人教新課標高考物理二輪復習動力學專題分析與詳解

1、高考物理二輪復習動力學專題分析與詳解問題1: 受力分析1.受力分析的任務：物體受力分析就是分析研究對象（受力物體）共受幾個力，各力的方向并作出受力示意圖。2.受力分析的基本步驟確定研究對象，把它從周圍的物體中隔離出來。弄清與研究對象相關聯的物體，找出周圍哪些物體對它產生作用，不要把作用在其他物體上的力錯誤的認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上。按順序找力，先場力，再找接觸力，分析接觸力時注意它們產生的條件。畫出研究對象的受力圖。檢驗所分析的力是否存在：能否找到力的施力物體及受力物體。3.受力分析的方法：隔離法：把要分析的物體從它所在的系統中獨立出來單獨研究的方法，是對物體進行受力分析時最常用的

2、方法。整體法：把要分析的幾個相互作用的物體作為一個系統來進行研究的方法。使用時，往往會使問題簡化，但要注意區(qū)分內力與外力。整體法使用的條件是：組成系統的各個物體均處于平衡狀態(tài)。整體之間的相互作用力為內力，整體與外界之間的相互作用力為外力。m1m2abcabv1v2【例題】在粗糙水平面上有一個三角形木塊abc，在它的兩個粗糙斜面上分別放兩個質量為m1和m2的木塊，m1、m2均能沿斜面勻速下滑，且m1m2、v1v2，如圖所示，二物體下滑過程中斜面保持靜止，則粗糙水平面對三角形木塊：A有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右。B有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左。C有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能確

3、定。D沒有摩擦力的作用。·GNf解析方法一：先用隔離法對m1進行受力分析。m1受三個力作用沿斜面勻速下滑，由共點力的平衡條件可知N與f的合力一定與它的重力m1g大小相等，方向相反，即斜面對m1的作用力豎直向上，大小為m1g。同理可得，斜面對m2的作用力也是豎直向上，大小為m2g。由牛頓第三定律可得m1、m2對斜面的作用力均豎直向下，由此，三角形木塊在水平方向上不受外力作用，故粗糙斜面對它沒有靜摩擦力的作用。方法二：由于m1、m2均沿斜面勻速下滑，可以將三者看作一個整體，對系統而言，在豎直方向上受重力和支持力相互平衡，在水平方向沒有外力作用，即沒有水平方向上的運動趨勢，所以不會有靜摩擦

4、力產生，不管水平面光滑與否，整個系統都會保持靜止狀態(tài)不動?！纠}】如圖所示，人重600 N，平板重400 N，如果人要拉住平板，他必須用力多少牛？TT1T2(M+m)g解析設人受到繩子的拉力為T，把人和平板做為整體受力分析，如圖，由平衡條件可得 根據滑輪的特點可知 代入數據可得人受到的拉力為所以由牛頓第三定律可知，人必須用大小為250N的力向下拉繩，才能使平板保持靜止。特別提示：整體法和隔離法，也經常應用在平衡問題和應用牛頓運動定律解題中。MGNNAN假設法：受力分析時，有些力的存在與否、方向如何往往很難確定，我們可以通過假設這些力的存在和方向，再由其運動狀態(tài)判定假設的正確與否，從而準確分析物

5、體的受力。在分析物體間的彈力是否存在、摩擦力的存在及方向時常采用假設法?！纠}】如圖所示，靜止在光滑水平面上的均勻圓球A，緊貼著擋板MN，分析此時圓球是否受到擋板的彈力作用？ 解析假設擋板對球施加彈力N，此力的方向必然垂直于MN斜向上，同時球還受到重力G和地面支持力N作用，在水平方向N的分力向右，會產生向右的加速度，但事實上球處于靜止狀態(tài)，故擋板對球的彈力不存在，球只受重力和地面支持力的作用。計算法：如果物體受的力情況比較復雜，我們判斷某個力存在時需要在假設的基礎上，根據物體的運動狀態(tài)進行計算，再判斷力的大小及方向。300【例題】把重為20N的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上。物體與

6、固定在斜面上的輕質彈簧相連，如圖所示。物體與斜面之間的最大靜摩擦力為12N，則彈簧中的彈力：A.可以為22N，方向沿斜面向下B.可以為2N，方向沿斜面向上mgTfNC.可以為2N，方向沿斜面向下D.可以為零解析若彈簧中彈力沿斜面向下，對物體受力分析如圖所示，由平衡條件得 因為 mgTfN所以 若彈簧中彈力沿斜面向上，對物體受力分析如圖所示，由平衡條件得 因為 所以 故本題的正確答案為BCD。平行練習1. 如圖所示，甲、乙兩個帶電小球的質量均為m，所帶電量分別為q和-q，兩球間用絕緣細線連接，甲球又用絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所在的空間有方向向左的勻強電場，電場強度為E，平衡時細線都被拉緊

7、（1）平衡時可能位置是圖中的（ ）（2）1、2兩根絕緣細線的拉力大小分別為（ ）A， B，C， D，答案：A；D2. 如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質量均為m的四塊相同的磚，用兩個大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動，則左邊木板對第一塊磚，第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別為： A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、mg答案：B3.如圖所示,質量均為m的、兩木塊疊放在水平面上, 受到斜向上與水平面成角的力F作用, 受到斜向下與水平面成角的力F作用,兩力在同一豎直平面內,此時兩木塊保持靜止則A、之間一定存在靜摩擦力 B、與水平面之間可能存在靜摩擦力C、對的支持力一定等于m

8、g D、水平面對的支持力一定等于2mg答案：ADab4.如圖所示，在粗糙的水平地面上放一三角形木塊a，物塊b放在a上恰能勻速下滑，則在b下滑過程中：A.a保持靜止，而且沒有相對于水平地面的運動趨勢B.a保持靜止，但有相對于水平地面向右的運動趨勢C.a保持靜止，但有相對于水平地面向左的運動趨勢D.因未給出所需數據，無法對a是否運動或有無相對地面的運動趨勢做出判斷答案：AF5.如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊放在地面上，白毛巾的中間用繩與墻壁連接著，黑毛巾的中間用手將它拉住，欲將它們分離開來，若每條毛巾的質量均未m，毛巾之間及其與地面之間的動摩擦因數均為，則將黑毛巾勻速的拉出，需要施加的外力F的大

9、小為：A.2mg B.3mgC.4mg D.5mg答案：D6.如圖所示，重力G=10N的光滑小球與勁度系數均為k=1000Nm的上、下兩輕彈簧相連，并與AC、BC兩光滑平板相接觸若彈簧CD被拉伸、EF被壓縮的量均為x=1cm，指出小球受到幾個力，并畫出受力圖答案：小球共受到五個力作用：重力G，豎直向下；兩彈簧彈力T1、T2，豎直向上；兩平板壓力（彈力）N1、N2，垂直接觸處的板面指向球心小球的受力圖如圖所示。7.如圖所示，兩根固定的光滑硬桿OA、OB之間成角，平放在光滑的水平地面上，在兩桿上各套一小輕環(huán)P和Q，將P和Q用輕繩相連。現用一恒力F沿OB方向拉環(huán)Q，則當兩環(huán)穩(wěn)定時，輕繩上的張力T=

10、。答案：F/sinOABCD問題2：物體的動態(tài)平衡問題物體在幾個力的共同作用下處于平衡狀態(tài)，如果其中的某個力（或某幾個力）的大小或方向，發(fā)生變化時，物體受到的其它力也會隨之發(fā)生變化，如果在變化的過程中物體仍能保持平衡狀態(tài)，我們就可以依據平衡條件，分析出物體受到的各力的變化情況。分析方法：（1）矢量三角形法如果物體在三個力作用下處于平衡狀態(tài)，其中只有一個力的大小和方向發(fā)生變化，而另外兩個力中，一個大小、方向均不變化；一個只有大小變化，方向不發(fā)生變化的情況。如果物體在三個力作用下處于平衡狀態(tài)，其中一個力的大小和方向發(fā)生變化時，物體受到的另外兩個力中只有一個大小和方向保持不變，另一個力的大小和方向也

11、會發(fā)生變化的情況下，考慮三角形的相似關系?！纠}】如圖所示，小球用細繩系住放在傾角為的光滑斜面上，當細繩由水平方向逐漸向上偏移時，細繩上的拉力將：A逐漸變大B逐漸變小GNT1T2T3T4C先增大后減小D先減小后增大解析因為G、N、T三力共點平衡，故三力可以構成一個矢量三角形，如圖示，其中G大小和方向始終不變，N的方向不變，大小可變，T的大小和方向都在變，在繩向上偏移過程中，可以作出一系列的矢量三角形，由圖易得在變化過程中T先變小后變大，而支持力N一直變小。FABCO【例題】光滑的半球形物體固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑輪，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點，另一端繞過定滑輪后用

12、力拉住，使小球靜止，如圖所示?，F緩慢的拉繩，在小球沿球面由A到B的過程中，半球對小球的支持力N和繩對小球的拉力T的大小變化情況是：A.N變大，T變小 B.N變小，T變大C.N變小，T先變大后變小 D.N不變，T變小解析設球面半徑為R，BC=h，AC=l， ，選小球為研究對象，小球受三個力的作用而處于平衡狀態(tài)，重力G，半球的支持力N，繩的拉力T，畫出力的矢量三角形如圖所示，由于它和COA相似，可得FBCOTNGA ,因為h、R、G、為定值，所以N為定值不變。T與l成正比，由A到B的過程中，l變小，因此T變小，故答案D正確。平行練習ABO1. 如圖所示，電燈懸掛于兩墻之間，更換繩OA，使連接點A向

13、上移，但保持O點位置不變，則A點向上移時，繩OA的拉力( ) A逐漸增大 B逐漸減小 C先增大后減小 D先減小后增大 答案：D2. 如圖所示，質量不計的定滑輪用輕繩懸掛在B點，另一條輕繩一端系重物C，繞過滑輪后，另一端固定在墻上A點，若改變B點位置使滑輪位置發(fā)生移動，但使A段繩子始終保持水平，則可以判斷懸點B所受拉力FT的大小變化情況是：A若B向左移，FT將增大B若B向右移，FT將增大C無論B向左、向右移，FT都保持不變D無論B向左、向右移，FT都減小答案：B3.輕繩一端系在質量為m的物體A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢下

14、降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是（ ）AF1保持不變，F2逐漸增大 BF1逐漸增大，F2保持不變 CF1逐漸減小，F2保持不變 DF1保持不變，F2逐漸減小ABO答案：D4.A、B為帶有等量同種電荷的金屬小球，現用等長的絕緣細線把二球懸吊于絕緣墻面上的O點，穩(wěn)定后B球擺起，A球壓緊墻面，如圖所示。現把二球的帶電量加倍，則下列關于OB繩中拉力及二繩間夾角的變化的說法中正確的是：A.二繩間的夾角增大，OB繩中拉力增大B.二繩間的夾角增大，OB繩中拉力減小C.二繩間的夾角增大，OB繩中拉力不變D.二繩間的夾角不變，OB繩中拉力

15、不變答案：CABO5.如圖所示，繩子的兩端分別固定在天花板上的A、B兩點，開始在繩的中點O掛一重物G，繩子OA、OB的拉力分別為F1、F2。若把重物右移到點懸掛（），繩和中的拉力分別為和，則力的大小關系正確的是：A.， B. ,C. ， D. ，答案：DabNMG6.如圖所示，將一根不可伸長的柔軟輕繩的兩端系在兩根立于水平地面上的豎直桿M、N等高的兩點a、b上，用一個動滑輪懸掛一個重物G后掛在繩子上，達到平衡時，兩段繩子的拉力為T1，現將繩子b端慢慢向下移動一段距離，待系統再次達到平衡時，兩繩子的拉力為T2，則A.T2T1B.T2T1C.T2T1D.由于b點下降高度未知，T1和T2的關系不能確

16、定答案：BACB7. 如圖所示，硬桿BC一端固定在墻上的B點，另一端裝有滑輪C，重物D用繩拴住通過滑輪固定于墻上的A點。若桿、滑輪及繩的質量和摩擦均不計，將繩的固定端從A點稍向下移，則在移動過程中（A）繩的拉力、滑輪對繩的作用力都增大（B）繩的拉力減小，滑輪對繩的作用力增大（C）繩的拉力不變，滑輪對繩的作用力增大（D）繩的拉力、滑輪對繩的作用力都不變答案：C8.重力為G的重物D處于靜止狀態(tài)。如圖所示，AC和BC 兩段繩子與豎直方向的夾角分別為和。90°?，F保持角不變，改變角，使角緩慢增大到90°，在角增大過程中，AC的張力T1，BC的張力T2的變化情況為：AT1逐漸增大，T

17、2也逐漸增大BT1逐漸增大，T2逐漸減小CT1逐漸增大，T2先增大后減小DT1逐漸增大，T2先減小后增大答案：D9.如圖所示，均勻小球放在光滑豎直墻和光滑斜木板之間，木板上端用水平細繩固定，下端可以繞O點轉動，在放長細繩使板轉至水平的過程中(包括水平)：A小球對板的壓力逐漸增大且恒小于球的重力B小球對板的壓力逐漸減小且恒大于球的重力C小球對墻的壓力逐漸增大D小球對墻的壓力逐漸減小答案：D（2）正交分解法 物體受到四個（或四個以上）的力的作用處于平衡狀態(tài)，如果已知物體受到的某個力的大小和方向發(fā)生變化，研究其它各力的大小和方向變化時，常應用正交分解法?！纠}】（全國）有一個直角支架AOB，AO是水

18、平放置，表面粗糙OB豎直向下，表面光滑OA上套有小環(huán)P，OB套有小環(huán)Q，兩環(huán)質量均為m，兩環(huán)間由一根質量可以忽略不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡，如圖所示現將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)相比較，AO桿對P的支持力FN和細繩上的拉力F的變化情況是： AFN不變，F變大 BFN不變，F變小CFN變大，F變大 DFN變大，F變小F解析選擇環(huán)PQ和細繩為研究對象在豎直方向上只受重力和支持力FN的作用，而環(huán)動移前后系統的重力保持不變，故FN保持不變取環(huán)Q為研究對象，其受如下圖所示Fcos = mg，當P環(huán)向左移時，將變小，故F變小，正確答案為B【例題】

19、如圖所示，小船用繩牽引設水平阻力不變，在小船勻速靠岸的過程中（A）繩子的拉力不斷增大（B）繩子的拉力保持不變（C）船受的浮力減?。―）船受的浮力不變TFfmg解析對船受力分析，如圖所示，小船在四個力的作用下勻速靠岸，重力mg，拉力T，浮力F，阻力f。對繩子的拉力進行正交分解，水平方向的分力T1=Tcos，豎直方向的分力T2=Tsin，由平衡條件可得小船勻速靠岸的過程中，角增大，從而判斷T增大，F減小，故選擇答案AC。mmM平行練習1. 一根水平粗糙的直橫桿上，套有兩個質量均為m的小鐵環(huán)，兩鐵環(huán)上系著兩條等長的細線，共同栓住一個質量為M的球，兩鐵環(huán)和球均處于靜止狀態(tài)，如圖所示，現使兩鐵環(huán)間距稍許

20、增大后系統仍處于靜止狀態(tài)，則水平橫桿對鐵環(huán)的支持力N和摩擦力f的變化是（A）N不變，f不變（B）N不變，f變大（C）N變大，f變大（D）N變大，f不變答案：B2. 如圖所示，OA為一遵守胡克定律的彈性輕繩，其一端固定在天花板上的O點，另一端與靜止在動摩擦因數恒定的水平地面上的滑塊A相連當繩處于豎直位置時，滑塊A與地面有壓力作用。B為一緊挨繩的光滑水平小釘，它到天花板的距離BO等于彈性繩的自然長度。現用水平力F作用于A，使之向右作直線運動，在運動過程中，作用A的摩擦力： A逐漸增大 B逐漸減小 C保持不變 D條件不足，無法判斷答案：C3.如圖所示，當人向左跨了一步后人與物任保持靜止，跨后與垮前相

21、比較，下列說法錯誤的是:A地面對人的摩擦力減小 B地面對人的摩擦力增加C人對地面壓力增大 D繩對人的拉力變小答案：BAB4.如圖所示，兩個質量都是m的小球A、B用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài)。已知豎直墻面光滑，水平地面粗糙，現將A向上移動一小段距離，兩球再次平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，地面對B球的支持力N和輕桿上的壓力F的變化情況是：A.N不變，F變大 B.N不變，F變小C.N變大，F變大 D.N變大，F變小答案：B問題3：平衡物體的臨界問題和極值問題1.臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)是一種物理現象轉變?yōu)榱硪环N物理現象，或從一個物理過程轉入到另一個物理過程的轉折狀態(tài)。臨界狀態(tài)也可以

22、理解為“恰好出現”或“恰好不出現”某種現象的狀態(tài)。平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處平衡狀態(tài)將要變化的狀態(tài)。涉及臨界狀態(tài)的問題稱為臨界問題。解決這類問題的關鍵是要注意“恰好出現”或“恰好不出現的條件”，用好假設法。2.極值問題 極值是研究平衡問題中某物理量變化情況時出現的最大值或最小值。解決極值問題時，主要的方法是在假設的基礎上用矢量三角形求極值；用三角函數求極值；一元二次方程根的判別式求極值等。AB【例題】跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體A和物體B，物體A放在傾角為的斜面上，如圖所示，已知物體A的質量為m，物體A與斜面的摩擦因數為，且tg，滑輪的摩擦不計，要使物體A靜止在斜面上，求物體B的質量

23、的取值范圍。解析先選物體B為研究對象，它受到重力mBg和拉力T的作用。根據平衡條件有 TmBg 再選物體A為研究對象，它受到重力mg，斜面支持力N，輕繩拉力T和斜面的摩擦力作用。假設mgfmTN物體A處于將要上滑的臨界狀態(tài)，則物體A受的靜摩擦力最大，且方向沿斜面向下，這時A的受力情況如圖所示，根據平衡條件有 Nmgcosq Tfmmgsinq mgfmTN由摩擦定律，知 fmN 聯立以上四式，解得 mBm(sincosq)。再假設物體A處于將要下滑的臨界狀態(tài)，則物體A受的靜摩擦力最大，且方向沿斜面向上，這時A的受力情況如圖所示，根據平衡條件有 Nmgcosq Tfmmgsinq 由摩擦定律，知

24、 fmN 由四式，解得 mBm(sincosq)。FfmgN綜上所述，物體B的質量的取值范圍是 m(sincosq)mBm(sincosq)?！纠}】重量為G的木塊與水平地面間的動摩擦因數為，一人欲用最小的作用力F使木塊做勻速運動，則此最小作用力的大小和方向應如何？解析木塊在運動中受摩擦力作用，要減小摩擦力，應使作用力F斜向上，。設力F與水平方向的夾角為時，F的值最小。對木塊受力分析如圖所示，由平衡條件知 解上述二式得 令 ，則 可見當時，F有最小值。即。平行練習1.（全國） 兩根長度相等的輕繩，下端懸掛一質量為m的物體，上端分別固定在水平天花板上的M、N點，M、N兩點間的距離為s，如圖所示已

25、知兩繩所能承受的最大拉力均為T，則每根繩的長度不得短于 。答案：FAB2.完全相同的直角三角形滑塊A、B，按如圖所示疊放，設A、B相互接觸的斜面光滑，A與桌面間的動摩擦因數為，現在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上勻速運動，且A、B保持相對靜止。則A與桌面間的動摩擦因數跟斜面傾角的關系是：A.tan B. tan/2 C.2tan D. 與無關答案:B3.一個質量為m的物體，在水平外力F作用下，沿水平面做勻速直線運動，物體與水平面間的動摩擦因數為，現對該物體再施加一個力的作用，物體的運動狀態(tài)未發(fā)生改變，以下說法中正確的是：A.不可能存在這樣的力 B.只要所加的力與原水平力F大小相等

26、、方向相反就能滿足要求C.所加外力方向應與原水平外力F的方向成角斜向下，且滿足tanAOD.所加外力方向應與原水平外力F的方向成角斜向下，且滿足tan1/答案:D4.如圖所示，質量為m的球放在傾角為的光滑斜面上，試分析擋板AO與斜面間的傾角多大時，AO所受的壓力最?。看鸢?當=90°時，擋板AO所受的壓力最小，最小壓力為Fmin=mgsinm1mm2TT1T2215. 一輕繩跨過兩個等高的輕定滑輪（不計大小和摩擦），兩端分別掛上質量為m1=4千克和m2=2千克的物體，如圖所示，在滑輪之間的一段繩上懸掛物體m，為使三個物體不可能保持平衡，求m的取值范圍。答案: m2kg或m6kg6.

27、如圖所示，斜坡與水平面的夾角為，兩個人一推一拉物體勻速上斜坡設兩用力大小相同，均為F已知物體與斜坡間的摩擦因數為 = ，推力F與斜坡平行，拉力F與斜坡所成角度為為多少時最省力？答案: 根據平衡條件建立方程：Fcos + F = mgsin +f、Fsin + N = mgcos、f = N聯立三個方程解得F = ；令tan = 即 =300，則F表達式的分母1+cos +sin = 1+= 1+ ，顯然當 = =300時，分母有最大值，則F有最小值問題4：整體法和隔離法合理選取研究對象是形成正確解題思路的第一步。如果研究對象選擇不當，往往會使解題過程繁瑣費時，甚至無法作出正確解答。如果研究對象

28、選擇恰當，則能事半功倍。在解答問題時，若選取某個與所求力有關的物體為研究對象不能順利解答，應該變換研究對象，選取與該物體相互作用的其它物體為研究對象，或者把該物體與周圍的其它物體組成的系統作為研究對象。整體法是指在分析問題，選取研究對象中的相互作用的兩個或兩個以上的物體為研究對象進行研究的方法；隔離法是指把所研究的物體從其所在的眾多的對象中隔離出來，單獨進行研究的方法。一般情況下，整體法和隔離法通常結合起來使用。整體之間的相互作用力叫做內力，和整體之外的物體的作用力叫做外力，在對研究對象的整體進行受力分析的時候，不分析內力的作用。通常在分析外力對系統的作用時，用整體法，在分析系統內各物體（或部

29、分）間相互作用時，用隔離法；有時解答一個問題需要多次選取研究對象，整體法和隔離法交叉使用。一般先用整體法再用隔離法。F1F2m1m2【例題】如圖所示，兩個用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質量分別為m1和m2。拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1F2，試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力T。（內蒙古等四省高考理綜卷）解析首先選取m1和m2作為一個整體受力分析，由牛頓運動定律，得F1F2(m1m2)a，解得a，再隔離其中的m1，由牛頓運動定律，得F1Tm1a，聯立兩式，解得T。平行練習CAB1物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行，如圖所示。當兩者以相同的初速度靠慣性沿

30、光滑固定斜面C向上做勻減速運動時AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上 BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下 CA、B之間的摩擦力為零DA、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質（上海高考卷）2通過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示。已知人的質量為70 kg，吊板的質量為10 kg，繩及定滑輪的質量、滑輪的摩擦均不計，取重力加速度g10 m/s2。當人以440 N的拉力拉繩時，人與吊板的加速度a和人對吊板的壓力F分別為Aa1.0 m/s2，F260 NBa1.0 m/s2，F330 NCa3.0 m/s2，F110 NDa3.0 m/s2，F50 N(廣東高考卷)AB3如圖所

31、示，質量為2m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計，質量為m的物塊B與地面的動摩擦因數為，在已知力F的作用下，A、B做加速運動，A對B的作用力為_（全國高考卷）FMm4一質量為M，傾角為q的楔形木塊，靜置在水平面上，與桌面間的動摩擦因數為m。一物塊，質量為m，置于楔形木塊的斜面上。物塊與斜面的接觸式光滑的。為了保持物塊相對斜面靜止，可用一水平力F推楔形木塊，如圖所示，此水平力的大小等于 。(三南高考卷)5FMm如圖所示，物體M與m緊靠著置于摩擦因數為m的固定的斜面上，斜面的傾角為q，現施一水平力F作用于M，M和m共同向上加速運動，求它們之間相互作用力的大小。6如圖所示，質量為80 kg的物體放在

32、安裝在小車上的水平磅秤上，小車沿斜面無摩擦地向下運動，現觀察到物體在磅秤上讀數只有600 N，則斜面的傾角q 為多少？物體對磅秤的摩擦力為多少？APm7如圖所示，一細繩的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質量為m的小球，滑塊的質量為M，水平地面光滑。（1）若要使小球對滑塊的壓力等于零，則作用于楔形滑塊的水平力的大小和方向應該多大？（2）若滑塊受到作用于楔形滑塊的水平向左的力F2(Mm)g，求拴小球的細線的拉力T。問題4：整體法和隔離法1C 2B 3 4(mtanq)(Mm)g 5mF(cosqmsinq)/(Mm) 6q30°，346 N提示

33、：取小車、物體、磅秤為一個整體為研究對象，由牛頓運動定律，有Mgsinq Ma，解得agsinq以物體為研究對象，將沿斜面方向的加速度a分解到水平和豎直方向上，由牛頓運動定律，得fmacosqmgNmasinq聯立，可以解得q30°，靜摩擦力f346 N。7（1）F(Mm)g，水平向右；（2）Tmg問題5： 火車轉彎問題火車在拐彎處的外軌略高于內軌，鐵軌對火車的支持力FN的方向不再是豎直的，而是斜向彎道內側，它與重力G的合力指向圓心，成為使火車拐彎的向心力。設內外軌間的距離為L，內外軌的高度差為h，火車轉彎的半徑為R，火車轉彎的規(guī)定速度為v0。由圖所示的力的三角形，得向心力Fmgta

34、namgsinamg由牛頓第二定律得 Fm v02/R即mgm v02/R解得火車轉彎時的規(guī)定速度v0討論：（1）當火車行駛的速率v等于規(guī)定速度v0時，內、外軌道對輪緣沒有側壓力。（2）當火車行駛的速率v大于規(guī)定速度v0時，外軌道對輪緣有側壓力。（3）當火車行駛的速率v小于規(guī)定速度v0時，內軌道對輪緣有側壓力?；疖囖D彎問題實際上是勻速圓周運動和所受的外力不在一條直線上的物理情景問題?！纠}】汽車與路面的動摩擦因數為m ，公路某轉彎處半徑為r（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），問：F合mgFN（1）若路面水平，汽車轉彎不發(fā)生側滑，汽車速度不能超過多少？（2）若將公路轉彎處路面設計成外側高、內側低，

35、使路面與水平面有一傾角a ，如圖所示，汽車以多大速度轉彎使，可以使車與路面間無摩擦力？解析在路面水平的情況下，汽車轉彎所需的向心力是由汽車和路面之間的靜摩擦力來提供的，當公路轉彎處是外高內低的斜面時，重力和斜面的支持力將在水平方向上提供一個合力，加上和路面的靜摩擦力來提供向心力，此時，在同樣的情況下，所需的靜摩擦力就減小。（1）汽車在水平路面上轉彎時，汽車轉彎的向心力由靜摩擦力提供，當靜摩擦力達到最大時，汽車的轉彎速度最大。由mmgm解得 v(2) 當轉彎處路面傾斜，且重力和支持力的合力恰等于向心力時，此轉彎速度最為理想，則有 mg tanam解得 v平行練習：1在高速公路的拐彎處，路面造得外

36、高內低，即當車向右拐彎時，司機左側的路面比右側的要高一些，路面與水平面間的夾角為q。設拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進方向）摩擦力等于零，q 應等于A BC D（天津、江西高考物理卷）2如圖所示，在固定的圓錐形漏斗的光滑內壁上，有兩個質量相等的小物塊A和B，它們分別緊貼漏斗的內壁，在不同的水平面上做勻速圓周運動。則以下敘述正確的是A物塊A的線速度大于物塊B的線速度B物塊A的角速度大于物塊B的角速度C物塊A對漏斗內壁的壓力大于物塊B對漏斗內壁的壓力D物塊A的周期大于物塊B的周期 O1O2ORmq3一種玩具的結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R20

37、 cm，環(huán)上有一個穿孔的小球m，僅能繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10 rad/s的角速度旋轉，（g取10 m/s2）。則小球相對環(huán)靜止時與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角q 可能是A30°B45°C60°D75°ABOq4如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為q ，桿以O為支點繞豎直軸旋轉，質量為m的小球套在桿上可沿桿滑動，當其角速度為w1時，小球旋轉平面在A處，當桿的角速度為w2時，小球旋轉平面在B處，若球對桿的壓力為F，則有AF1F2BF1F2Cw1w2Dw1w25在雙人花樣滑冰的運動中，我們有時會看到女運動員被男運動員拉著做圓錐擺運動的精彩場面，如果目

38、測女運動員做圓錐擺運動時和豎直方向的夾角約為45°，那么她所受到的拉力是她體重的_倍。ABCw30º45º6如圖所示，質量為m0.1 kg的小球和A、B兩根細繩相連，兩繩分別固定在細桿的A、B兩點，其中AC繩長lA2 m，當兩繩都拉直時，A、B兩繩和細桿的夾角q130°，q245°，g10 m/s2。求：當細桿轉動的角速度? 在什么范圍內，A、B兩繩始終張緊？7我國鐵路標準軌距為1435 mm，在某鐵路轉彎處，彎道半徑是500 m，若允許火車通過的標準速度為60 km/h，則外軌應比內軌高出多少？AB8如圖所示，有一根長為2L的輕質細線，它的兩

39、端固定在一根長為L的豎直轉軸AB上，線上套一個可以自由移動的質量為m的小球。當轉軸轉動時，小球正好以B為圓心，在水平面內做勻速圓周運動。求細線的張力和小球的線速度。問題5： 火車轉彎問題1B2AD提示：小物塊緊貼漏斗的內壁，與內壁相對靜止，因此具有相同的角速度，A對B錯；物塊A和B的重力和漏斗內壁的支持力的合力提供向心力，設漏斗的頂角為2q ，則有漏斗內壁的支持力Nmg/sinq ，即A和B的支持力是相等的，又有mgcotq mR可以看出R越大，T越大。3C 4BC5提示：女運動員做圓錐擺運動時向心力由重力和男運動員的拉力提供，她所受到的拉力Nmg/cos45°mg。6rad/swr

40、ad/s提示：細桿轉動A、B兩繩始終張緊時小球在水平面內做圓周運動的半徑為rlAsinq1。角速度的最小值分別出現在AC有作用力，而BC的作用力剛好為零的時候，隨著角速度的增大BC作用力逐漸增大，而AC的作用力逐漸減小，直到AC的作用力剛好為零終止。當AC有作用力，而BC的作用力剛好為零時，mgtanq1mrw12，解得w1rad/s。當BC有作用力，而AC的作用力剛好為零時，mgtanq2mrw22，解得w2rad/s。所以w 的范圍是rad/swrad/s78 cm提示：設火車的質量為m，則火車做該圓周運動所需要的向心力Fmgtanq m，而tanq，兩式聯立，解得h8 cm。8F5mg/

41、4，vFFmgq提示：設小球做勻速圓周運動的半徑為r，則線長和半徑之間的關系為(2Lr)2r2L2，解得r3L/4。斜線與水平方向的夾角q53°。對小球受力分析如圖所示，由牛頓第二定律可得 FFcosqmv2/rFsinqmg聯立兩式，解得F5mg/4，v。問題6： 豎直面內的圓周運動問題豎直平面內的圓周運動，是典型的變速圓周運動。中學階段只研究物體通過最高點和最低點的情況，并且經常出現臨界狀態(tài)。1最高點 沒有物體支持的小球在豎直平面內做圓周運動通過最高點時，線小球剛好到達最高點時的臨界狀態(tài)是線的拉力（或軌道的壓力）等于零，小球的重力提供小球做圓周運動的向心力，即 mgm，由此可知，

42、v為物體能通過最高點的最小速度。桿 有物體支持的小球在豎直平面內做圓周運動通過最高點時由于硬桿或管壁的支持作用，小球恰能通過最高點的臨界速度是 v0。 a 當v0時，輕桿對小球有豎直向上的支持力；b 當0v時，輕桿對小球的支持力方向向上，大小隨速度的增大而減小；c 當v時，輕桿對小球的作用力為零；d 當v時，輕桿對小球有豎直向下的拉力，大小隨速度的增大而增大2最低點物體在最低點時受到豎直方向上的重力和拉力（或支持力）作用，其合力提供向心力，有mgTm，則有Tmgm?！纠}1】如圖，質量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用繩子系住小杯在豎直平面內做“水流星”表演，轉動半徑為1 m，小杯通過

43、最高點的速度為4 m/s，g取10 m/s2，求：(1) 在最高點時，繩的拉力？(2) 在最高點時水對小杯底的壓力？(3) 為使小杯經過最高點時水不流出, 在最高點時最小速率是多少?解析不論取杯子和杯子里的水為研究對象，還是只研究杯子里的水，這兩種情況都屬于線拉物體的模型，而這種模型中在最高點的研究是一個重點和難點。 (1) 求繩的拉力時，選杯子和杯子里的水這個整體為研究對象，它們做圓周運動的向心力是重力和繩子的拉力T的合力。則有 mgTm代入數據，解得T9N(2) 求水對杯底的壓力，應該以水為研究對象，先求杯底對水的壓力，然后根據牛頓第三定律得到水對杯底的壓力。水做圓周運動的向心力是重力和杯

44、底對水的壓力N的合力。即mgNm 代入數據解得N3 N(3) 水不從杯子里流出的臨界情況是水的重力剛好都用來提供向心力。即mgm解得vm/s【例題2】如圖所示，小球A質量為m。固定在輕細直桿L的一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內做圓周運動。如果小球經過最高位置時，桿對球的作用力為拉力，拉力大小等于球的重力。求：（1）球的速度大??；(2)當小球經過最低點時速度為，桿對球的作用力的大小和球的向心加速度大小。解析豎直平面內的桿連物體的圓周運動，主要就是注意在最高點是桿有提供拉力、支持力和沒有力三種情況。在受力分析時應該引起注意力的方向。 (1)小球A在最高點時，對球做受力分析：重力mg;

45、拉力F=mg根據小球做圓運動的條件，合外力等于向心力。mgFm Fmg 解兩式，可得v(2)小球A在最低點時，對球做受力分析：重力mg; 拉力F，設向上為正根據小球做圓運動的條件，合外力等于向心力Fmgm，解得Fmgm7 mg而球的向心加速度a6g平行練習：abO1如圖，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉動?，F給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是Aa處為拉力，b處為拉力Ba處為拉力，b處為推力Ca處為推力，b處為拉力AODa處為推力，b處為推力（全國高考卷）2長度為L0.50 m的輕質細桿OA，A端有一質量為m3.0 kg的小球，如圖所示，小球以O點為圓心在豎直平面內做圓周運動，通過最高點時小球的速率是2.0 m/s，g取10 m/s2，則次時細桿OA