高中物理 二輪復習 力與平衡.ppt

第一單元力與運動 第一單元 知識網(wǎng)絡構建 知識網(wǎng)絡構建 第一單元 考情深度解讀 2010 2012年課標卷命題考向解讀 1 物體的平衡部分 考題命制出發(fā)點為共點力作用下物體的平衡條件 力的合成與分解等內(nèi)容 以考查物體受力分析的方法及重力 彈力 摩擦力 電場力 磁場力作用下的平衡問題的應用為主 關注彈簧彈力作用下物體的平衡及整體法與隔離法的應用等問題 考情深度解讀 2 力與直線運動部分 考題命制出發(fā)點為牛頓運動定律與勻變速直線運動規(guī)律結合等內(nèi)容 以考查直線運動物體的運動過程分析 加速度在受力和運動結合問題中的橋梁作用等為主 關注兩物體運動的相遇及運動圖象問題 3 曲線運動部分 考題命制出發(fā)點為曲線運動的特點 平拋運動 圓周運動等內(nèi)容 以考查曲線運動的軌跡 平拋運動和圓周運動規(guī)律的應用為主 關注平拋運動 圓周運動與直線運動的綜合及與電場 磁場的綜合 第一單元 考情深度解讀 4 萬有引力與天體運動部分 考題命制出發(fā)點為萬有引力定律應用 天體運動的規(guī)律等 以考查繞中心天體做圓周運動的衛(wèi)星線速度 角速度 周期 加速度等與軌道半徑的關系以及天體質量的計算等問題為主 關注衛(wèi)星變軌問題 近三年考題中 高考的三種題型在本專題都有體現(xiàn) 物體的平衡問題 選擇題 天體運動問題 選擇題 和直線運動 計算題 三種題類每年必考 2013年課標卷的命題方向預測 1 物體的平衡部分 考查物體受力分析和平衡條件在生活 生產(chǎn)中的實際應用 以選擇題形式命題 第一單元 考情深度解讀 2 力與直線運動部分 考查牛頓運動定律與直線運動的綜合應用 以選擇題形式命題 注意運動圖象問題 3 曲線運動部分 考查拋體運動 圓周運動 直線運動組合情景下的運動問題 受力問題及功能綜合問題 命題形式一般為選擇題 或計算題 4 萬有引力與天體運動部分 考查萬有引力定律在航天運動中的應用 命題形式為選擇題 第一單元 考情深度解讀 第一單元 近年高考縱覽 近年高考縱覽 第一單元 近年高考縱覽 第一單元 近年高考縱覽 第一單元 近年高考縱覽 專題一力與物體的平衡 專題一力與物體的平衡 專題一 核心知識重組 核心知識重組 一 幾種常見力的比較 專題一 核心知識重組 專題一 核心知識重組 二 力的合成與分解1 運算法則 平行四邊形定則 適用所有矢量運算 2 常用方法 合成法 分解法 正交分解法 3 合力與分力的關系 等效替代 三 共點力作用下物體 或系統(tǒng) 的平衡1 平衡條件 F 0 正交分解Fx 0 Fy 0 2 平衡狀態(tài) 物體處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài) 專題一 核心知識重組 四 物體受力分析1 受力分析的步驟 1 明確研究對象 研究對象可以是一個點 一個物體或物體系統(tǒng)等 2 按順序找力 分析場力 如 重力 電場力 磁場力 分析已知外力 分析接觸力 先分析彈力 后分析摩擦力 3 畫出受力圖 每個力都要標明表示力的符號 專題一 核心知識重組 4 防止多力和漏力 檢查畫出的每個力能否找到施力物體 如果沒有施力物體 則該力不存在 檢查物體在受力分析的基礎上 能否使物體處于題目給定的運動狀態(tài) 靜止 勻速 變速 2 受力分析的注意事項 只分析受力物體 不分析施加物體 只分析性質力 不分析效果力 如向心力等 只分析外力 不分析內(nèi)力 分析物體受力時 應關注物體運動狀態(tài) 如物體的平衡 加速與減速 直線與曲線等 專題一 核心知識重組 探究點一三力平衡如果物體僅受三個力作用而處于平衡狀態(tài) 則其中任意兩個力的合力與第三個力大小相等 方向相反 可根據(jù)平行四邊形定則 利用合成法 分解法找到直角三角形 相似三角形 用三角函數(shù)知識求解 要點熱點探究 專題一 重點熱點探究 例1 2012 課標全國卷 如圖1 1 1所示 一小球放置在木板與豎直墻面之間 設墻面對球的壓力大小為FN1 球對木板的壓力大小為FN2 以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸 將木板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置 不計摩擦 在此過程中 A FN1始終減小 FN2始終增大B FN1始終減小 FN2始終減小C FN1先增大后減小 FN2始終減小D FN1先增大后減小 FN2先減小后增大圖1 1 1 專題一 重點熱點探究 專題一 重點熱點探究 點評 本題是應用力的合成的方法求解三力作用下物體的平衡問題 下面的變式題則是應用分解的方法求解三力作用下物體的平衡問題 專題一 重點熱點探究 變式題 2012 浙江卷 如圖1 1 2所示 與水平面夾角為30 的固定斜面上有一質量m 1 0kg的物體 細繩的一端與物體相連 另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連 物體靜止在斜面上 彈簧秤的示數(shù)為4 9N 關于物體受力的判斷 取g 9 8m s2 下列說法正確的是 A 斜面對物體的摩擦力大小為零B 斜面對物體的摩擦力大小為4 9N 方向豎直向上C 斜面對物體的支持力大小為4 9N 方向豎直向上D 斜面對物體的支持力大小為4 9N 方向垂直斜面向上 專題一 重點熱點探究 圖1 1 2 專題一 重點熱點探究 辨析 將物體受到的重力沿平行和垂直斜面方向分解 則垂直斜面方向上斜面對物體的支持力與重力垂直斜面的分力等大 FN mgcos30 4 9N 在平行斜面方向 因繩的拉力大小不確定 則斜面對物體的摩擦力的方向可能沿斜面向上 向下或為零 選項AD正確 專題一 重點熱點探究 探究點二多力平衡當物體受四個及以上共點力的作用而平衡時 一般采用正交分解法求解 即把物體受到的各個力沿互相垂直的兩個方向分解 當物體處于平衡狀態(tài)時有 Fx合 0 Fy合 0 如果物體在某一方向上做勻速直線運動或者靜止 則物體在該方向的合力為零 專題一 重點熱點探究 例2如圖1 1 3所示 A B兩物體用輕細繩跨過光滑輕小滑輪相連 A物體懸在空中 B物體放在水平地面上 A B兩物體均靜止 現(xiàn)將B物體向左緩慢移動一段距離 物體A始終保持靜止 則移動后與移動前相比 A 繩子的拉力不變B 地面對物體B的支持力變小C 地面對物體B的摩擦力變大D 物體B受到地面的作用力不變 專題一 重點熱點探究 圖1 1 3 專題一 重點熱點探究 變式題三根相同的光滑硬桿在O端連接在一起但各自能繞O點自由轉動 OABC始終構成一個正三棱錐 桿的另一端ABC始終成一個等邊三角形且在同一個水平面 現(xiàn)在錐內(nèi)放一個小球 然后緩慢使錐角變大 直到三根桿水平 該過程中每根桿對小球的作用力將 A 一直減小B 一直增大C 先減小后增大D 先增大后減小 專題一 重點熱點探究 圖1 1 4 專題一 重點熱點探究 點評 選取小球為研究對象進行受力分析 利用等效替代的物理方法 將小球受到的不在同一平面的多力平衡問題轉化為水平面和豎直面內(nèi)的平衡問題 并用力的分解的方法求解 是解答本題的有效方法 專題一 重點熱點探究 探究點三系統(tǒng)的平衡問題1 整體法 當只涉及系統(tǒng)外力而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的內(nèi)力以及整體的加速度問題時 通常選取整個系統(tǒng)為研究對象 不必對系統(tǒng)內(nèi)部物體隔離分析 2 隔離法 當涉及系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力或加速度時 通常選取隔離體為研究對象 隔離法不僅能求出其他物體對整體的作用力 而且還能求出整體內(nèi)部物體之間的作用力 整體法和隔離法結合是解決復雜連接體問題時常采用方法 如先用整體法 再用隔離法 專題一 重點熱點探究 例3 2012 山東卷 如圖1 1 5所示 兩相同輕質硬桿OO1 OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O O1 O2轉動 在O點懸掛一重物M 將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上 此時整個系統(tǒng)保持靜止 Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小 FN表示木塊與擋板間正壓力的大小 若擋板間的距離稍許增大后 系統(tǒng)仍靜止且O1 O2始終等高 則 A Ff變小B Ff不變C FN變小D FN變大 專題一 重點熱點探究 圖1 1 5 專題一 重點熱點探究 專題一 重點熱點探究 專題一 重點熱點探究 變式題 2011 海南卷 如圖1 1 6所示 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑 斜劈保持靜止 則地面對斜劈的摩擦力 A 等于零B 不為零 方向向右C 不為零 方向向左D 不為零 v0較大時方向向左 v0較小時方向向右 專題一 重點熱點探究 圖1 1 6 專題一 重點熱點探究 專題一 重點熱點探究 高考命題者說 本題考查考生使用隔離法或整體法分析物體的受力情況的能力 本題抽樣統(tǒng)計難度為0 264 區(qū)分度為0 386 有25 的考生錯選了B項 31 的考生錯選了C項 17 的考生錯選了D項 試題對全體考生都有一定的區(qū)分 受力分析不正確導致錯誤案例如圖1 1 7所示 粗糙的水平面上放著一個斜面體 斜面體上一個物體正在勻速下滑時 斜面體仍處于靜止狀態(tài) 則下列關于斜面體的說法中正確的是 A 斜面體所受的合力為零B 斜面體對地面的壓力等于斜面體的重力C 斜面體沒有相對地面滑動的趨勢D 斜面體有相對地面向右滑動的趨勢 高考易錯陷阱 專題一 高考易錯陷阱 1 1 7 專題一 高考易錯陷阱 錯解展示及錯解分析 專題一 高考易錯陷阱 糾錯筆記 受力分析不正確導致錯誤的情況有 1 沒有按照一定的順序進行受力分析 導致漏力或多力 尤其是彈力和摩擦力 2 受力分析的方法不正確 受力分析應該只分析性質力 不應該分析效果力 因為合力和分力的效果是相同的 所以在分析物體受到的分力的同時 不可再考慮這些分力的合力 3 沒注意到摩擦力 彈力的突變 如傳送帶問題中的滑動摩擦力的突變等 專題一 高考易錯陷阱 跟蹤練一質量為m的物塊恰好靜止在傾角為 的斜面上 現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F 如圖1 1 8所示 則物塊 A 仍處于靜止狀態(tài)B 沿斜面加速下滑C 受到的摩擦力不變D 受到的合外力增大 專題一 高考易錯陷阱 圖1 1 8 專題一 高考易錯陷阱 備選理由 通電導體在磁場力作用下的平衡問題 既考查了共點力的平衡條件的應用 又考查了磁場對電流的作用 符合課標考題解決 題量少考點多 問題的特點 教師備用習題 專題一 教師備用習題 1 圖甲中abcd為導體做成的框架 其平面與水平面成 角 質量為m的導體棒PQ與ab cd垂直且接觸良好 回路的電阻為R 整個裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中 磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示 棒PQ始終靜止 在時間0 t0內(nèi) 棒PQ受到的靜摩擦力 A 一直增大B 一直減小C 先減小后增大D 先增大后減小 專題一 教師備用習題 專題一 教師備用習題 備選理由 本題既考查了正交分解法的應用 又考查了整體法和隔離法的靈活應用 2 一個傾角為 0 90 的光滑斜面固定在豎直的光滑墻壁上 一鐵球在一水平推力F作用下靜止于墻壁與斜面之間 如圖所示 已知球的質量為m 半徑為R 推力F的作用線過球心 則下列判斷正確的是 A 當推力F增大時 斜面對球的支持力一定增大B 斜面對球的支持力一定大于球的重力C 推力F的最小值等于D 當推力F增大時 地面對斜面的支持力不變 專題一 教師備用習題 解析 BD小球受重力G 水平推力F 墻對球的水平彈力FN1 斜面對球的支持力FN2四個力作用 將FN2沿水平和豎直方向正交分解 根據(jù)平衡條件 在豎直方向有mg FN2cos 則FN2 不變 選項A錯誤 選項B正確 在水平方向有F FN1 FN2sin FN1 mgtan 選項C錯誤 以斜面體和小球整體為研究對象受力分析知 選項D正確 專題一 教師備用習題 專題二牛頓運動定律與直線運動 專題二牛頓運動定律與直線運動 專題二 核心知識重組 核心知識重組 專題二 核心知識重組 專題二 核心知識重組 專題二 核心知識重組 二 牛頓第二定律的四性 三 超重與失重1 物體具有向上的加速度 或具有向上的加速度分量 時處于超重狀態(tài) 此時物體重力的效果變大 2 物體具有向下的加速度 或具有向下的加速度分量 時處于失重狀態(tài) 此時物體重力的效果變小 物體具有向下的加速度等于重力加速度時處于完全失重狀態(tài) 此時物體重力的效果消失 注意 重力的效果指物體對水平面的壓力 對豎直懸繩的拉力等 物體處于超重或失重 含完全失重 狀態(tài)時 物體的重力并不因此而變化 專題二 核心知識重組 專題二 核心知識重組 探究點一追及與相遇問題1 一般思路 畫出兩個物體的運動草圖 關注時間和位置關系 兩物體相遇的條件是 同一時刻兩物體位于同一位置 兩物體相遇時 后面物體的速度大于前面物體的速度即相撞 2 審題應抓住題目中的關鍵詞句 充分挖掘題中隱含條件 如 剛好 恰好 最多 至少 等 往往對應一個臨界狀態(tài) 滿足相應的臨界條件 要點熱點探究 專題二 重點熱點探究 例1某公共汽車的運行非常規(guī)則 先由靜止開始勻加速啟動 當速度達到v1 10m s時再做勻速運動 進站前開始勻減速制動 在到達車站時剛好停住 公共