2008年高考物理二輪專題復(fù)習(xí)全集力與運動平衡

專題一:力和運動2008.03.20靜止勻速直線運動勻變速直線運動平拋運動勻速圓周運動簡諧振動

牛頓第一定律

牛頓第二定律

牛頓第三定律力運動運動定律力和運動重力彈力摩擦力電場力磁場力

力和運動的關(guān)系3.F大小不變且始終垂直V勻速圓周運動4.F=-kx簡諧運動V=0靜止V≠0勻速運動1.F=0V≠0F、V反向勻減速直線運動F、V夾角α勻變速曲線運動勻加速直線運動V=0F、V同向勻加速直線運動2.F=恒量物體的運動決定于受到的合力和初始運動情況.第一講:力和平衡一.力的平衡平衡狀態(tài)：指的是靜止或勻速直線運動狀態(tài)。特點：2.平衡條件：共點力作用下物體的平衡條件是所受合外力為零，即3.平衡條件的推論:（1）物體在多個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，則其中的一個力與余下的力的合力等大反向；（2）物體在同一平面內(nèi)的三個不平行的力作用下，處于平衡狀態(tài)，這三個力必為共點力；（3）物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)時，圖示這三個力的有向線段必構(gòu)成閉合三角形。

4.求解共點力作用下物體的平衡問題常用的方法

①.合成法三角形法則：若三個不平行的共點力的合力為零則三力首尾相連一定組成一個封閉的三角形。三力交匯原理：物體在同一平面內(nèi)的三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，則這三個力不平行就共點。②.分解(正交分解)法③.相似三角形法：④.力三角形圖解法:當(dāng)物體所受的力變化時，通過對幾個特殊狀態(tài)畫出力圖（在同一圖上）對比分析，使動態(tài)問題靜態(tài)化，抽象問題形象化，問題將變得易于分析處理。

1．如圖，光滑均勻球放在豎直墻壁和木板之間．當(dāng)板與墻間夾角θ緩慢地逐漸減小時，球?qū)Φ膲毫A和球?qū)δ景宓膲毫B的大小變化情況是（）

A.NA、NB均減小;B.NA減小、NB增大;

C.NA增大、NB減小;D.NA、NB均增大.D2．如圖所示，用兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點O，并用第三根細(xì)線連接A、B兩小球，然后用某個力F作用在小球A上，使三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則該力可能為圖中的（ ）（A）F1。 （B）F2。 （C）F3。 （D）F4。BC例1、如圖1—1所示，質(zhì)量為m=5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面體上，用一平行于斜面的大小為30N的力F推物體，使物體沿斜面向上勻速運動，斜面體質(zhì)量M=10kg，始終靜止，取g=10m/s2，求:地面對斜面體的摩擦力及支持力．fNF(M＋m)g圖1—2解析：對系統(tǒng)進(jìn)行整體分析，受力分析如圖1—2：由平衡條件有：由此解得

例2、a、b、c為三個物塊，M、N為兩個輕質(zhì)彈簧，R為跨過定滑輪的輕繩，它們連接如圖所示，并處于平衡狀態(tài)．則：

A．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)

B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

C．有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)AD

2002年廣東---2

解析：由于輕繩只能拉而不能壓縮彈簧，故N不能處于壓縮狀態(tài)，只能處于位伸或不伸不縮狀態(tài)，則B選項錯誤．

若N處于拉伸狀態(tài)，則輕繩對N的拉力必不為零，因而繩子R對物體塊a的拉力也不必不零，即a必受R作用于它的向上拉力T作用，對a受力分析得T+F－mag=0，彈簧對a的作用力F=mag－T，

F>0表示豎直向上，

F<0表示豎直向下，

F=0表示彈簧M不伸不縮狀態(tài)，顯然不與a重力有關(guān)綜合上述分析可知A、D選項正確．

誤點警示：本題要求考生結(jié)合彈簧可伸可縮而軟繩不能有推力這些條件進(jìn)行推理，從而找出可能性結(jié)論的條件例3、如圖1-2-1所示，跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體A和B，物體A放在銳角為θ的斜面上，已知A物體質(zhì)量為m，A物體與斜面最大靜摩擦力是與斜面間彈力的μ倍（μ＜tgθ），滑輪摩擦不計，物體A要靜止在斜面上，物體B質(zhì)量的取值范圍為多少？在A靜止的前提下，斜面體與地面間摩擦情況又如何？解析:本題是靜力學(xué)問題，運用平衡條件及正交分解法是解答該類問題的主要方法。先以B為研究對象，因為B靜止所以有：T=mBg①再以A為研究對象，若A處于上滑的臨界狀態(tài)，有：T1=fm+mgsinθ②而N=mgcoSθ④由①②③④可得:mB=m(sinθ+μcosθ)⑤=μN③由①③④⑥可得：mB=m(sinθ-μcosθ)⑦由⑤⑦可得mB應(yīng)滿足的條件為：

m(sinθ-μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ)

在A靜止的前提下，A和滑輪支架對斜面體的總作用力豎直向下，A、B和斜面C整體對地面只有向下的壓力，地面與C間無摩擦力。同理，若A處于將要下滑的臨界狀態(tài)則有：T2+fm=mgsinθ⑥說明:

處理靜力學(xué)問題，首先要選取妥當(dāng)?shù)难芯繉ο螅M(jìn)行受力分析和力的運算，其中摩擦力為被動力，要根據(jù)物體所受的其他力和所處的狀態(tài)正確判斷。隔離法和整體法的巧妙使用可簡化解題步驟。如本題中A物加速下滑，則對A、B、C進(jìn)行整體分析可知，整體中有成員有向左的加速度分量，地面對斜面體C應(yīng)有向左的摩擦力。例4、如圖4所示，一質(zhì)量為m的貨物放在傾角為α的傳送帶上隨傳送帶一起向上或向下做加速運動．設(shè)加速度大小為α，試求兩種情況下貨物所受的摩擦力．m

╮α圖4解析：物體m向上加速運動時，由于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物體隨傳送帶向上加速運動，傳送帶對物體的摩擦力必定沿傳送帶向上．物體沿斜面向下加速運動時，摩擦力的方向要視加速度的大小而定，當(dāng)加速度為某一合適值時，重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力，則摩擦力為零；當(dāng)加速度大于此值時，摩擦力應(yīng)沿斜面向下；當(dāng)加速度小于此值時，摩擦力應(yīng)沿斜面向上．向下加速運動時，由牛頓第二定律，得：mgsina—F＝ma(設(shè)F沿斜面向上)所以F=mgsina-ma

當(dāng)a<gsina時，F(xiàn)>0．與所設(shè)方向相同——沿斜面向上．

當(dāng)a＝gsina時，F(xiàn)=0．即貨物與傳送帶間無摩擦力作用．

當(dāng)a>gsina時，F(xiàn)<0．與所設(shè)方向相反——沿斜面向下．向上加速運動時，由牛頓第二定律，得：所以F-mgsina=ma，方向沿斜面向上

小結(jié)：

當(dāng)物體加速運動而摩擦力方向不明確時，可先假設(shè)摩擦力向某一方向，然后應(yīng)用牛頓第二定律導(dǎo)出表達(dá)式，再結(jié)合具體情況進(jìn)行討論動力學(xué)的典型問題皮帶傳動物體時摩擦力的判定問題θBAa物體與傳送帶無相對滑動時：（1）a=gsinθ時，f=0（2）a>gsinθ時，f沿斜面向下（3）a<gsinθ時，f沿斜面向上警示1：:注意“死節(jié)”和“活節(jié)”問題。例5、如圖33所示，長為5m的細(xì)繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4m的兩桿的頂端A、B，繩上掛一個光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個重為12N的物體，平衡時，問：①.繩中的張力T為多少? ②.A點向上移動少許，重新平衡后，繩與水平面夾角，繩中張力如何變化?例6、如圖34所示，AO、BO和CO三根繩子能承受的最大拉力相等，O為結(jié)點，OB與豎直方向夾角為θ，懸掛物質(zhì)量為m。求①

.OA、OB、OC三根繩子拉力的大小。②.A點向上移動少許，重新平衡后，繩中張力如何變化？

分析與解：例5中因為是在繩中掛一個輕質(zhì)掛鉤，所以整個繩子處處張力相同。而在例6中，OA、OB、OC分別為三根不同的繩所以三根繩子的張力是不相同的。不少同學(xué)不注意到這一本質(zhì)的區(qū)別而無法正確解答例5、例6。對于例5分析輕質(zhì)掛鉤的受力如圖35所示，由平衡條件可知，T1、T2合力與G等大反向，且T1=T2，所以

T1sin+T2sin=T3=G

圖35T3=G

T1

T2αα即T1=T2=

，而AO.cos+BO.cos=CD,所以cos=0.8sin=0.6,T1=T2=10N

同樣分析可知：A點向上移動少許，重新平衡后，繩與水平面夾角，繩中張力均保持不變。

而對于例6分析節(jié)點O的受力如圖36所示，由平衡條件可知，T1、T2合力與G等大反向，但T1不等于T2，所以

T1=T2sin,G=T2cos

但A點向上移動少許，重新平衡后，繩OA、OB的張力均要發(fā)生變化。如果說繩的張力仍不變就錯了。圖36T1T2θGG警示2：注意“死桿”和“活桿”問題。

例7、如圖37所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩OC懸掛在支架上的O點，輕桿OB可繞B點轉(zhuǎn)動，求細(xì)繩OA中張力T大小和輕桿OB受力N大小。

例8、如圖38所示，水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有小滑輪B，一輕繩一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10kg的重物，A.50N B.C.100N D.，則滑輪受到繩子作用力為：分析與解：對于例7由于懸掛物體質(zhì)量為m，繩OC拉力大小是mg，將重力沿桿和OA方向分解，可求.對于例8若依照例7中方法，則繩子對滑輪應(yīng)選擇D項；實際不然，由于桿AB不可轉(zhuǎn)動，是死桿，桿所受彈力的方向不沿桿AB方向。由于B點處是滑輪，它只是改變繩中力的方向，并未改變力的大小，滑輪兩側(cè)繩上拉力大小均是100N，夾角為，9、如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣塊，甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地面上，空間存在水平方向的勻強(qiáng)磁場，在水平恒力F的作用下，甲、乙一起向左加速運動，那么在加速運動階段()A．甲、乙之間的摩擦力不斷增大

B.甲、乙之間的摩擦力不變

C.甲、乙兩物體的加速度不斷減小

D．甲對乙的壓力不斷增大BD10、在建筑工地上有時需要將一些建筑材料由高處送到低處，為此工人們設(shè)計了一種如圖所示的簡易滑軌：兩根圓柱形木桿AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上，把一摞瓦放在兩木桿構(gòu)成的滑軌上，瓦將沿滑軌滑到低處.在實際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端時速度較大，有可能摔碎，為了防止瓦被損壞，下列措施中可行的是:A、減少每次運送瓦的塊數(shù)

B、增多每次運送瓦的塊數(shù)

C、減小兩桿之間的距離

D、增大兩桿之間的距離D11．如圖3所示，在傾角為θ的固定光滑斜面上，質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用，F(xiàn)1方向水平向右，F(xiàn)2方向豎直向上。若物體靜止在斜面上，則下列關(guān)系正確的是A．B．C．D．B2007年廣東---5AθabER圖512．豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球，將平行金屬板按圖5所示的電路圖連接。絕緣線與左極板的夾角為θ。當(dāng)滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當(dāng)滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則Ａ．θ1<θ2，I1<I2Ｂ．θ1>θ2，I1>I2Ｃ．θ1=θ