1、2015高三二轮讲练测之讲专题1 物体的受力与平衡考向01 三种常见力：重力、弹力和摩擦力1.讲高考（1）考纲要求高考着重考查的知识点有：重力、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式；弹力、摩擦力的产生条件、方向判断及大小计算。（2）命题规律这部分知识单独考查一知识点的试题很少，大多数情况都是同时涉及几个知识点，而且都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，此外，基础概念与实际联系与是当前高考命题的一个趋势。特别注重物理思维与物理能力的考核案例1 （2013上海卷）如图，质量mAmB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示
2、意图是（ ） 案例2 【2014广东卷】如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ）A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向案例3 （2013北京卷）倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（ ）A.木块收到的摩擦力大小是mgcosB.木块对斜面体的压力大小是mgsinC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin cosD.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g2.讲基础（1）重力：涉及到重力问题时，最容易出错的是，把重力忘
3、掉了。（2）弹力产生条件：直接接触；弹性形变大小：弹簧弹力F=kx，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。方向：压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。特别提醒：绳只能产生拉力，杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，在分析竖直平面内的圆周运动时应该注意两者的区别。3.摩擦力产生条件：接触且挤压接触面粗糙有相对运动或者相对运动趋势大小：滑动摩擦力大小 ,与接触面的面积和物体运动速度无关；静摩擦力大小根据牛顿运动定律或平衡条件求解。方向：沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反3.讲典例
4、案例1 【2015江淮十校11月联考】如图所示，将粗糙的斜面体放在粗糙水平地面上，物块m放在斜面上，恰能沿斜面匀速下滑。若对物块m加如图所示的各方向推力：沿斜面向下，竖直向下，垂直斜面向下， 斜向左下方，物块m均向下运动，且斜面体始终静止，则下列说法正确的是（ ）A加力时地面对斜面体的摩擦力方向向右B加力时地面对斜面体的摩擦力大小为零C加力时地面对斜面体的摩擦力方向向左D加力时地面的对斜面体摩擦力方向向左【趁热打铁】 【2014北京市东城区普通校第一学期联考】如图1所示，某人通过定滑轮拉住一重物，当人向右跨出一步后，人与物仍保持静止，则（ ）A地面对人的摩擦力减小 B地面对人的摩擦力不变C人对
5、地面的压力增大 D人对地面的压力减小案例2 （多选）【2015吉林省长春外国语学校高三上学期期中】如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则：（ ） A.物体一定受3个力的作用 B.物体可能受3个力的作用 C.物体可能受到沿斜面向上的静摩擦力 D.物体可能受到沿斜面向下的静摩擦力【趁热打铁】 （多选）【2015广东实验中学高三上学期第一次阶段考试】如图，当风水平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，人站在地面上拉住连接风筝的细线。则（ ）A空气对风筝的作用力方向水平向右B地面对人的摩擦力方向水平向左C地面对人的支持力大小等于人和风筝的总重力 D风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面4.讲方法
6、弹力和摩擦力有无的判断方法：条件法；假设法；状态法（用共点力平衡或牛顿运动定律）；5.讲易错【题目】 【2014河南驻马店高中高三第一次月考】 质量均为的、两木块叠放在水平面上，如图所示，受到斜向上与水平面成角的力作用，受到斜向下与水平面成角等大的力作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止( )。A. 对的支持力一定等于B. 水平面对的支持力可能大于2C. 、之间一定存在静摩擦力D. 与水平面之间可能存在静摩擦力考向02 力的合成与分解1.讲高考（1）考纲要求会用平行四边形定则、三角形定则进行力的合成与分解；会用正交分解法进行力的合成与分解（2）命题规律这部分内容独立命题考试一般以选择题
7、为主，在高考中独立命题的可能性不大，一般与牛顿运动定律、共点力平衡、功与能以及电磁学内容结合起来考查案例1 （多选）【2013上海卷】两个共点力Fl、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（ ）A.F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B.F1、F2同时增加10N，F也增加10NC.F1增加10N，F2减少10N，F一定不变 D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大案例2 【（2013重庆卷】如题1图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为（ ）AG BGsin CGcos DGtan2.讲基础（1）运算法则平行四边形
8、定则；三角形定则（2）常用方法作图法；合成法；分解法；正交分解法；等效替代法3.讲典例案例1 【2015重庆市重庆一中高三上学期第二次月考】在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如题16图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120，则下列判断正确的是（ ）A此时两臂受到的压力大小均为5.0104NB此时千斤顶对汽车的支持力为2.0105NC若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小【趁热打铁】 【2015河南省名
9、校高三上学期期中】粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是（ ）A冬季，电线对电线杆的拉力较大B夏季，电线对电线杆的拉力较大C夏季与冬季，电线对电线杆的拉力一样大D夏季，杆对地面的压力较大【答案】 A 【解析】以整条电线为研究对象，受力分析如右图所示，由共点力的平衡条件知，两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡，案例2 【2015吉林省长春外国语学校高三上学期期中】如图所示，一个氢气球重16N，空气对它的浮力为22N，由于受到水平风力的作用，使系氢气球的绳子和地面的夹角=600，由此可求：（1）绳子
10、的拉力；（2）水平风力。联立得：F N，F风 N【趁热打铁】 【2014河南内黄一中高三12月月考】如图所示，用OA、OB两根绳悬挂一个质量为M的物块处于静止状态，OA绳水平，OA绳拉力为TA，OB绳拉力为TB，两绳的最大承受力均为2Mg，下列说法正确的是（ ）ATATBBOB与天花板间的夹角可能为20C保持O点位置不动，缓慢增大OB绳与天花板的夹角，则TA、TB都增大D保持O点位置不动，缓慢增大OB绳与天花板的夹角，则TA、TB都减小4.讲方法（1）平行四边形(三角形)定则利用平行四边形(三角形)定则分析物体的受力情况在各类教辅中较常见掌握好这种方法的关键在于深刻地理解好“在力的图示中，有向
11、线段替代了力的矢量”；平行四边形法有时还可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比（2）正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法。（3）几种特殊情况下的力的合成问题两个分力F1、F2互相垂直时，合力，方向与F1的夹角的正切。两分力大小相等时，即F1= F2= F，合力，方向在这两个力的夹角平分线上。两分力大小相等，夹角为120时，可得F合=F5.讲易错【题目】 【2014河北唐山高三一模】如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，AOB=120，COD=60，若在O点处悬挂一
12、个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为（ ）AB CD度。考向03 受力分析1.讲高考（1）考纲要求学会进行受力分析的一般问题与方法（2）命题规律对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试的热点和难点问题案例1 【2013上海卷】如图，质量mAmB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是（ ） 案例2 （多选）（2013广东卷）如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（ ）AP向下滑动 BP静止不动 CP所受的合外力增大 DP与斜面间的静摩擦力增大2.讲基础（1）受
13、力分析的一般顺序先分析场力（重力、电场力、磁场力），再分析接触力（弹力、摩擦力），最后分析其它力（2）受力分析应该知道的三个技巧：建立受力分析思维模板，也就是养成按一定顺序进行受力分析的习惯，这样可有效的防止“丢力”；善于变换研究对象，如果不能直接判断某物体是否对研究对象有力的作用，这时可以先分析这个物体的受力情况，再分析研究对象的受力情况；结合运动状态及时修正，由于弹力和摩擦力是被动力，它们的大小和方向与物体的运动状态有密切的联系，所以分析物体的受力情况时，除了根据力产生的条件判断外，还必须根据物体的运动状态，给合牛顿运动定律和平衡条件及时修正。（3）受力分析还就注意以下几个问题：注意要找到
14、施力物体注意区分性质力和效果力合力和分力不能重复考虑注意内力和外力可把所有力的作用点（箭尾）都画在物体的重心处，在保证科学性的前提画力的示意图3.讲典例案例1 【2014杨家坪中学高三上期第一次月考】如图所示，质量为的物体，在沿斜面向上的拉力作用下，沿质量为的斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，则水平面对斜面（ ）A有水平向左的摩擦力 B无摩擦力C支持力为 D支持力大于【趁热打铁】 【2014浙江诸暨中学高三期中】如图所示为高山缆车的一段，钢缆倾角为300，每个车厢（包括乘客）的总质量2800kg，车厢通过光滑滑轮挂在架空钢缆上，利用牵引钢缆拉动车厢匀速向上运动。假定架空钢缆和牵引钢缆都是直的，
15、忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度取10m/s2。则下列说法正确的是 （ ）A车厢处于超重状态B每个车厢只受3个力作用C每个车厢对架空钢缆的作用力为28000ND相邻两段牵引钢缆的张力差为14000N案例2 【2014万州区第一次诊断性监测】在建筑装修中，工人用质量为的磨石对斜壁（斜壁与竖直方向的夹角为）进行打磨，如题1图所示.当对磨石加竖直向上的推力时，磨石恰好沿斜壁匀速向上运动已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，则磨石受到的摩擦力是（ ）A. B. C. D.【趁热打铁】 【2014浙江余姚市第五中学高三上期摸底】图中，一个质量均匀的球放在互成120的两块光滑平面上，保持静止，OA是水平的关
16、于球的受力分析，下面说法中正确的是（ ）A球受重力、平面OA和OB的弹力B球除了受重力外，只受到平面OA的弹力C平面OA对球的弹力，方向向上偏左D平面OB对球的弹力，方向向上偏右4.讲方法（1）整体法与隔离法的灵活应用一般先选取整体分析运动状态，再选取隔离体分析相互作用的内力，对于复杂的问题整体法和隔离法要灵活交叉使用。（2）假设法在未知某力是否存在量，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体的运动状态产生影响来判断该力是否存在。5.讲易错【题目】 【2015甘肃省兰州第一中学高三上学期期中】如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面
17、做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（ ）A滑块运动到A点时，NMg，摩擦力方向向左 B滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右CN（ M+m） g，M与地面无摩擦力D滑块运动到D点时，N=（ M+m） g，摩擦力方向向左考向04 共点力的平衡1.讲高考（1）考纲要求掌握共点力作用下的平衡条件及推论学会用图解法分析动态平衡问题和极值问题（2）命题规律共点力平衡问题是高考中出现的频率很高，单独命题一般是选择题，但计算题也会涉及到，主要结合牛顿运动定律、功能关系和电磁学相
18、关知识一起来考查，案例1 【2013天津卷】如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN，以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（ ）A.FN保持不变，FT不断增大 B.FN不断增大，FT不断减小C.FN保持不变，FT先增大后减小 D.FN不断增大，FT先减小后增大案例2 【2014上海卷】如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N
19、。在运动过程中（A）F增大，N减小 （B）F减小，N减小 （C）F增大，N增大 （D）F减小，N增大【答案】A【解析】受力分析如下图2.讲基础（1）两类典型的平衡问题静态平衡；动态平衡（2）共点力平衡条件（3）二力平衡（4）三力平平衡（5）动态平衡在动态平衡问题中，一定要先抓住不变的力（大小和方向），然后找出部分不变的力（大小或方向），最后分析其它力的变化；在共点力动态平衡问题中，一般不必进行定量计算，首先考虑用图解法。3.讲典例案例1 【2013南京师大附中第1学期高三年级期中考试】如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相
20、同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止，f表示木块与挡板间摩擦力的大小，N表示木块与挡板间正压力的大小，若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止，且O1、O2始终等高，则( )AN变大 BN变小 Cf变大 Df变小【趁热打铁】 【2014吉大附中第三次模拟】如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是 （ ）Am1=m2 Bm1=m2tan Cm1=m2cot Dm1=m2cos力关系，可以得到，则有：
21、，即，故B选项正确。 案例2 （多选）【2014河南开封高三一模】如图所示在倾角为的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜面夹 角。初始时。在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是（ ）A斜面对球的支持力变大B档板对球的弹力变大C斜面对球的支持力变小D档板对球的弹力先变小后变大【趁热打铁】 【2015浙江省深化课程改革协作校高三11月期中联考】重为G的物体系在两根等长的细绳OA、OB上，轻绳的A端、B端挂在半圆形的支架上，如图所示，OA与水平方向的夹角为45，固定B端的位置，将绳OA的A端沿半圆形支架从图示位置开始上移或下移过程中，则（ ）AOA向上移动的过程中，OB
22、绳上的拉力减小，OA绳上的拉力增大BOA向上移动的过程中， OB绳上的拉力增大，OA绳上的拉力减小COA向下移动的过程中， OB绳上的拉力增大，OA绳上的拉力增大DOA向下移动的过程中，OB绳上的拉力增大，OA绳上的拉力减小案例3 【2014江苏省启东中学第一学期第一次质量检测】(12分)如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m1kg，斜面倾角30，细绳与竖直方向夹角30，光滑斜面体的质量M3kg，置于料糙水平面上(g取10m/s2)。求：细绳对小球拉力的大小；地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。【趁热打铁】 【2014江苏高三第一次联考物理试卷】(13分)如图所示，
23、用完全相同的、劲度系数均为k的轻弹簧A、B、C将两个质量均为m的小球连接并悬挂起来，两小球均处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，已知重力加速度为g，试求出轻弹簧A、B、C各自的伸长量。(所有弹簧形变均在弹性范围内) 4.讲方法（1）正交分解法多用于三个或三个以上共点力作用下的平衡，要注意的是：对坐标轴的选择，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解求知力和待求力。（2）矢量三角形法物体受三个力作用下平衡时，则这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，反之也成立。利用矢量三角形，可能根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解。（3）图解法进
24、行动态平衡分析图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个力作用，且其中一个大小和方向均不变（已知恒力），另一个力的方向不变，第三个力的大小、方向均发生变化。一般做法是：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，再依据某一力的变化，在同一图中作出物体若干状态下的平衡受力图（力的平行四边形或三角形），从而确定力的大小及方向的变化情况。5.讲易错【题目】 【2014浙江效实中学高三上期期始考】如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的【错因】不能熟练运用整体法和隔离法解决问题 【正解】单独分析球b的受力有自身重力竖直向下，斜面支持力垂直斜面指向左上方，细线拉力