2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)方略關(guān)鍵能力-題型突破+2.1+重力彈力摩擦力

1、關(guān)鍵能力-題型突破考點(diǎn)一彈力的分析與判斷題型1彈簧中的彈力【典例11如圖所示，一勁度系數(shù)為k,原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕彈簧，下端固 定在水平面上，先用向下的力F壓縮彈簧至穩(wěn)定，然后改用向上的力 F拉彈簧，再次至穩(wěn)定，則彈簧上端上升的高度為 （ ）B.D.L0-FA一C.L0+-【解析】選B。當(dāng)用向下的力F壓縮彈簧至穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)二力平衡條件得彈簧壓縮的長(zhǎng)度為xi5；當(dāng)改用向上的力F拉彈簧，再次至穩(wěn)定時(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為x2=；則彈簧上端上升的高度為h=xi+x2三，選 KrC項(xiàng)B正確，A C、D錯(cuò)誤。髭型2輕繩問(wèn)題（死結(jié)和活結(jié)）【典例2】如圖所示，拉B物體的輕繩與豎直方向成60角，O為一定滑輪，物體A與B間

2、用跨過(guò)定滑輪的輕繩相連且均保持靜止，已知B的重力為100 N,水平地面對(duì)B的支持力為80 N,繩和滑輪質(zhì)量及摩擦均不計(jì)，試求:(1)物體A的重力;(2)物體B與地面間的摩擦力【通型通法】.題型特征：活結(jié)問(wèn)題。.思維導(dǎo)弓 定滑輪兩邊輕繩的拉力大小均等于物體 A的重力大小。【解析】對(duì)A、B分別進(jìn)行受力分析如圖,則有對(duì)A : T=G a對(duì) B: N+Tcos60 =Gb f=Tsin60解得：T=40 N ,即 Ga=40 N水平方向：f=Tsin60 =40 xy N-34.6 N答案：(1)40 N (2)34.6 N題型3輕桿問(wèn)題(死桿和活桿)【典例3】如圖所示，水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端

3、裝小滑輪B。一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量 m=8kg的重物，/CBA=30 ,則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 m/s2)()A.30 N B.40 NC.80 N D.60 N【通型通法】.題型特征：死桿、活結(jié)問(wèn)題。.思維導(dǎo)引：水平橫梁是插入豎直墻壁里，滑輪位置不變，而跨過(guò)光滑滑輪的輕繩 上張力大小處處相等，滑輪受到繩子的作用力應(yīng)該是兩段細(xì)繩拉力的 合力?！窘馕觥窟xa由題意可得，對(duì)b點(diǎn)受力分析如圖所示?；喪艿嚼K 子的作用力應(yīng)為圖中兩段繩子拉力 Fl和F2的合力，因同一根繩張力 處處相等，都等于重物的重力，即 Fi=F2=G=mg=80 N 。用平行四 邊形定

4、則作圖，由于拉力Fi和F2的夾角為120 則有合力F=80 N 所以滑輪受繩的作用力為80 N。方向與水平方向成30 角斜向下。.彈力有無(wú)的判斷:條件法J根據(jù)強(qiáng)力產(chǎn)生的兩個(gè)條件一接胞和招變直 接判斷.彈力方向的判斷: (1)常見(jiàn)模型中彈力的方向。一畫(huà)電局H：里宜公共接砸面:靜取力方 幾啊彈的向P(核觸方式 傘麗H5百五五手面YRHjgff指向/收縮的方聞而不沿用(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。.計(jì)算彈力大小的三種方法:(1)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解。(2)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解。(3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解。4.“死結(jié)”“活結(jié)”模型的比較:結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成兩根獨(dú)立

5、的繩規(guī)律特占八、“死結(jié)”兩側(cè)的繩上張力不一定相等但實(shí)際為同一根繩相等過(guò)滑輪或繩上掛一光滑掛鉤而形成，繩子因“活結(jié)”而彎曲,“活結(jié)”繩子上的張力大小處處5.“活桿” “死桿”模型比較:“活桿”模型“死桿”模型模型結(jié)構(gòu)圖k1工 科1模型解讀桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸或錢鏈與墻壁相連桿被插入墻體內(nèi)不能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)桿平衡時(shí)桿受到的彈力方向規(guī)律特點(diǎn) 一定沿桿，否則會(huì)引起桿的轉(zhuǎn) 桿所受到的彈力方向不一定沿桿【加固訓(xùn)練】1.（2019 阜陽(yáng)模擬）將一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一質(zhì)量為 m 的物體，物體靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)i；而當(dāng)彈簧下端固定在水平地面 上，將質(zhì)量為m的物體壓在其上端，物體靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為 L2。已 知重力

6、加速度為g,則該彈簧的勁度系數(shù)是（）B.D.【解析】選B。設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0,由胡克定律，當(dāng)彈簧下端掛物體時(shí)有mg=k（L-Lo）,當(dāng)彈簧上端壓物體時(shí)有mg=k（Lo-L2）,聯(lián)立解得k=,選項(xiàng)B正確。2.（2019 徐州模擬）將一細(xì)繩的兩端固定于兩面豎直墻的 A B兩點(diǎn)， 通過(guò)一個(gè)光滑的掛鉤將某重物掛在細(xì)繩上， 下面給出的四幅圖中，有 可能使物體處于平衡狀態(tài)的是（）MtH* 1t WAHCD【解析】選C。光滑掛鉤兩側(cè)的繩為同一根繩，它們的拉力相等，均為 T,如圖所示。由 Tcos o-Tcos B 二0Tsin % +Tsin & =G % = 3 即繩子與豎直方向的夾角相等，選項(xiàng) C正確?？?/p>

7、點(diǎn)二摩擦力的分析與判斷癌型1摩擦力方向的判斷和大小的計(jì)算【典例4】如圖甲所示為某公司研制的“雙動(dòng)力智能型救援機(jī)器人”（又被網(wǎng)友稱為“麻辣小龍蝦”），其長(zhǎng)長(zhǎng)的手臂前端有兩個(gè)對(duì)稱安裝 的“鐵夾”。在某次救援活動(dòng)中，“麻辣小龍蝦”用鐵夾恰好豎直抓取到重量為G的長(zhǎng)方形水泥制品，水泥制品在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖 乙所示，則 （）甲乙A.水泥制品受到的摩擦力大小一定等于 GB.水泥制品受到的摩擦力方向可能豎直向下C.若鐵夾的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力變大D.若增大鐵夾對(duì)水泥制品的擠壓，水泥制品受到的摩擦力變大【通型通法】.題型特征：判斷摩擦力的方向、計(jì)算摩擦力的大小。.思維導(dǎo)引：【解析】選A。水泥

8、制品在豎直方向只受到重力和摩擦力，水泥制品 靜止故重力與摩擦力大小一定相等，重力豎直向下，摩擦力豎直向上, 選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；靜摩擦力的大小與壓力無(wú)關(guān)，選項(xiàng) D錯(cuò)誤【多維訓(xùn)練】如圖所示，節(jié)目激情爬竿在春晚受到觀眾的好評(píng)。當(dāng)雜技演員用雙手握住固定在豎直方向的竿勻速攀上和勻速下滑時(shí)，他所受的摩擦力分別是Ffi和Ff2，那么 （）A.Ffi向下，F(xiàn)f2向上，且F1F2B.Ffi 向下，F(xiàn)f2 向上，且 Ffi F2C.Ffi 向上，F(xiàn)f2 向上，且 Ffi=F2DR 向上，F(xiàn)f2向下，且Ffi=F2【解析】選C。勻速攀上時(shí)，雜技演員所受重力與靜摩擦力平衡，由 平衡條件可知Ffi=G方向豎直向上

9、，勻速下滑時(shí)，其重力與滑動(dòng)摩 擦力平衡，則Ff2=G方向豎直向上，所以Ffi=Ff2。故A、B、D錯(cuò)誤， C正確。題型2摩擦力的突變問(wèn)題【典例5】（2019 武漢模擬）如圖所示，一箱子放在水平地面上，現(xiàn) 對(duì)箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不變，在拉力 F的大 小由零逐漸增大的過(guò)程中（箱子未離開(kāi)地面），關(guān)于摩擦力f的大小隨 拉力F的變化關(guān)系，下列四幅圖可能正確的是（）【通型通法】.題型特征：摩擦力隨外力的變化情況。.思維導(dǎo)引：【解析】選B。F與水平方向的夾角為9 ,箱子處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根 據(jù)平衡條件得：箱子所受的靜摩擦力為 f=Fcos 9 F增大，f增大； 當(dāng)拉力達(dá)到一定值，箱子運(yùn)動(dòng)瞬

10、間，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，由于 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力有個(gè)突然減小的過(guò)程；箱 子運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的支持力 N=GFsin 0, F增大，N減小，此時(shí)箱子受 到的是滑動(dòng)摩擦力，大小為f= pN, N減小，則f減小，選項(xiàng)A、C、 D錯(cuò)誤，B正確。【多維訓(xùn)練】把一重為G的物體，用一個(gè)水平的推力F=kt（k為恒量， t為時(shí)間）壓在豎直的足夠高的平整墻上，如圖所示，從 t=0開(kāi)始物 體所受的摩擦力隨t的變化關(guān)系的圖象可能正確的是 （ ）【解析】選B。由才1力F的表達(dá)式F=kt可知，力F從零逐漸增大。 當(dāng)力F比較小時(shí)，物體沿墻壁下滑，物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力， 大小為Ff=wF=w kt

11、,即滑動(dòng)摩擦力與時(shí)間t成正比。當(dāng)滑動(dòng)摩擦力 Ff=G時(shí)，物體的速度達(dá)到最大，當(dāng) FfG時(shí)，物體開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，物體所受的滑動(dòng)摩擦力繼續(xù)隨時(shí)間而增大當(dāng)物體速度減為零后，物體靜止在墻壁上，此后摩擦力變?yōu)殪o摩擦力。根據(jù)平衡條件可知此后靜摩擦力Ff=G保持不變。所以從t=0開(kāi)始物體所受的摩擦力Ff隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能正確的是圖象 R.摩擦力的有無(wú)及方向的判斷方法:假設(shè)法。(2)狀態(tài)法：根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的有無(wú)及方向。(3)牛頓第三定律法：先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向, 再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。.求解摩擦力的技巧：3.摩擦力突變的三種情況:

12、靜一靜“突變”物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作 用在物體上的其他力發(fā)生變化時(shí)，如果物體仍然保持 靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā)生“突變”靜一動(dòng)“突變”或動(dòng)一靜“突變，物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他 力變化時(shí)，如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到 的靜摩擦力將“突變”成滑動(dòng)摩擦力動(dòng)一動(dòng)“突變”某物體相對(duì)于另一物體滑動(dòng)的過(guò)程中，若突然相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向變了，則滑動(dòng)摩擦力方晌發(fā)生“突變”4.分析摩擦力突變問(wèn)題的三點(diǎn)注意：(1)題目中出現(xiàn)“最大” “最小”和“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí)，一般隱藏著 臨界問(wèn)題。(2)靜摩擦力是被動(dòng)力，具存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)

13、動(dòng)的趨勢(shì)，而且靜摩擦力存在最大值。存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，相對(duì) 滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。(3)研究傳送帶問(wèn)題時(shí)，物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦 力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)。【加固訓(xùn)練】.如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為0,在斜桿下端固定有質(zhì)量為 m的小球，小車靜止，下列關(guān)于桿對(duì)球的彈力 的判斷中，正確的是A.大小為mg方向沿桿向上B.大小為mg方向垂直桿向上C.大小為mg方向豎直向上D.以上說(shuō)法都不對(duì)【解析】選a小球受豎直向下的重力 mg與桿對(duì)小球的力F作用； 當(dāng)小車靜止時(shí)，小球也靜止，小球處于平衡狀態(tài)，受平衡力作用，桿 的作用力F與重力是一

14、對(duì)平衡力，由平衡條件得 F=mg方向豎直向 上，選項(xiàng)A B、D錯(cuò)誤，C正確。.（多選）如圖1所示，水平木板上有質(zhì)量 m=3.75 kg的物塊，受到隨 時(shí)間t變化的水平拉力F作用，如圖2所示，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí) 刻物塊所受力Ff的大小，g取10 m/s2,下列判斷正確的是（）圖I圖2A.t=1 s時(shí)外力F等于零B.t=6 s時(shí)外力F可能等于5 NC.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.08D.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.11【解析】選A、R a由題意可知水平木板表面粗糙，物塊在水平方向上的摩擦力在t=1 s時(shí)為零，若受到不為零的外力 F作用，則必 定會(huì)產(chǎn)生摩擦力，故互相矛盾，因此 t=1 s時(shí)，