題型01 歸類建模記憶法（解題技巧）-備戰(zhàn)2024年高考物理答題技巧與模板構(gòu)建（解析版）

題型01歸類建模記憶法模板01平衡狀態(tài)模型模板01平衡狀態(tài)模型模板02動(dòng)力學(xué)模型技法01物體處于平衡狀態(tài)時(shí)解題技巧當(dāng)物體在平衡狀態(tài)時(shí)，涉及輕繩、輕桿、輕彈簧三個(gè)模型時(shí)的一般當(dāng)物體在平衡狀態(tài)時(shí)，涉及輕繩、輕桿、輕彈簧三個(gè)模型時(shí)的一般解題技巧為：（2023海南高考真題）如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說(shuō)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.重物緩慢拉起過(guò)程，繩子拉力變小D.重物緩慢拉起過(guò)程，繩子拉力不變物體處于平衡狀態(tài)時(shí)解題技巧確定爭(zhēng)辯對(duì)象以人為爭(zhēng)辯對(duì)象以滑輪為爭(zhēng)辯對(duì)象對(duì)物體進(jìn)行受力分析并畫(huà)出示意圖依據(jù)平衡條件列方程F三力的合力為0，其中兩力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相反運(yùn)用數(shù)學(xué)工具求解作答依據(jù)一對(duì)平衡力和一對(duì)相互作用力的概念可知，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，故A錯(cuò)誤、B正確F隨著重物緩慢拉起過(guò)程，θ漸漸增大，則FT漸漸增大，故CD技法02三個(gè)模型在瞬時(shí)變化情形下的解題技巧物體在涉及輕繩、輕桿、輕彈簧處于平衡狀態(tài)，在其中一個(gè)模型瞬間發(fā)生變化時(shí)，物體的受力狀況、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，這類題型的解題一般步驟為：物體在涉及輕繩、輕桿、輕彈簧處于平衡狀態(tài)，在其中一個(gè)模型瞬間發(fā)生變化時(shí)，物體的受力狀況、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，這類題型的解題一般步驟為：如圖所示，水平輕繩和傾斜輕彈簧N的某一端均與小球a相連，另一端分別固定在豎直墻和天花板上，輕彈簧N與豎直方向的夾角為60°，小球a與輕彈簧M連接，小球b懸掛在彈簧M上，兩球均靜止。若a、b兩球完全相同，且質(zhì)量均為m，重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．水平輕繩的拉力大小為B．剪斷水平輕繩的瞬間，輕彈簧N對(duì)小球a的彈力大小為4mgC．剪斷水平輕繩的瞬間，a球的加速度大小為D．剪斷水平輕繩的瞬間，b球的加速度大小為g彈力瞬時(shí)變化情形下解題技巧確定爭(zhēng)辯對(duì)象小球a、b整體小球b小球a變化前受力分析由平衡條件列方程變化后受力分析剪斷輕繩前后比較彈力變化剪斷水平輕繩的瞬間彈簧彈力不突變，小球b受力狀況不變，合力為零。小球a受力狀況僅比初始狀態(tài)少了繩的拉力，故合力水平向右，大小與初始狀態(tài)水平細(xì)繩拉力相等，即由牛頓其次定律求解小球b的加速度為零小球a的加速度大小為【答案】BC1.如圖甲所示，輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為m1的物體，∠ACB＝30°；如圖乙所示的輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G被細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向成30°角，輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為m2的物體，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中BC對(duì)滑輪的作用力大小為B．圖乙中HG桿受到繩的作用力為m2gC．細(xì)繩AC段的拉力TAC與細(xì)繩EG段的拉力TEG之比為1∶1D．細(xì)繩AC段的拉力TAC與細(xì)繩EG段的拉力TEG之比為m1∶2m2【答案】D【詳解】A．題圖甲中，兩段繩的拉力大小都是m1g，互成120°角，因此合力大小是m1g，依據(jù)共點(diǎn)力平衡，BC桿對(duì)滑輪的作用力大小也是m1g（方向與豎直方向成60°角，斜向右上方），故A錯(cuò)誤；題圖乙中，以G為爭(zhēng)辯對(duì)象，分析受力狀況如圖，由平衡條件得：THGtan30°＝m2g得：THG＝m2g即HG桿受到繩的作用力為，故B錯(cuò)誤；CD．題圖甲中繩AC段的拉力：TAC＝m1g題圖乙中由于：TEGsin30°＝m2g得：TEG＝2m2g解得：故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的小物塊Р和Q，用輕質(zhì)彈簧連接后放在水平地面上，Р通過(guò)一根水平輕繩連接到墻上。P的下表面光滑，Q與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。用水平拉力將Q向右緩慢拉開(kāi)一段距離，撤去拉力后，Q恰好能保持靜止。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g。若剪斷輕繩，Р在隨后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)于其初始位置的最大位移大小為(

)A.μmgk

B.2μmgC.4μmgk D.【答案】C

【解析】Q恰好能保持靜止時(shí)，設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x，滿足：kx=2μmg若剪斷輕繩后，物塊P與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧的最大壓縮量也為x，因此Р相對(duì)于其初始位置的最大位移大小為：s=2x=故選C。3.（2023江蘇南通模擬）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)定后余下的正好上升補(bǔ)平。已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為(

)10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m【答案】B

【解析】由題知，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好上升補(bǔ)平，則說(shuō)明一個(gè)盤子的重力可以使彈簧形變相鄰兩盤間距，則有：mg

=

3解得：k

=

100N/m。故選B。4.(2023·廣西壯族自治區(qū)桂林市·模擬題)如圖所示，帶正電的小球穿在一根不行伸長(zhǎng)的光滑絕緣輕繩上，可自由滑動(dòng)，整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。保持A端位置不變(兩桿間距合適，小球兩側(cè)繩子之間夾角始終小于180°)(

)A.將B端向上移動(dòng)一小段距離到B1B.將B端向下移動(dòng)一小段距離到B2C.將右邊豎直桿向左移動(dòng)一小段距離，再次穩(wěn)定后繩子張力減小D.將右邊豎直桿向右移動(dòng)一小段距離，再次穩(wěn)定后繩子張力減小【答案】AC【解析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示將重力和電場(chǎng)力合并為恒力F合，兩段繩子拉力等大且合力為F合。過(guò)A、B分別做平行于G′的直線為等效絕緣桿，直線間距為d，設(shè)兩繩與F合夾角為θ，兩繩長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L則d=A.B移至B1時(shí)，ab間距d增大，則θ變大，再次穩(wěn)定后繩子張力增大，AB.B移至B2時(shí)，d減小，θ減小，再次穩(wěn)定后繩子張力減小，BC.右桿左移，d減小，θ減小，再次穩(wěn)定后繩子張力減小，C正確；D.右桿右移，d增大，θ增大，再次穩(wěn)定后繩子張力增大，D錯(cuò)誤。故選AC。5．如圖，足夠長(zhǎng)的光滑直桿和構(gòu)成一個(gè)支架，在豎直面上放置，支架連結(jié)處為B，直桿、與豎直夾角分別為、，輕質(zhì)小環(huán)P、Q分別穿進(jìn)直桿和，兩根細(xì)繩的一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端系在一起，其結(jié)點(diǎn)為O掛上小球后，繩長(zhǎng)拉直后的長(zhǎng)度分別為、，若兩細(xì)繩的張力大小相等。則（）A．肯定等于，不肯定等于B．不肯定等于，肯定等于C．肯定等于，也肯定等于D．不肯定等于，也不肯定等于【答案】A【詳解】由于P、Q為輕環(huán)，不計(jì)重力，所以掛上小球后，繩與繩伸直后分別與和垂直，對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖由于平衡后兩繩的張力相等，所以水平重量必需大小相等方向相反，即可知肯定等于，由于與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān)，所以不肯定等于，A正確。故選A。6．如圖所示，輕質(zhì)不行伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。假如只人為轉(zhuǎn)變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．繩的右端上移到b’，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移【答案】AB【詳解】如圖所示，兩個(gè)繩子是對(duì)稱的，與豎直方向夾角是相等的。假設(shè)繩子的長(zhǎng)度為x，則有:繩子一端在上下移動(dòng)的時(shí)候，繩子的長(zhǎng)度不變，兩桿之間的距離不變，則θ角度不變。AC．兩個(gè)繩子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，A正確，C錯(cuò)誤；B．當(dāng)N向右移動(dòng)后，依據(jù)，即L變大，繩長(zhǎng)不變，所以θ角減小，繩子與豎直方向的夾角變大，繩子的拉力變大，B正確；D．繩長(zhǎng)和兩桿距離不變的狀況下，θ不變，所以掛的衣服質(zhì)量變化，不會(huì)影響懸掛點(diǎn)的移動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選AB。7.(2023·天津市市轄區(qū)·月考試卷)“抖空竹”是中國(guó)傳統(tǒng)的體育活動(dòng)之一，在我國(guó)有悠久的歷史，為國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一?，F(xiàn)將抖空竹中的一個(gè)變化過(guò)程簡(jiǎn)化成以下模型：輕繩系于兩根輕桿的端點(diǎn)位置，左、右手分別握住兩根輕桿的另一端，肯定質(zhì)量的空竹架在彈性繩上。接下來(lái)做出如下動(dòng)作，左手抬高的同時(shí)右手放低，使繩的兩個(gè)端點(diǎn)勻速移動(dòng)，其軌跡為豎直面內(nèi)等腰梯形的兩個(gè)腰(梯形的上下底水平)，如圖所示。則兩端點(diǎn)分別自A、C兩點(diǎn)，沿AB、CD以同一速度勻速移動(dòng)，忽視摩擦力及空氣阻力的影響，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(

)A.左右兩邊繩的彈力均不變 B.左右兩邊繩的彈力不相等C.左邊繩的彈力變大 D.右邊繩的彈力變小【答案】A【解析】B.以空竹為爭(zhēng)辯對(duì)象進(jìn)行受力分析，同一根繩子拉力處處相等，所以F1=FACD.在水平方向空竹處于共點(diǎn)力平衡，設(shè)F1與水平方向的夾角為α，F(xiàn)2與水平方向的夾角為則有F1所以α=β所以兩根繩與豎直方向的夾角相等，為θ，則2F1兩端點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程，兩端點(diǎn)在水平方向上的距離不變，所以彈力大小不變，故A正確，CD錯(cuò)誤。故選A。8.(2023·江西省·模擬題)如圖所示，輕繩MN的兩端固定在水平天花板上，輕繩OP系在輕繩MN的某處，光滑輕滑輪懸掛一質(zhì)量m的物體，并跨在輕繩MN上。初始時(shí)用豎直向下的力F拉OP，使O點(diǎn)處于如圖所示的位置，此時(shí)OM與水平天花板的夾角為60°，O′N與水平方向的夾角為30°。在保證O點(diǎn)位置不變的狀況下，現(xiàn)使輕繩OP以O(shè)點(diǎn)為圓心順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)A.力F的大小先減小后增大B.輕繩OM的拉力大小先減小后增大C.當(dāng)力F豎直向下時(shí)，力F的大小為mgD.當(dāng)力F豎直向下時(shí)，輕繩O′N【答案】AC【解析】AB.對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析

依據(jù)F順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

90°

的過(guò)程，T的方向不變，F(xiàn)依據(jù)矢量三角形法可知F先減小，后增大，當(dāng)F與F1垂直時(shí)具有最小值，T在始終減小，A正確，B依據(jù)同一根繩子拉力處處相等，可知FO′OO點(diǎn)位置不變，則

O′

點(diǎn)位置也不變，對(duì)

O′

進(jìn)行受力分析，依據(jù)共點(diǎn)力平衡得2得FF1

是大小不變的恒力，DC.當(dāng)F向下時(shí)，F(xiàn)1=mg不變，T和豎直方向的夾角為30°OO′

和豎直方向的夾角為60TT求得F=mg，C正確。故選AC。9.(2023·河北省石家莊市·模擬題)如圖所示，輕桿OA與輕桿OB通過(guò)光滑鉸鏈安裝在豎直墻面上，另一端通過(guò)鉸鏈連接于O點(diǎn)。已知∠OAB=30°，∠OBA=60°，鉸鏈質(zhì)量忽視不計(jì)，重力加速度為g?，F(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的物塊通過(guò)輕繩懸掛于O點(diǎn)保持靜止，下列說(shuō)法正確的是(

)A.豎直墻對(duì)A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向豎直向上B.輕桿OA對(duì)O點(diǎn)鉸鏈的推力為1C.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OB的彈力始終增大D.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OA的彈力先減小后增大【答案】ACD【解析】解：A、對(duì)輕桿OA、OB及重物所組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析可知，該系統(tǒng)受到豎直墻對(duì)A、B兩點(diǎn)鉸鏈的作用力及重物重力，由三力平衡可知豎直墻對(duì)A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向豎直向上，大小等于mg，故A正確；B、對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖：由平衡條件得：F故B錯(cuò)誤；CD、若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，對(duì)O點(diǎn)受力狀況，如圖：將力分解到沿OB方向和沿OA方向，可得：沿OB方向：Fcos30°+mgcos60°=沿OA方向：F故F緩慢增大時(shí)FOA先減小后反向增大，F(xiàn)OB始終增大，故故選：ACD。【規(guī)律總結(jié)】對(duì)輕桿OA、OB及重物所組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，由平衡條件求解豎直墻對(duì)A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向；對(duì)O點(diǎn)受力分析，依據(jù)平衡條件求解輕桿OA對(duì)O點(diǎn)鉸鏈的作用力；對(duì)O點(diǎn)受力分析，將力分解到沿OB方向和沿OA方向，依據(jù)平衡條件列式推斷桿上的彈力的變化。10.（2023山東模擬）傾角為的光滑斜面固定在水平地面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端，另一端與質(zhì)量為m的物塊A連接，物塊A右端接一細(xì)線，細(xì)線平行于斜面繞過(guò)斜面頂端的光滑輕質(zhì)定滑輪與物塊B相連。開(kāi)頭時(shí)托住物塊B使細(xì)線恰好伸直且張力為0，然后由靜止釋放物塊B。當(dāng)B的質(zhì)量也為m時(shí)，物塊A沿斜面對(duì)上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)（圖中