2025屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試模塊一力與運(yùn)動(dòng)專題一力與物體的平衡課件

模塊一力與運(yùn)動(dòng)專題一力與物體的平衡[專題復(fù)習(xí)定位]1．該專題主要解決力學(xué)和電學(xué)中的受力分析和共點(diǎn)力的平衡問題，涉及的力主要有重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力等。2.掌握力的合成法和分解法、整體法與隔離法、解析法和圖解法等的應(yīng)用。高考真題再現(xiàn)PART01第一部分命題點(diǎn)1力的合成與分解1．(2022·遼寧卷，T4)如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。蛛絲OM、ON與豎直方向夾角分別為α、β(α>β)。用F1、F2分別表示OM、ON的拉力，則(

)A．F1的豎直分力大于F2的豎直分力B．F1的豎直分力等于F2的豎直分力C．F1的水平分力大于F2的水平分力D．F1的水平分力等于F2的水平分力√解析：對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析，水平方向F1sinα＝F2sinβ，即F1的水平分力等于F2的水平分力，C錯(cuò)誤，D正確；因α>β，且α、β均為銳角，則F1<F2，又cosα<cosβ，則F1在豎直方向的分力F1cosα小于F2在豎直方向的分力F2cosβ，A、B錯(cuò)誤?！堂}點(diǎn)2受力分析和靜態(tài)平衡2．(2023·廣東卷，T2)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測(cè)船體。壁面可視為斜面，與豎直方向夾角為θ。船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直于壁面，下列關(guān)系式正確的是(

)A．Ff＝G

B．F＝FNC．Ff＝Gcosθ D．F＝Gsinθ解析：如圖所示，將重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解，沿斜面方向，由平衡條件得Ff＝Gcosθ，故A錯(cuò)誤，C正確；垂直于斜面方向，由平衡條件得F＝Gsinθ＋FN，故B、D錯(cuò)誤?！?.(2024·遼寧、吉林、黑龍江卷，T3)利用硯臺(tái)將墨條磨成墨汁，墨條速度方向水平向左時(shí)，則(

)A．硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向左B．桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左C．桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力D．桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力與墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力是一對(duì)平衡力解析：滑動(dòng)摩擦力方向與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，墨條相對(duì)硯臺(tái)水平向左運(yùn)動(dòng)，則硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向右，A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律結(jié)合A項(xiàng)分析可知，硯臺(tái)受到墨條水平向左的摩擦力，而硯臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，其水平方向上受力平衡，則桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向右，桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力，B錯(cuò)誤，C正確；對(duì)硯臺(tái)受力分析，豎直方向上，硯臺(tái)受到自身重力、墨條的壓力和桌面的支持力，因此桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力與墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力不是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤?！?．(2024·廣西卷，T2)工人卸貨時(shí)常利用斜面將重物從高處滑下。如圖，三個(gè)完全相同的貨箱正沿著表面均勻的長(zhǎng)直木板下滑，貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同。若1、2、3號(hào)貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為Ff1、Ff2和Ff3，則(

)A．Ff1<Ff2<Ff3

B．Ff1＝Ff2<Ff3C．Ff1＝Ff3<Ff2 D．Ff1＝Ff2＝Ff3解析：根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式f＝μFN，可知滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無(wú)關(guān)，只與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)，由題可知三個(gè)貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同，壓力大小也相同，故摩擦力相同，即Ff1＝Ff2＝Ff3。√√√√9.(2023·海南卷，T3)如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是(

)A．工人受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力B．工人對(duì)繩的拉力和繩對(duì)工人的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C．重物緩慢提起的過程中，繩子拉力變小D．重物緩慢提起的過程中，繩子拉力不變√命題點(diǎn)4電學(xué)中的平衡問題10．(2022·湖南卷，T3)如圖(a)，直導(dǎo)線MN被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO′上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO′的磁場(chǎng)，與OO′距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖(b)所示。導(dǎo)線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是(

)A．當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖(a)右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向MB．電流I增大，靜止后，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變C．tanθ與電流I成正比D．sinθ與電流I成正比√題型分類講練PART02第二部分√題型一

力的合成與分解√題型二受力分析和靜態(tài)平衡1．受力分析的方法(1)基本思路在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析。(2)分析方法①整體法：將加速度相同的幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析。②隔離法：將所研究的對(duì)象從周圍的物體中分離出來，單獨(dú)進(jìn)行受力分析。2．靜態(tài)平衡問題的處理方法(1)合成法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等、方向相反。(2)效果分解法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件。(3)正交分解法：物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用而平衡，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件。√考向1受力分析一智能機(jī)器人協(xié)助派件員分揀快遞的場(chǎng)景如圖所示，派件員將包裹放在機(jī)器人的水平托盤上后，機(jī)器人通過掃碼讀取目的地信息，并生成最優(yōu)路線，將不同目的地的包裹送至不同的位置，從而實(shí)現(xiàn)包裹的分揀功能。關(guān)于機(jī)器人和包裹，下列說法正確的是(

)A．機(jī)器人加速前進(jìn)則包裹對(duì)水平托盤的摩擦力方向向后B．包裹受到向上的支持力是包裹發(fā)生形變產(chǎn)生的C．包裹對(duì)機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對(duì)包裹的支持力是一對(duì)平衡力D．包裹隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，包裹受到向前的摩擦力[解析]

機(jī)器人加速前進(jìn)時(shí)，相對(duì)于包裹機(jī)器人有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故此時(shí)包裹對(duì)水平托盤的摩擦力方向向后，A正確；包裹受到向上的支持力是托盤發(fā)生形變產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；包裹對(duì)機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對(duì)包裹的支持力是一對(duì)相互作用力，C錯(cuò)誤；包裹隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，包裹加速度為零，故此時(shí)不受摩擦力，D錯(cuò)誤。√考向2靜態(tài)平衡問題

(2023·山東卷，T2)餐廳暖盤車的儲(chǔ)盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平。已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距為1.0cm，重力加速度大小g取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為(

)A．10N/m

B．100N/mC．200N/m D．300N/m[解析]

由題意知，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平，則說明一個(gè)盤子所受的重力可以使彈簧形變相鄰兩盤間距，則有mg＝3kx，解得k＝100N/m。√梅州的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)有不少，興寧花燈就是其中一種，它與北京宮燈是一脈相承，始于宋代，流行于明清，傳承了上千年的客家傳統(tǒng)習(xí)俗?；粲盟臈l長(zhǎng)度相同、承受能力相同的繩子高高吊起，如圖所示，繩子與豎直方向夾角為θ，花燈質(zhì)量為m，則下列說法正確的是(

)

A．每條繩子的拉力均相同B．增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力增大C．繩子拉力的合力方向?yàn)樨Q直方向D．繩子長(zhǎng)一些更易斷題型三動(dòng)態(tài)平衡問題1．解析法先受力分析，再建立直角坐標(biāo)系，正交分解力，列平衡方程或在力的三角形中結(jié)合三角形知識(shí)列平衡方程，然后分析方程中的變量有哪些，分析題目信息，得到這些物理量是如何變化的，得到平衡條件下的受力動(dòng)態(tài)變化情況。2．圖解法(1)先受力分析，得出物體受幾個(gè)力而處于平衡狀態(tài)。(2)分析題目給出的信息，判斷物體受力的變化方式。(3)把受力對(duì)應(yīng)到幾何圖形中，結(jié)合幾何知識(shí)分析。說明：此法一般應(yīng)用于物體受3個(gè)共點(diǎn)力或者可以等效為3個(gè)共點(diǎn)力的情況，并且常用于定性分析。3．力的三角形法對(duì)受三個(gè)力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三個(gè)力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力?！炭枷?解析法的應(yīng)用如圖所示，某同學(xué)將一橡皮擦輕放在塑料尺的一端，并將該端伸出桌面邊緣，塑料尺緩慢向外移動(dòng)，彎曲程度變大，橡皮擦相對(duì)于塑料尺始終保持靜止，則在此過程中橡皮擦對(duì)尺子的(

)

A．壓力增大

B．壓力減小C．摩擦力不變 D．摩擦力減小[解析]

將橡皮擦所在位置等效為沿塑料尺切線方向的一個(gè)斜面，設(shè)斜面傾角為θ，對(duì)橡皮擦進(jìn)行分析，如圖所示，則有f＝mgsinθ，N＝mgcosθ，根據(jù)牛頓第三定律有f′＝f，N′＝N，在橡皮擦離桌邊越來越遠(yuǎn)，塑料尺也越來越彎曲的過程中，等效斜面傾角θ逐漸增大，可知f′增大，N′減小，即橡皮擦對(duì)尺子的壓力減小，摩擦力增大?！炭枷?圖解法的應(yīng)用如圖所示，用光滑鐵絲彎成的四分之一圓弧軌道豎直固定在水平地面上，O為圓心，A為軌道上的一點(diǎn)，一中間帶有小孔的小球套在圓弧軌道上，對(duì)小球施加一個(gè)拉力，若在拉力方向從水平向左在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)至豎直向上的過程中，小球始終靜止在A點(diǎn)，則拉力F(

)

A．先變大，后變小 B．先變小，后變大C．一直變大 D．一直變小[解析]

小球始終靜止在A點(diǎn)，對(duì)小球受力分析可知，小球受重力、彈力及拉力，三力平衡，三力可組成一個(gè)閉合的三角形，如圖所示，則拉力方向從水平向左在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)至豎直向上的過程中，拉力F先變小，后變大，所以B正確，A、C、D錯(cuò)誤?？枷?正弦定理的應(yīng)用新疆是我國(guó)最大的產(chǎn)棉區(qū)，在新疆超過70%的棉田都通過機(jī)械自動(dòng)化采收。自動(dòng)采棉機(jī)能夠在采摘棉花的同時(shí)將棉花打包成圓柱形棉包，通過采棉機(jī)后側(cè)可以旋轉(zhuǎn)的支架平穩(wěn)將其放下，如圖甲所示。放下棉包的過程可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型，質(zhì)量為m的棉包放在“V”形擋板上，兩板間夾角為120°固定不變，“V”形擋板可繞P點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略“V”形擋板對(duì)棉包的摩擦力，在使BP板由水平位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°的過程中，下列說法正確的是(

)A．當(dāng)AP板水平時(shí)，棉包受到三個(gè)力的作用B．棉包對(duì)AP板的壓力一直增大C．棉包對(duì)BP板的壓力先減小后增大D．當(dāng)BP板轉(zhuǎn)動(dòng)30°時(shí)，棉包對(duì)AP板的壓力大于棉包對(duì)BP板的壓力√題型四電學(xué)中的平衡問題1．基本思路要堅(jiān)持“電學(xué)問題、力學(xué)方法”的基本思路，結(jié)合電學(xué)的基本規(guī)律和力學(xué)中的受力分析及平衡條件解決問題。2．注意事項(xiàng)(1)點(diǎn)電荷間的作用力大小要用庫(kù)侖定律求解。(2)安培力方向的判斷要先判斷磁場(chǎng)方向、電流方向，再用左手定則判斷，同時(shí)注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。(3)電場(chǎng)力或安培力的出現(xiàn)，可能會(huì)對(duì)彈力或摩擦力產(chǎn)生影響。(4)涉及電路問題時(shí)，要注意閉合電路歐姆定律的應(yīng)用?！獭獭炭枷?電磁感應(yīng)中的平衡

(多選)依附建筑物架設(shè)的磁力緩降高樓安全逃生裝置，具有操作簡(jiǎn)單、無(wú)需電能、逃生高度不受限制及下降速度可調(diào)、可控等優(yōu)點(diǎn)。該裝置原理如圖，可等效為間距L＝0.5m的兩根豎直導(dǎo)軌上部連通，人和磁鐵固定在一起，沿導(dǎo)軌共同下滑，磁鐵產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T的勻強(qiáng)