定律的联系．对于概念的理解要注意它的外延和内涵．对于弹簧的弹力，要注意到弹簧的力要时刻与其形变量联系在一起. I 高考最新热门题 1 (典型例题)在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上．原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的摩擦因数相同．巳知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于 A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 B.在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间 C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度 D.在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 命题目的与解题技巧：主要考查力的“相互作用”，同时也考查了对牛顿第二定律及摩擦力、匀变速直线运动知识的整体运用．对于此 题应该是一个纯概念的考题，应该仔细分析题干和选项中叙述的知识的情况，首先搞清楚他们各自的正确说法应该是什么，然后找到正确的 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ． [解析] 根据相互作用规律，在推的过程中，作用力与反作用力大小相等，相互作用的时间也是相等的，故A、B均错．分离后，两者滑动摩擦力分别为 则各自加速度大小 即两者做匀减速直线运动的加速度大小相等，根据v2=2as,知s1＞s2,则v1＞v2,故 C项正确，D项错． [答案] C 2 (典型例题)如图1-1-1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：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧 的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④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 A．l2>l1 B．l4>l2 C．l1>l3 D．l2=l4 **D 指导：只要知道轻质弹簧一端受力是F，那么另一端不管什么情况，受力大小也一定是F，所以四种情况的弹簧的伸长量都相等． 3 (典型例题)如图1-1-2中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，只为跨过光滑定滑轮的轻绳．它们连接如图并处于平衡状态． A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 D.有可能A，处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态 **AD 指导：根据题图分析，与轻弹簧N上端连接的是轻绳 R，由于轻绳对N不可能提供推力，所以轻弹簧N不可能处于压缩状态，B项肯定错． 判断剩余三个选项主要借助于对。的物块进行受力分析，若弹簧N处于不伸不缩的状态，则轻绳对。物块无拉力， a物块由于重力的存在对弹簧M一定有压力，弹簧M一定处于压缩状态，而不可能处于拉伸状态，所以C项也错．若弹簧N处于拉伸状态，轻绳对。物块一定有向上的拉力，以下分析又要考虑存在三种可能情况：当。物块的重力大于轻绳对它的拉力时，a物块对弹簧施加压力，弹簧M处于压缩状态，故A项对．当。物块的重力小于轻绳对它的拉力时，o物块对弹簧施加拉力，弹簧M处于拉伸状态，题中无此选项．当。物块的重力等于轻绳对它的拉力时，。物块与弹簧M之间无相互作用力，弹簧M处于不伸不缩状态，故D项也对． 4 (典型例题)有一批记者乘飞机从上海来到西藏旅游．他们托运的行李与在上海时比较．行李的质量将________(填“变大”“不变”或“变小”)；所受重力的大小将_______(填“变大”“不变”或“变小”)． **不变 变小 指导：质量不随地理位置的改变而改变；重力是由于万有引力而产生的，地球表面高度越大万有引力越小重力因而减小． 题点经典类型题 Ⅱ 题点经典类型题 1 (典型例题)如图1-1-3所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2，的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．求： (1)这时两弹簧的总长多大? 若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面 物体m2的压力? 命题目的与解题技巧：本题主要考察的是，物体受力分析，弹簧的弹力与形变量之间的关系——胡克定律．正确地分析物体的受力是 解决本题的关键．要注意解决好弹簧的弹力与其形变量的对应关系，再根据物体的平衡知识就可以正确地解答本题． [解析] (1)设上面弹簧受到的弹力为Fl，伸长量为△x1，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为△x2由物体的平衡及胡克定律有F1=(m1+m2)g，△x1= △x2= 所以总长L=L1十L2十△x1，十△x2 = (2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长△x，下面弹簧缩短△x． 对m2：N=k2△x+m2g 对m1：m1g=k1△x+k2△x 【答案】(1) 2 (典型例题)下列关于力的说法中，正确的是 A.只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用 B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体 C．一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力 D．物体的施力和受力是同时的 **BD 指导：力是物体之间的相互作用，但发生力的两个物体之间并不需要直接接触，所以A项错误；而力的作用是相互的，相互作用的一对力是同时产生，同时消失的，没有先后习分，所以C项错误而D项正确；由于力是物体之间的相互作用，所以不能离开物体而独立存在，而有力产生一定至少有两个物体存在，一个是施力物体，一个是受力物体，并且施物体和受力物体是相互的，所以B项是正确的. 3 (典型例题)下列关于物体重力的说法正确的是 A.重力就是地球对物体的吸引力 B.静止在水平面上的物体，对水平面的压力等于物体的重力 C.重心就是物体内最重的一点 D.将物体拿到月球上时，重力会发生改变． **BD 指导：只有在不考虑地球的自转时，才可以认为重力等于地球对物体的吸引力，所以A项错误；在水平面上的物湖对水平面的压力与物体的重力应该是大小相等，方向也相同，所以可以说两个力相等，所以B项正确；重心是物体所受重力的作用点，它可以在物体上，也可以不在物体上，并不周物体内最重的点，所以C项错误；从地球到月球，物体的质量是不变的，但物体所受的重力是要变化的，所以，D选项正确. 4 (典型例题)如图1-1-4所示A物体重2N，B物体重4N，中间用弹簧连接，弹力大小为2N，此时吊A物体的绳的张力为T，B对地的压力为N，则T，N的数值可能是 A．7N 0 B．4N 2N C．1N 6N D．0 6N **BD 指导：两种情况：弹簧压缩时弹力的大小为2N，这时对A表现为拉力，对B表现为压力；弹簧拉伸时弹力的大小为2N，这时对A的表现为支持力，对B表现为拉力． 弹簧处于拉伸状态时fA=2 N，方向竖直向下，T=CA+fA=4N， N=GB-fB=2N方向竖直向上，而弹簧处于压缩时，同上理，T′=0，N′=6N Ⅲ 新高考命题方向预测 1 关于力的叙述正确的是 A.只有互相接触的物体间才有力的作用 B．物体受到力的作用，运动状态一定改变 C.施力物体一定受力的作用 D.竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用 **C 指导：力是物体之间的相互作用，但产生力的两个物体之间并不需要直接接触，所以A项错；力的作用效果有两个：一个是使物体运动状态发生改变，另一个是使物体发生形变所以物体受力，物体可以发生形变，物体可以发生形变，并不一定是运动状态，所以B项错误；竖直向上抛出物体的物体上升的过程中，物体可能受到的力是重力和向下的阻力，不可能有向上的升力，因为没有施力物体，物体向上运动是因为有初速度的原因，所以D项错误；力的作用是相互的，所以 C项是正确的． 2 关于重心的正确说法是 A.重心就是物体的中心 B．重心的位置一般随物体的形状变化而变化 C．重心的位置随物体的位置变化而变化 D.均匀木球的重心在球心，挖去球心部分，本球就没有重心了 **B 指导：质量分布均匀的，形状规则的物体的重心才是它的几何中心，质量分布不均匀的物体的重心除跟形状有关外，还与质量分布有关，所以A项错误；但物体的重心与物体的形状是有关系的，所以物体的形状改变了，其重心的位置一般要发生改变，所以B项正确；对于给定的一个物体，其重心的位置一般不定，不会因为其位置的改变而改变，所以C项错误；木球挖掉球心部分，木球仍然受到重力作用，而且重心可以在物体上也可以不在物体上，所以木球的重心仍在原处，所以D项错误． 3．如图1-1-5所示，劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直 地放在物体上面，其下端与物块上表面连接在一起，要想物块在静止时，下面弹簧承受物重的2／3，应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多大的距离? **. 指导：解决本题的关键是明确每根弹簧的初末状态，必要时画出直观图D1-1．末状态时物块受力分析如图所示. 其中 F1′与F2′，分别代表弹簧k1、k2：的作用力．物块静止，有F1′+F2​′=mg．初态时弹簧左k2(压缩)的弹力F2′=mg 末态时，弹簧k2′(压缩)的弹力F2′= 弹簧k2的长度变化量： 得 同理初态时：弹簧k1(厘米)的弹力F2=0 末态时：弹簧k1(伸长)的弹力 ∴ 弹簧k1长度变化量△x1= 所求量为△x1+△x2= 命题点2 受摩擦力作用的物体的平衡 本类考题解答锦囊 解答“受摩力作用的物体的平衡”一类试题，应掌握以下内容： 本命题点是一个重要的命题点，考察的是静摩擦力和滑动摩擦力与物体平衡的情况．在解此类题的主要决窍是，在分析摩擦力特别是静摩擦力时常用的方法是假设法或反推法，运用牛顿第二定律或平衡条件，来分析物体之间的摩擦力，要注童摩擦力的方向，特别是物体静止时，静摩擦力的方向是不确定的，这是本命题点的重点，也是难点．也就是说只要把握了摩擦力的方向，就把握了在此处解题的关键．Ⅰ Ⅰ 高考最新热门题 1 (典型例题)如图1-2-1所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止．以f1f2f3分别表示a与b、b与c，c与桌面间的静摩擦力的大小，则 A．f1=5 N,f2=0,f3=5 N B．f1=5 N,f2=5 N,f3=0 C．f1=0,f2=5 N,f3=5 N D．f1=0,f2=10 N,f3=5 N 命题目的与解题技巧：考察对静摩擦力的理解．对于静摩擦力，应该通过对物体进行受力分析，运用判断两个物体之间是否存在静摩擦力，也可以运用假设法判断是否有静摩擦力，并求出其大小．在求静摩擦力的大小时，要注意，只有滑动摩擦力才可以用F=μFN 来求解，对静摩擦力，应该根据物体所处的状态(平衡或加速)，用平衡条件或牛顿定律求解．同时要注意静摩擦力是一个被动力． [解析] 由于a、b、c都处于静止状态，故各自水平方向均合力为零，可判定为f1=0；由平衡条件知，b受c向右的静摩擦力f2与Fb平衡，即f2=5 N；c受b和地面向左的静摩擦力f2+f3与Fc平衡，故f3=5 N． [答案] C 2 (典型例题)物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行(如图1-2-2．当两者以相同的速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动 A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C.A、B之间的摩擦力为零 D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质 **C 指导：把A、B看成是一个整体，对这个整体进行受力分析，再由牛顿第二定律不难得到这个整体的加速度为g sinθ．假设AB间存在摩擦力，再用隔离法，对其中的任何一个进行受力分析，则两个物体的加速度必定一个大于gsinθ一个 小于gsinθ，两个物体将分离，这显然与实际矛盾，所以本题的正确答案为C. 3 (典型例题)如图1-2-3所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的摩擦因数为μ,现用一水平向右的力拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 A． **A 指导：设弹的伸长量为△x，以木块1为研究对象，分析受力后根据物体的平衡条件列出方程：k△x=μmg，解得△x= 所以弹簧现在的长度 即为所求两木块之间的距离，故A项对． 4 (典型例题)S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，k1〉k2;a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体，ma〉mb，将弹簧与物块按图1-2-4所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使 A．S1在上，a在上 B．S1在上，b在上 C．S2在上，a在上 D．S2在上，b在上 **D 指导：系统平衡时，把两个物体以及它们之间的弹簧看作一个整体，由平衡条件可知，上端弹簧的伸长为4△ 则即上端弹簧为S2时，△l1大． 接着以下方物体为研究对象，由平衡条件可知，下端弹簧的伸长为 则m=ma，即物体。持在下方时，△l2大． 所以，弹簧S，在上且物体b也在上时，两根弹赞的总长度最大，D项对． Ⅱ 题点经典类型题 1 (典型例题)如图1-2-5所示，水平地面上的物体A，在斜面向上的拉力F作用下．向右作匀速直线运动，则下列说法正确的是 A.物体A一定受到四个力的作用 B．物体A一定受到三个力的作用 C.物体A受到的滑动摩擦力的大小为Fcosθ D.水平地面对A的支持力的大小为Fsinθ 命题目的与解题技巧：此题主要考察摩擦力的产生条件，以及摩擦力与弹力的关系，“有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力”此题中，由于9在竖直方向的分量，可能使物体对地面的压力为零，则此时因为没有弹力而没有摩擦力．同时滑动摩擦力的大小可以由公式F=μFN求解，也可以由平衡条件或牛顿定律求解． [解析] 由上面的分析我们知道，由于F在竖直方向上有向上的分量，所以物体对地面的压力可能为零，要是如此的话，就不可能有摩擦力，但是该题中物体作匀速运动，所以物体受合力为零，所以一定会有摩擦力，因此地面对物体的支持力也一定不为零，所以一定受4个力作用，即重力、F、地面对物体的支持力和滑动摩擦力．所以A项正确，B项错误；对于后两项的判断，则要应用平衡条件，得到地面对物体的支持力的大小为N=G-Fsinθ所以，D项是错误的；由平衡条件可以判断，C项是正确的． [答案] AC 2 (典型例题)如图1-2-6所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态，则斜面作用于物体的静摩擦力 A.方向可能沿斜面向上 B．方向可能沿斜面向下 C.大小可能等于零 D.大小可能等于F **ABCD 指导：由于作用力9大小的不确定性，因此静摩擦力的大小和方向均可以改变．物体处于静止状态，所受合力为零． 若F=mg sinθ，则静摩擦力的大小为零． 若F>mg sinθ，则静摩擦力的方向向下 若FT2，所以逐渐增大m的质量，OA光转所以D项错误． 3 (典型例题)如图2-1-6所示一个质量为m=2kg的均匀球体，放在倾角θ=37°的光滑斜面，并被斜面上一个竖直的光滑档板档住，处于平衡状态，求球体对档板和斜面的压力?(g取10 m／s2，sin37°=0.6，cos37°0.8) **指导：分析受力、如图D2-3，由力的三角形与几何三角形的相似得球对挡板的压力为 15 N，方向水平向左；球对斜面的压力25 N方向垂直斜面向下． 4 (典型例题)将一个20N的力进行分解，其中一个分力的方向与这个力成30°角，试讨论： (1)另一个分力的大小不会小于多少? (2)若另一个分力大小是20／ ,则已知方向的分力的大小是多少? **指导：(1)Fm1=10N (2)此时应该有两种情况 如图D2-4所示， Ⅲ 新高考命题方向预测 1 如图2-1-7．所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C重物系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦力均不计，若将绳端A点沿墙稍向上移，系统再次平衡后，则 A.轻杆与竖直墙壁的夹角减小 B．绳的拉力增大，轻杆受的压力减小 C.绳的拉力不变，轻杆受的压力减小 D.绳的拉力不变，轻杆受的压力不变 **C 指导：因为同一根绳上的张力相等，所以轻杆BC一定在∠ACD的角平分线上，只要系统处于平衡状态，就有上述结论，因此A项错误因为系统仍处于平衡状态所以绳的拉力就不变，恒等于物体的重力．所以B项错误；因为A点上移，则此杆与墙的夹角变大即∠ACD变大所以C项正确，D项错误． 2 作用于同一点的两个力大小分别为F1=10N，F2=6N，这两个力的合力F与F1的夹角为θ，则θ可能为 A．0 B．30° C．60° D．120° **AB 指导：F1、F2与其合力F的关系如图D2-5所示． 可以得到F与F1的夹角最大为θ=37 ° 3 质量为m的小环套在于水平方向成60°的倾斜的光滑杆上，现对小环施加一个作用力F，从而使小环在杆上静止，已知杆对小环的弹力的大小等于小环的重力，则所施的作用力F的大小为 A．mg B．2mg C. **AC 指导：由图D2-6可知：由于杆对环的弹力有两种可能的方向，固此应该有2个角．根据平衡条件可解得：Fl=mg F2=2mg cos30 ° = 命题点2 共点力作用下物体的平衡 本类考题解答锦囊 解答“共点力作用下物体的平衡”一类试题，应注意以下内容： 在解决平衡问题时，除常用的整体法、隔离法、正交分解，相似比等方法外，还要注意三个力作用于物体平衡时的一些推论和方法． 1 解决一般的物体平衡的问题时，一般的解题步骤是： (1)取研究对象，分析物体受力，正确的画出合理的物体受力分析图． (2)对物体受到的力进行正交分解在两个坐标轴上． (3)根据题意，依照平衡条件在两个方向上列出平衡方程 (4)解方程，求解． 2 若是物体受三个力作用平衡时，有一些特殊的方法(三力平衡推论的方法)来求解： (1)若物体受三个力作用而平衡，则其中任何一个力的大小都等于其余两个力的合力的大小，即都不会大于其余两力之和，也不会小于其余两力之差．(合力推论) (2)若物体受三个力作用而平衡，则这三个力不平行必共点．(判断共点力推论) (3)若物体受三个共点力作用而平衡，则这三个共点力必成一闭合三角形．(力的平衡的几何意义) 3 若是动态的平衡问题，一般是利用图解法，也可以运用一般的解析法． I 高考最新热门题 1 (典型例题)如图2-2-1所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为a=60°.两小球的质量比m2／m1为 A． 命题目的与解题技巧：本题考察的是考生运用共点力的平衡条件解题的能力，同时考察考生是否理解通一根绳子上的张力处处相等．此题的解决方法很多，可以运用平衡的一般解题方法和步骤，只是那样比较麻烦，根据本题的特点，可以用分解法或合成法处理三力平衡的方法来解决． [解析] 法一：力的分解法：将球m1的重力分解，作出力的示意图，如图2-2-2(a)所示，由题意知，作出的平行四边形为一菱形，则绳中张力F1= ① 对球m2，则绳中张力F1=m2g ② 由①②两式得： 法二：平衡条件的推论(或合成法则) 对物体m1受力分析，由平衡条件知，绳拉力F与碗对m1的支持力FN的合力与重力m1g等值反向，由合成法则构建的平行四边形为菱形，如图2-2-2(b)所示，由矢量三角形知识得 [答案] A 2 (典型例题)当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度．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是比例系数，对于常温下的空气，比例系数k=3.4×104N·s／m2．已知水的密度p=1.0×103kg／m3，取重力加速度g=10m／s2，试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度vT(结果取两位有效数字)． **1．2 m／s 指导：雨滴下落时受两个力的作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上，当雨滴达到终极速度vr后，加速度为零，二力平衡，用m表示雨滴质量，有 mg-krvr=0 ① m= ② 由①②得终级速度 ③ 代人数值得vr=1．2m／s． Ⅱ 题点经典类型题 1 (典型例题)木箱重为G，与地面间的动摩擦因数为μ,用斜向上的力F拉木箱，使之沿水平地面匀速前进，如图2-2-5所示，问角a为何值时拉力F最小?这个最小值为多大? 命题目的与解题技巧：本题考察的是物体平衡中的极值问题，所谓极值，是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出现的最大值或最 小值．中学物理的极值问题可以分为简单极值问题和条件极值问题，区分的依据就是是否受附加条件限制．若受附加条件限制，则为条件极值．该题的解决方法，运用解决平衡问题的一般公式法，求解出关系后，再根据数学的知识求解极值问题． [解析] 对木箱受力分析如图2-2-6所示，物体做匀速运动，有 Fsina十FN=G ① Fcos a=f ② f=μFN ③ 联立①②③得： F= 其中 [答案] 2 (典型例题)如图2-2-7所示，把球夹在竖直墙面AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN1，球对板的压力为FN， 在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是 A.FN和FN2都增大 B．FN1和FN2，都减小 C.FN1增大，FN2减小 D.FN1减小，FN2增大 **B 指导：此为一动态平衡问题，受力情况虽有变化，但球始终处于平衡状态． 方法1：图解法 对球受力分析如图D2-7所示．受重力C、墙对球的支持力 F′N2而平衡．做出F′N1和F′N2的合力F，它与G等大反向．当板BC逐渐放至水平的过程中F'N1的方向不变，大小逐渐减小，F'N2的方向发生变化，大小也逐渐减小；如图所示，由牛顿第三定律可知：FN1=F′N1，FN2=F′N2，故答案B正确． 方法2：指导法对球受力分析如图D2-8所示，受重力C、墙对球的支持力 F′N1和板对球的支持力F′N2而平衡． 则F=G ① F′N1=Ftanθ ② F′N2=F/cosθ③ ∴F′N1=G tanθ F′N2=F′N2=FN 故答案B正确 3 (典型例题)如图2-2-8所示，ABCD为一倾角θ=30°的粗糙斜面，其中AD边与BC边平行，斜面上有一重G=10N的滑块当对物体施加一个与AD边平行的拉力F时，物体恰能做匀速直线运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数为 ,求力F的大小，以及物体运动方向与力F方向间的夹角a. **指导：垂直于斜面方向上，物体对斜面的压力N= Gcosθ，在斜面内物块受力为拉力F，摩擦力f和重力的力Gsin，θ根据物体的平衡条件： 解得：F=2N， 得α=45° 4 (典型例题)如图2-2-9所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态．已知墙面光滑，水平 地面粗糙，现将A球向上移动一小段距离，两球再次到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B球的支持力FN和轻杆上的压力F的变化情况是． A.FN不变，F变大 B．FN不变，F变小 C.FN变大，F变大 D.FN变大，F变小 **B 指导：设杆与竖直方向夹角为α，对A球：Fcosα=mAg 因为A上移α角变小所以F变小，对月球： FN=mBg+Fcosα =mBg+mAg所EN不变． Ⅲ 新高考命题方向预测 1 如图2-2-10所示，小木块放在倾角为a的斜面上，它在一个水平向右的F(F≠O)的作用下，处于静止状态，以竖直向上为了轴的正方向，则小木块受到斜面的支持力与摩擦力的合力的方向可能是 A.沿y轴正方向 B．向右上方，与y轴夹角小于a C．向左上方，与y轴夹角大于a D.向左上方，与y轴夹角小于a **D 指导：小木块应该受到4个力的作用：mg，F，FN以及在沿斜的方向上的方向不确定的摩擦力Ff，FN与Ff的合力的方向应该与F，mg的合力的方向相反． 2 F1和F2的合力的方向竖直向下，若保持F1的大小和方向都不变，保持F2的大小不变，而将F2的方向在竖直面内转过60°角，合 力的方向仍竖直向下，下列说法正确的是 A．F1一定大于F2 B．F1可能小于F2 C.F2的方向与水平面成30°角 D.F1的方向与水平面成60°角 **AC 指导：F1y+F2y，的合力方向竖直向，下，说明F1x=F2x,而F2方向改变后，合力方向仍向下即F1x′，=F2x′，且F1y，>F2y ∴F1>F2 ∴ A正确．而F2x′=F2x′=F1x′说明F2关于不平面对称，所以C正确． 3 如图2-2-11所示，弹性轻绳的一端固定在O点，另一端拴一个物体．物体静止在水平面上，并对水平面有压力．B处有一根光滑 杆且与OA垂直，OB为弹性绳的自然长度，现在用水平力使物体沿水平面运动．这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小 A.先变大后变小 B．先变小后变大