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文檔簡介

Page2025年高考物理解密之相互作用——力一.選擇題(共10小題)1.(2024?沙坪壩區(qū)校級模擬)下面四個選項中,是國際單位制中的力學基本單位的是A. B. C. D.2.(2024?開福區(qū)校級模擬)如圖所示,光滑的圓軌道豎直固定在水平地面上,為圓心,為軌道上的一點,與水平面夾角為。小球在拉力作用下始終靜止在點。當拉力方向水平向左時,拉力的大小為。當將拉力在豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)至沿圓軌道切線方向時,拉力的大小為A. B. C. D.3.(2024?順慶區(qū)校級模擬)如圖所示,木板放置在粗糙水平地面上,為光滑鉸鏈。輕桿一端與鉸鏈固定連接,另一端固定連接一質(zhì)量為的小球?,F(xiàn)將輕繩一端拴在小球上,另一端通過光滑的定滑輪由力牽引,定滑輪位于的正上方,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)改變力的大小使小球和輕桿從圖示位置緩慢運動到正下方,木板始終保持靜止,則在整個過程中A.外力大小不變 B.輕桿對小球的作用力大小變小 C.地面對木板的支持力逐漸變小 D.地面對木板的摩擦力逐漸減小4.(2025?邯鄲一模)“草長鶯飛二月天,拂堤楊柳醉春煙。兒童散學歸來早,忙趁東風放紙鳶?!边@是詩人高鼎的《村居》。許人勾勒出一幅春光明媚,喜放風箏的美麗春景圖。若兒童將風箏放飛到空中后,拉著風箏線盤靜止于水平地面上,風箏在如圖所示的風的吹拂下恰好也靜止在空中,風對兒童的作用力忽略不計。若風對風箏的作用力可認為垂直于風箏面向上,則A.拉直的風箏細線可能垂直于風箏面 B.地面對兒童的支持力的大小等于風箏和兒童的總重力 C.兒童相對地面具有向右運動的趨勢 D.兒童所受合外力大于風箏所受合外力5.(2024?龍鳳區(qū)校級模擬)如圖所示,某創(chuàng)新實驗小組制作了一個半徑為的圓環(huán),將3個相同的輕彈簧一端等間距地連接在圓環(huán)上的、、三點,另外一端連接于同一點,結(jié)點恰好在圓心處。將圓環(huán)水平放置,在結(jié)點處懸掛一瓶礦泉水,緩慢釋放直至平衡時測得結(jié)點下降了。已知輕彈簧的自然長度為,礦泉水的重力為,則彈簧的勁度系數(shù)為A. B. C. D.6.(2024?廣西)工人卸貨時常利用斜面將重物從高處滑下。如圖,三個完全相同的貨箱正沿著表面均勻的長直木板下滑,貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同。若1、2、3號貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為、和,則A. B. C. D.7.(2024?山東)如圖所示,國產(chǎn)人形機器人“天工”能平穩(wěn)通過斜坡。若它可以在傾角不大于的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則它的腳和斜面間的動摩擦因數(shù)不能小于A. B. C. D.8.(2024?黃州區(qū)校級四模)如圖所示,用一根輕質(zhì)細繩將一重力大小為的相框?qū)ΨQ地懸掛在墻壁上,畫框上兩個掛釘間的距離為。已知繩能承受的最大張力為,為使繩不斷裂,繩子的最短長度為A. B. C. D.9.(2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬)如圖所示是滑雪運動員正在下滑的情景,下列說法正確的是A.研究運動員的滑雪姿態(tài)時,可以將運動員看作質(zhì)點 B.加速滑行時運動員的慣性增大 C.雪地所受摩擦力方向與運動員運動方向相同 D.運動員下蹲過程中身體重心位置不變10.(2024?沙坪壩區(qū)校級模擬)如圖所示,風對帆面的作用力垂直于帆面,它能分解成兩個分力、,其中垂直于航向,會被很大的橫向阻力平衡,沿著航向,提供動力。若帆面與航向之間的夾角為,下列說法正確的是A. B. C.船受到的橫向阻力為 D.船前進的動力為二.多選題(共5小題)11.(2024?江蘇四模)質(zhì)量均為的相同物塊、靜止于同一水平面上,它們與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.5,現(xiàn)分別給兩物塊施加等大的作用力,方向如圖所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度大小為,下列說法正確的是A.若,則受到的摩擦比受到的摩擦小 B.若,則受到的摩擦力與受到的摩擦力大小相等 C.若,則受到的摩擦力比受到的摩擦力小 D.若,則受到的摩擦力與受到的摩擦力大小相等12.(2024?永春縣校級模擬)如圖甲所示為烤腸機,香腸放置在兩根水平的平行金屬桿中間,其截面圖如圖乙所示。假設(shè)香腸可視為質(zhì)量為的均勻圓柱體,烤制過程中香腸質(zhì)量不變,半徑變大。忽略摩擦及金屬桿的熱脹冷縮,重力加速度為。下列說法正確的是A.香腸烤熟前金屬桿1對烤腸的支持力大小為 B.香腸烤熟后金屬桿1對其支持力與豎直方向的夾角比烤熟前變大 C.香腸烤熟后金屬桿1對其支持力比烤熟前變小 D.香腸烤熟后與烤熟前相比,兩根金屬桿對其合力不變13.(2024?涼山州模擬)某同學在家清潔墻面的情景如圖所示,他用力推著一個的拖把沿墻豎直向上做勻速直線運動,推力保持在沿輕桿方向上,此時輕桿與豎直墻面的夾角為,推力大小為。已知,,取,則A.拖把頭對墻的壓力為 B.拖把頭對墻的壓力為 C.拖把頭與墻面之間的動摩擦因數(shù)為0.5 D.拖把頭與墻面之間的動摩擦因數(shù)為0.7514.(2024?岳麓區(qū)校級模擬)光滑半圓槽的邊緣上固定有一輕質(zhì)定滑輪,輕質(zhì)定滑輪軸與一直桿一端連接,直桿可繞在豎直面上轉(zhuǎn)動,輕繩一端連接一小球,另一端跨過輕質(zhì)定滑輪后套著一鐵環(huán),然后固定在直桿的端,如圖所示。開始時直桿通過外力水平放置并使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),不計任何摩擦阻力,小球可視為質(zhì)點,則A.若輕繩段與段均與豎直方向成角,小球和鐵環(huán)的質(zhì)量之比為 B.若小球的質(zhì)量足夠大,系統(tǒng)平衡時小球可能位于半圓弧槽的最低點 C.若通過外力把直桿順時針緩慢轉(zhuǎn)動一小段距離,小球的位置可能不動 D.若通過外力把直桿逆時針緩慢轉(zhuǎn)動一小段距離,小球的位置一定下移15.(2024?荔灣區(qū)校級一模)建筑工地上,工人用如圖所示的方式將重物從平臺運到地面。甲、乙兩人在同一高度手握輕繩,不計重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上,下端吊一重物。甲站在點靜止不動,乙從點緩慢向點移動一小段距離。此過程中,下列說法正確的是A.繩的拉力大小減小 B.甲所受平臺的支持力增大 C.甲所受平臺的摩擦力變小 D.繩對圓環(huán)拉力的合力變小三.填空題(共5小題)16.(2024?三明模擬)如圖,一橡皮擦置于長塑料直尺的一端,現(xiàn)將直尺沿桌面緩慢向外移動,二者始終保持相對靜止,在此過程中,直尺彎曲程度變大,橡皮擦對直尺的壓力(選填“增大”、“減小”或“不變”,橡皮擦所受的摩擦力(選填“增大”、“減小”或“不變”,直尺對橡皮擦的作用力方向為。17.(2023?閔行區(qū)二模)如圖,質(zhì)量為的磁吸板擦吸附在豎直的白板上保持靜止,白板與板擦之間的動摩擦因數(shù)為0.2,現(xiàn)用平行于白板的水平作用力推著板擦做勻速直線運動。板擦對白板的壓力是由于的彈性形變引起的,板擦對白板的壓力為。18.(2023?蕉城區(qū)校級一模)如圖所示,物體、的質(zhì)量,,與、與地面之間的動摩擦因數(shù)都為,在外力作用下,和一起勻速運動,則地面對的摩擦力的大小是;對的摩擦力的大小是。取19.(2023?重慶模擬)如圖質(zhì)量為的物體在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向右運動,在運動過程中受到水平向左、大小為的拉力作用,則物體所受合力為,方向為水平(選填“向左”或“向右”。20.(2023?沙坪壩區(qū)校級模擬)民間有一種“三人拔河比賽”,其物理模型俯視圖如下:水平地面上畫有一個半徑為的圓;、、三個人面朝圓外,腰上分別栓有長度都為的輕繩、、,三條繩栓結(jié)于點。比賽前三條繩剛伸直且互成;比賽開始后三人可在圓內(nèi)自由緩慢移動,同時沿自己的繩方向向圓外拉,先出圓圈者勝。(1)為了增大腳與地面間靜摩擦力。.同樣情況下讓體重更重的人參賽.同樣情況下穿與地面摩擦因數(shù)更大的鞋子參賽.同樣情況下穿與地面摩擦因數(shù)更小的鞋子參賽(2)隨著比賽的持續(xù),某時刻繩結(jié)點恰好位于圓心,、、拉繩的力分別為、、。要達到一個勢均力敵的平衡,應迅速讓,繩夾角調(diào)整為度;若、繩夾角調(diào)整得稍微更大了一些,但兩繩合力仍沿方向并一直保持,則會取勝。四.解答題(共5小題)21.(2024?佛山二模)如圖,兩工人在安裝一園林石牌時,通過繩子對石牌同時施加大小相等、方向與豎直方向成的力,使石牌恰好離開水平地面并保持靜止,然后突然一起發(fā)力把石牌拉起準備安裝到預設(shè)位置。當石牌運動到離地面處時,兩條繩子同時斷裂。石牌繼續(xù)上升后自由下落。已知石牌質(zhì)量,取重力加速度,,,忽略空氣阻力,求:(1)的大??;(2)從繩斷裂到石牌恰好接觸地面的時間。22.(2024?渾南區(qū)校級模擬)中國的殲戰(zhàn)斗機是一款全球領(lǐng)先的戰(zhàn)機,它不僅擁有高超的隱身性、機動性,還具有強大火力、信息化和網(wǎng)絡(luò)化能力,能夠在復雜的空戰(zhàn)環(huán)境中發(fā)揮重要的作用。設(shè)總重力為的戰(zhàn)斗機正沿著與水平方向成角的直線勻速向上攀升,牽引力的方向位于速度方向與豎直方向之間、與速度方向成角,升力與速度方向垂直,飛機受到的阻力等于升力的倍,阻力方向與速度方向相反,如果飛機受到的這幾個力的作用線相交于一點,求:(1)飛機受到的升力的大??;(2)牽引力的大小。23.(2024?遼寧模擬)如圖(a)所示,間距為的兩顆釘子固定在相同高度處,將一根長為、不可伸長的輕質(zhì)細繩和一根原長也為、勁度系數(shù)為的輕質(zhì)橡皮筋的兩端連在一起掛在釘子上,用掛鉤將一重物掛在細繩上,平衡時掛鉤位于細繩中點且細繩之間的夾角,橡皮筋始終未超出彈性限度,不計一切摩擦,重力加速度為。(1)求重物的質(zhì)量;(2)將第三顆釘子釘在兩顆釘子中點處,并撤去兩端釘子,將橡皮筋和細繩看作新的“彈性皮筋”,如圖(b)所示,求此“彈性皮筋”的勁度系數(shù)。24.(2024?順慶區(qū)校級模擬)如圖所示,對稱、相同粗糙程度的斜面與豎直方向夾角,硬質(zhì)輕桿通過光滑鉸鏈與兩個相同且質(zhì)量為的物塊、相連,、對稱放在斜面上,一質(zhì)量的物體通過輕繩懸掛在鉸鏈上,對稱調(diào)節(jié)、的位置,使桿與斜面垂直,整個裝置處于平衡狀態(tài),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,,,,可能用到的數(shù)學公式,。(1)求桿對物塊的作用力大小;(2)求物塊與斜面間動摩擦因數(shù)的最小值;(3)若斜面光滑,對稱調(diào)節(jié)、的位置,使整個裝置仍處于平衡狀態(tài),求此時桿與水平方向夾角的正切值。25.(2023?重慶模擬)在清潔外墻玻璃時可以用磁力刷。如圖:厚度的玻璃左右表面平整且豎直;兩個相同特制磁力刷、(均可視為質(zhì)點)之間的吸引力始終沿連線方向,大小與距離成反比。已知的質(zhì)量為,與玻璃間的動摩擦因數(shù)為0.5,滑動摩擦與最大靜摩擦大小相等;當、吸附在玻璃兩側(cè)表面且水平正對時,、間的吸引力。(1)控制從圖中位置水平向右緩慢移動,要不下滑,求的最遠距離;(2)控制從圖中位置豎直向上緩慢移動,當也恰能從圖中位置豎直向上運動時,求連線與豎直方向夾角。

2025年高考物理解密之相互作用——力參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024?沙坪壩區(qū)校級模擬)下面四個選項中,是國際單位制中的力學基本單位的是A. B. C. D.【答案】【考點】力的定義和特點【專題】理解能力;推理法;定性思想;牛頓運動定律綜合專題【分析】根據(jù)國際單位制中的力學基本單位的是:、和分析求解?!窘獯稹拷猓簢H單位制中的力學基本單位的是:、和。故錯誤,正確。故選:?!军c評】本題考查了國際單位制,理解哪些物理單位是國際單位制中的基本單位是解決此類問題的關(guān)鍵。2.(2024?開福區(qū)校級模擬)如圖所示,光滑的圓軌道豎直固定在水平地面上,為圓心,為軌道上的一點,與水平面夾角為。小球在拉力作用下始終靜止在點。當拉力方向水平向左時,拉力的大小為。當將拉力在豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)至沿圓軌道切線方向時,拉力的大小為A. B. C. D.【答案】【考點】利用平衡推論求解受力問題【專題】共點力作用下物體平衡專題;定量思想;學科綜合題;應用題;合成分解法;推理論證能力【分析】當與水平面夾角為分析小球的受力情況,作出受力圖,運用合成法分析求得小球的重力。再用同樣的方法求解當將拉力在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)至沿圓軌道切線方向時拉力的大小?!窘獯稹拷猓寒斃λ较蜃髸r,受到豎直向下的重力,沿向外的支持力,以及拉力的作用,如圖所示:根據(jù)矢量三角形可得:當拉力沿圓軌道切線方向時,受力如圖所示:根據(jù)矢量三角形可得:故正確,錯誤。故選:?!军c評】在處理共點力平衡問題時,關(guān)鍵是對物體進行受力分析,然后根據(jù)正交分解法將各個力分解成兩個方向上的力,然后列式求解,如果物體受到三力處于平衡狀態(tài),則可根據(jù)矢量三角形法,將三個力移動到一個三角形中,然后根據(jù)角度列式求解。3.(2024?順慶區(qū)校級模擬)如圖所示,木板放置在粗糙水平地面上,為光滑鉸鏈。輕桿一端與鉸鏈固定連接,另一端固定連接一質(zhì)量為的小球?,F(xiàn)將輕繩一端拴在小球上,另一端通過光滑的定滑輪由力牽引,定滑輪位于的正上方,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)改變力的大小使小球和輕桿從圖示位置緩慢運動到正下方,木板始終保持靜止,則在整個過程中A.外力大小不變 B.輕桿對小球的作用力大小變小 C.地面對木板的支持力逐漸變小 D.地面對木板的摩擦力逐漸減小【答案】【考點】圖解法解決動態(tài)平衡問題【專題】比較思想;圖析法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力【分析】對小球進行受力分析,根據(jù)相似三角形法分析出外力和輕桿對小球作用力的變化情況;對木板進行受力分析,根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合其平衡狀態(tài)分析出地面對木板的支持力和地面對木板的摩擦力的變化情況。【解答】解:、對小球進行受力分析,三力構(gòu)成矢量三角形,如圖所示。根據(jù)相似三角形有緩慢運動過程越來越小,則逐漸減小;由于長度不變,桿對小球的作用力大小不變,故錯誤;、對木板,由于桿對木板的作用力大小不變,方向向右下方,但桿的作用力與豎直方向的夾角越來越小,所以地面對木板的支持力逐漸增大,地面對木板的摩擦力逐漸減小,故錯誤,正確。故選:。【點評】本題主要考查了力的動態(tài)平衡問題,熟悉物體的受力分析,結(jié)合幾何關(guān)系分析出力的變化情況即可。4.(2025?邯鄲一模)“草長鶯飛二月天,拂堤楊柳醉春煙。兒童散學歸來早,忙趁東風放紙鳶?!边@是詩人高鼎的《村居》。許人勾勒出一幅春光明媚,喜放風箏的美麗春景圖。若兒童將風箏放飛到空中后,拉著風箏線盤靜止于水平地面上,風箏在如圖所示的風的吹拂下恰好也靜止在空中,風對兒童的作用力忽略不計。若風對風箏的作用力可認為垂直于風箏面向上,則A.拉直的風箏細線可能垂直于風箏面 B.地面對兒童的支持力的大小等于風箏和兒童的總重力 C.兒童相對地面具有向右運動的趨勢 D.兒童所受合外力大于風箏所受合外力【答案】【考點】靜摩擦力的方向;共點力的平衡問題及求解【專題】整體法和隔離法;共點力作用下物體平衡專題;定性思想;推理論證能力【分析】以風箏、風箏與人組成的整體為研究對象進行受力分析,根據(jù)利用矢量合成則分析?!窘獯稹拷猓海畬︼L箏受力如圖風箏受豎直向下的重力、垂直于風箏面斜向右上方的風力、細線的拉力,風箏靜止在空中,受力平衡,根據(jù)平衡條件可知,細線的拉力與重力和風力的合力等大,反向共線,故拉直的風箏細線不可能垂直于風箏面,故錯誤;.將兒童和風箏看成一個整體受力分析,可知整體受豎直向下的總重力、垂直于風箏面斜向右上方的風力和地面豎直向上的支持力,在豎直方向上,風力沿豎直方向的分力與地面提供的支持力方向相同,故地面對兒童的支持力大小小于風箏和兒童的總重力,故錯誤;.將兒童和風箏看成一個整體受力分析,可知整體受豎直向下的總重力、垂直于風箏面斜向右上方的風力和地面豎直向上的支持力,由于風力有向右的分量,則地面對人有向左的靜摩擦力作用,整體才能保持平衡狀態(tài),所以兒童相對地面具有向右運動的趨勢,故正確;.兒童與風箏都處于平衡狀態(tài),則兒童所受合外力等于風箏所受合外力都為零,故錯誤。故選:?!军c評】本題以生活實踐情境為切入點,以風箏作為情境載體,考查力的合成與分解、力的平衡等知識,關(guān)鍵是能夠?qū)︼L箏進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成,根據(jù)矢量三角形(圖解法)分析各力的變化情況。5.(2024?龍鳳區(qū)校級模擬)如圖所示,某創(chuàng)新實驗小組制作了一個半徑為的圓環(huán),將3個相同的輕彈簧一端等間距地連接在圓環(huán)上的、、三點,另外一端連接于同一點,結(jié)點恰好在圓心處。將圓環(huán)水平放置,在結(jié)點處懸掛一瓶礦泉水,緩慢釋放直至平衡時測得結(jié)點下降了。已知輕彈簧的自然長度為,礦泉水的重力為,則彈簧的勁度系數(shù)為A. B. C. D.【答案】【考點】勁度系數(shù)及其特點【專題】定量思想;方程法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力【分析】由幾何關(guān)系求出平衡時每根彈簧的長度,得到每根彈簧的伸長量,根據(jù)豎直方向受力平衡求解瓶子受到的彈力大小;由胡克定律求出每根彈簧的勁度系數(shù)?!窘獯稹拷猓航Y(jié)點下降了后,由幾何關(guān)系可得與之間的長度為。如圖所示由幾何關(guān)系可知平衡時每根彈簧的長度均為每根彈簧的伸長量均為△根據(jù)豎直方向受力平衡可得解得勁度系數(shù)為故正確,錯誤。故選:。【點評】本題考查胡克定律和共點力平衡,注意中指彈簧的形變量,不是彈簧的長度。6.(2024?廣西)工人卸貨時常利用斜面將重物從高處滑下。如圖,三個完全相同的貨箱正沿著表面均勻的長直木板下滑,貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同。若1、2、3號貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為、和,則A. B. C. D.【答案】【考點】判斷是否存在摩擦力【專題】比較思想;推理法;摩擦力專題;推理論證能力【分析】貨箱沿著木板下滑時受到的摩擦力為滑動摩擦力,根據(jù)滑動摩擦力的公式分析解答。【解答】解:貨箱沿著木板下滑時受到的摩擦力為滑動摩擦力,根據(jù)滑動摩擦力的公式:,又有:,為貨箱的重力,為斜面的傾角),聯(lián)立可得:,因三個貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同,故摩擦因數(shù)均相同,可知三個貨箱與直木板間摩擦力的大小,即:,故錯誤,正確。故選:?!军c評】本題考查了滑動摩擦力大小的計算,基礎(chǔ)題目。根據(jù)滑動摩擦力的公式解答即可。7.(2024?山東)如圖所示,國產(chǎn)人形機器人“天工”能平穩(wěn)通過斜坡。若它可以在傾角不大于的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則它的腳和斜面間的動摩擦因數(shù)不能小于A. B. C. D.【答案】【考點】力的分解過程中多解和極值的問題;共點力的平衡問題及求解【專題】信息給予題;定量思想;推理法;摩擦力專題;共點力作用下物體平衡專題;理解能力【分析】根據(jù)平衡條件和滑動摩擦力公式求解作答?!窘獯稹拷猓簢a(chǎn)人形機器人“天工”在斜坡上受重力、支持力和摩擦力作用,如圖所示:當機器人“天工”站立和穩(wěn)定行走時,根據(jù)平衡條件,沿斜坡方向解得斜坡的動摩擦因數(shù)即機器人的腳和斜面間的動摩擦因數(shù)不能小于,故正確,錯誤。故選:。【點評】本題考查了共點力作用下物體的平衡和滑動摩擦力公式,理解機器人在斜坡上穩(wěn)定地站立和行走的條件是解題的關(guān)鍵。8.(2024?黃州區(qū)校級四模)如圖所示,用一根輕質(zhì)細繩將一重力大小為的相框?qū)ΨQ地懸掛在墻壁上,畫框上兩個掛釘間的距離為。已知繩能承受的最大張力為,為使繩不斷裂,繩子的最短長度為A. B. C. D.【答案】【考點】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用【專題】推理能力;共點力作用下物體平衡專題;定量思想;圖析法【分析】以畫框為研究對象,分析受力情況,作出力圖.兩繩拉力的合力與畫框的重力大小相等,細繩越短,繩子受到的拉力越大,當細繩拉力達到最大拉力時,細繩最短.根據(jù)平衡條件求出此時兩繩之間夾角,再幾何知識求出細繩的長度?!窘獯稹拷猓寒嫞ê嬁颍┦芰Ψ治鰣D所示:相框受到重力和兩個大小相等的細繩拉力的作用而處于靜止狀態(tài),當時,對應于細繩不被拉斷的最小長度由平衡條件有:故力與之間的夾角為,繩子的最小長度為:,故正確,錯誤。故選:?!军c評】熟練應用力的合成和分解以及合成與分解中的一些規(guī)律,是解決本題的根本。9.(2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬)如圖所示是滑雪運動員正在下滑的情景,下列說法正確的是A.研究運動員的滑雪姿態(tài)時,可以將運動員看作質(zhì)點 B.加速滑行時運動員的慣性增大 C.雪地所受摩擦力方向與運動員運動方向相同 D.運動員下蹲過程中身體重心位置不變【答案】【考點】質(zhì)點;重心的概念和物理意義;判斷是否存在摩擦力【專題】定性思想;推理法;摩擦力專題;推理論證能力【分析】、研究運動員的滑雪姿態(tài)時,分析運動員的大小、形狀對研究結(jié)果是否有影響、是否可以忽略,進而判斷是否可以將其看作質(zhì)點。、質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,慣性與運動狀態(tài)無關(guān),與是否受力無關(guān)。、運動員所受滑動摩擦力的方向與運動方向相反,再結(jié)合牛頓第三定律,可判斷雪地所受摩擦力方向與運動員運動方向的關(guān)系。、運動員下蹲過程中,根據(jù)運動員姿態(tài)變化、質(zhì)量分布變化情況,判斷其重心位置變化情況?!窘獯稹拷猓?、研究運動員的滑雪姿態(tài)時,運動員的身材大小、姿態(tài)(即形狀)對研究結(jié)果有影響,不能忽略,則不可以將運動員看作質(zhì)點,故錯誤;、慣性只與質(zhì)量有關(guān),與運動狀態(tài)無關(guān),加速滑行時運動員的質(zhì)量不變,則其慣性不變,故錯誤;、雪地對運動員的摩擦力方向與運動員運動方向相反,由牛頓第三定律可知,雪地所受摩擦力方向與運動員所受摩擦力方向相反,即雪地所受摩擦力方向與運動員運動方向相同,故正確;、運動員下蹲過程中,身體重心會降低,而且由于運動員姿態(tài)的變化、質(zhì)量分布的變化,重心可能會在身體之外,即重心位置會發(fā)生變化,故錯誤。故選:。【點評】解答本題,要掌握可將物體看成質(zhì)點的條件,要掌握慣性的性質(zhì)、量度,摩擦力的分析,重心等知識,基礎(chǔ)題。10.(2024?沙坪壩區(qū)校級模擬)如圖所示,風對帆面的作用力垂直于帆面,它能分解成兩個分力、,其中垂直于航向,會被很大的橫向阻力平衡,沿著航向,提供動力。若帆面與航向之間的夾角為,下列說法正確的是A. B. C.船受到的橫向阻力為 D.船前進的動力為【答案】【考點】正交分解法【專題】定量思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力【分析】將沿垂直于帆面的分力沿航向方向和垂直于航向方向分解,即可求得判斷各力之間的關(guān)系?!窘獯稹拷猓海鶕?jù)幾何關(guān)系可得風對帆面的作用力與垂直于航向方向的分力之間的夾角也等于,則,解得故錯誤;.根據(jù)題意可知,船受到的橫向阻力與等大反向,即等于,故錯誤;.根據(jù)題意可知,船前進的動力為沿著航向的分力,則解得故正確。故選:?!军c評】本題是力的分解的問題,能應用平行四邊形定則將力進行分解,運用三角函數(shù)列出等式。解題時要注意夾角的確定。二.多選題(共5小題)11.(2024?江蘇四模)質(zhì)量均為的相同物塊、靜止于同一水平面上,它們與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.5,現(xiàn)分別給兩物塊施加等大的作用力,方向如圖所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度大小為,下列說法正確的是A.若,則受到的摩擦比受到的摩擦小 B.若,則受到的摩擦力與受到的摩擦力大小相等 C.若,則受到的摩擦力比受到的摩擦力小 D.若,則受到的摩擦力與受到的摩擦力大小相等【答案】【考點】判斷是否存在摩擦力;共點力的平衡問題及求解【專題】學科綜合題;定量思想;推理法;摩擦力專題;推理論證能力【分析】判斷和受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力。兩物體均受到靜摩擦力作用,根據(jù)共點力平衡分析摩擦力大小。【解答】解:首先判斷和受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力,、當時,和均受到靜摩擦力作用,,,故錯誤,正確;、當時,和均受到靜摩擦力作用,,,故錯誤,正確。故選:?!军c評】此題考查了摩擦力的判斷與計算,研究多個物體的臨界問題,一要注意靈活選擇研究對象,采用隔離法和整體法結(jié)合研究,比較簡潔。二要明確臨界條件:一個相對于另一個物體剛要相對運動時兩者間的靜摩擦力達到最大。12.(2024?永春縣校級模擬)如圖甲所示為烤腸機,香腸放置在兩根水平的平行金屬桿中間,其截面圖如圖乙所示。假設(shè)香腸可視為質(zhì)量為的均勻圓柱體,烤制過程中香腸質(zhì)量不變,半徑變大。忽略摩擦及金屬桿的熱脹冷縮,重力加速度為。下列說法正確的是A.香腸烤熟前金屬桿1對烤腸的支持力大小為 B.香腸烤熟后金屬桿1對其支持力與豎直方向的夾角比烤熟前變大 C.香腸烤熟后金屬桿1對其支持力比烤熟前變小 D.香腸烤熟后與烤熟前相比,兩根金屬桿對其合力不變【答案】【考點】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用【專題】定量思想;共點力作用下物體平衡專題;合成分解法;推理能力【分析】通過半徑變大分析重心變高,對香腸受力分析利用受力平衡可分析出支持力的變化情況,根據(jù)力的平衡條件分析兩根金屬桿對其合力的變化情況?!窘獯稹拷猓海畬ο隳c進行受力分析如圖所示:根據(jù)對稱性有根據(jù)平衡條件有令金屬桿之間的距離為,則可知半徑變大,則香腸烤熟后金屬桿1對其支持力與豎直方向的夾角比烤熟前變小,由分析可知、均減小,即香腸烤熟后金屬桿1對其支持力比烤熟前變小,故錯誤,正確;.香腸處于靜止平衡狀態(tài),合力為0,則兩根金屬桿對其合力不變,始終與重力等大反向,故正確。故選:。【點評】本題主要是考查了共點力的平衡問題,關(guān)鍵是能夠確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成,然后建立平衡方程進行解答。13.(2024?涼山州模擬)某同學在家清潔墻面的情景如圖所示,他用力推著一個的拖把沿墻豎直向上做勻速直線運動,推力保持在沿輕桿方向上,此時輕桿與豎直墻面的夾角為,推力大小為。已知,,取,則A.拖把頭對墻的壓力為 B.拖把頭對墻的壓力為 C.拖把頭與墻面之間的動摩擦因數(shù)為0.5 D.拖把頭與墻面之間的動摩擦因數(shù)為0.75【答案】【考點】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用【專題】推理法;推理能力;定量思想;共點力作用下物體平衡專題【分析】:對拖把頭受力分析,水平方向根據(jù)平衡條件列式求解墻對拖把頭的彈力,根據(jù)牛頓第三定律求解拖把頭對墻的壓力;:豎直方向根據(jù)平衡條件列式求解拖把頭與墻面之間的動摩擦因數(shù)?!窘獯稹拷猓海习蜒貕ωQ直向上做勻速直線運動,對拖把頭受力分析根據(jù)平衡條件可得墻對拖把頭的彈力為根據(jù)牛頓第三定律,拖把頭對墻的壓力為,故正確,錯誤;.拖把沿墻豎直向上做勻速直線運動,有拖把受到的滑動摩擦力為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得拖把頭與墻面之間的動摩擦因數(shù)為故正確,錯誤。故選:。【點評】本題考查共點力作用下的平衡問題,要求學生能正確選擇研究對象,受力分析,根據(jù)平衡條件列式解題。14.(2024?岳麓區(qū)校級模擬)光滑半圓槽的邊緣上固定有一輕質(zhì)定滑輪,輕質(zhì)定滑輪軸與一直桿一端連接,直桿可繞在豎直面上轉(zhuǎn)動,輕繩一端連接一小球,另一端跨過輕質(zhì)定滑輪后套著一鐵環(huán),然后固定在直桿的端,如圖所示。開始時直桿通過外力水平放置并使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),不計任何摩擦阻力,小球可視為質(zhì)點,則A.若輕繩段與段均與豎直方向成角,小球和鐵環(huán)的質(zhì)量之比為 B.若小球的質(zhì)量足夠大,系統(tǒng)平衡時小球可能位于半圓弧槽的最低點 C.若通過外力把直桿順時針緩慢轉(zhuǎn)動一小段距離,小球的位置可能不動 D.若通過外力把直桿逆時針緩慢轉(zhuǎn)動一小段距離,小球的位置一定下移【答案】【考點】力的合成與分解的應用;共點力的平衡問題及求解【專題】定量思想;推理法;分析綜合能力;共點力作用下物體平衡專題【分析】畫出物體的受力分析圖,由平衡條件解答質(zhì)量之比等問題;由平衡條件結(jié)合正交分解法解答?!窘獯稹拷猓?、受力分析如下圖所示,若輕繩段與段均與豎直方向成角,根據(jù)水平方向的合力為零可知:由幾何關(guān)系可得,只有與豎直方向的夾角也為,水平方向上合力才可能為零,對小球在豎直方向有:對小球水平方向有:對鐵環(huán)豎直方向有:聯(lián)立可得出小球和鐵環(huán)的質(zhì)量之比為,故正確;、如果小球在半圓弧槽的最低點,那么連接小球的輕繩拉力應該為零,此時整個系統(tǒng)不可能平衡,故錯誤;、假設(shè)小球位置不變,輕繩拉力不變,端右側(cè)的繩長不變,把直桿順時針轉(zhuǎn)動一小段距離,段的水平距離變小,由:由此可知,變小,繩的拉力:將變小,與小球位置不變時,輕繩拉力不變相矛盾,故錯誤;、直桿逆時針緩慢轉(zhuǎn)動一小段距離,段的水平距離也是變小,設(shè),如圖建立直角坐標系,對小球受力進行正交分解后,可得:變形可得:,由上式可知,小球質(zhì)量不變,輕繩拉力變小,變大,小球下移,故正確。故選:?!军c評】熟練應用平衡條件及正交分解法解答共點力平衡問題,提高應用數(shù)學知識解決物理問題的能力。15.(2024?荔灣區(qū)校級一模)建筑工地上,工人用如圖所示的方式將重物從平臺運到地面。甲、乙兩人在同一高度手握輕繩,不計重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上,下端吊一重物。甲站在點靜止不動,乙從點緩慢向點移動一小段距離。此過程中,下列說法正確的是A.繩的拉力大小減小 B.甲所受平臺的支持力增大 C.甲所受平臺的摩擦力變小 D.繩對圓環(huán)拉力的合力變小【答案】【考點】力的合成與分解的應用;解析法求共點力的平衡【專題】比較思想;方程法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力【分析】對結(jié)點處受力分析,根據(jù)平衡條件列出平衡方程,再根據(jù)夾角的變化判斷繩子的拉力如何變化;對甲受力分析,根據(jù)平衡條件列出平衡方程,判斷甲所受平臺的支持力是否變化;根據(jù)平衡條件列出水平方向的平衡方程,結(jié)合角度的變化判斷繩子的拉力如何變化,進而判斷甲所受平臺的摩擦力如何變化;根據(jù)兩邊繩子的合力大小等于重物重力大小,判斷繩對圓環(huán)拉力的合力是否變化。【解答】解:、根據(jù)題圖可知,繩子與圓環(huán)構(gòu)成“活結(jié)”,則兩段繩子上的拉力大小始終相同。設(shè)繩子與豎直方向的夾角為,對結(jié)點處受力分析如圖所示。根據(jù)平衡條件有:得當乙從點緩慢向點移動一小段距離后,繩子與豎直方向的夾角將減小,則知繩子上的拉力將減小,故正確;、對甲受力分析如圖所示。根據(jù)平衡條件有,結(jié)合,可得,可知,當乙從點緩慢向點移動一小段距離后,繩子與豎直方向的夾角將減小,甲所受平臺的支持力不變,而摩擦力變小,故錯誤,正確;、繩對圓環(huán)的拉力合力的大小始終等于重物的重力,則繩對圓環(huán)拉力的合力不變,故錯誤。故選:?!军c評】本題考查動態(tài)平衡問題,解決本題的關(guān)鍵要靈活選擇研究對象,根據(jù)平衡條件列出相關(guān)的平衡方程,再進行分析。三.填空題(共5小題)16.(2024?三明模擬)如圖,一橡皮擦置于長塑料直尺的一端,現(xiàn)將直尺沿桌面緩慢向外移動,二者始終保持相對靜止,在此過程中,直尺彎曲程度變大,橡皮擦對直尺的壓力減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”,橡皮擦所受的摩擦力(選填“增大”、“減小”或“不變”,直尺對橡皮擦的作用力方向為?!敬鸢浮繙p??;增大;豎直向上?!究键c】牛頓第三定律的理解與應用;共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用【專題】定性思想;理解能力;學科綜合題;應用題;合成分解法;共點力作用下物體平衡專題【分析】根據(jù)對物塊的受力分析,結(jié)合幾何關(guān)系分析出橡皮擦受到的支持力與摩擦力的變化情況;根據(jù)牛頓第三定律可知,作用力與反作用力大小相等,方向相反,根據(jù)平衡條件可分析直尺對橡皮擦的作用力方向?!窘獯稹拷猓簩⑾鹌げ了谖恢玫刃檠厮芰铣咔芯€方向的一個斜面,斜面傾角為,對橡皮擦進行分析,如圖所示:則由平衡條件可得:,,根據(jù)牛頓第三定律可知:橡皮擦對尺子的壓力的大小為:,在橡皮擦離桌邊越來越遠時,塑料尺也越來越彎曲的過程中,等效斜面傾角逐漸增大,可知增大,減小,即橡皮擦對尺子的壓力減小,尺子對橡皮擦的摩擦力增大,橡皮擦對尺子的合力不變,大小等于橡皮擦的重力,與重力二力平衡,所以直尺對橡皮擦的作用力方向豎直向上。故答案為:減小;增大;豎直向上。【點評】本題關(guān)鍵是會建立物理模型,寫出摩擦力、壓力的表達式,結(jié)合平衡條件、牛頓第三定律分析解題。17.(2023?閔行區(qū)二模)如圖,質(zhì)量為的磁吸板擦吸附在豎直的白板上保持靜止,白板與板擦之間的動摩擦因數(shù)為0.2,現(xiàn)用平行于白板的水平作用力推著板擦做勻速直線運動。板擦對白板的壓力是由于板擦的彈性形變引起的,板擦對白板的壓力為?!敬鸢浮堪宀?,【考點】彈力的概念及其產(chǎn)生條件【專題】彈力的存在及方向的判定專題;圖析法;分析綜合能力;定量思想【分析】彈力產(chǎn)生的原因是施力物體的形變,對板擦在平行于白板方向上進行受力分析即可得到摩擦力的大小?!窘獯稹拷猓簭椓Φ漠a(chǎn)生是彈性物體發(fā)生彈性形變而對外界產(chǎn)生的力,彈力產(chǎn)生的原因是施力物體的形變,所以板擦對白板的壓力是由于板擦的彈性形變引起的;對板擦進行平行于白板的受力分析,如下圖所示,重力,水平方向作用力,合力為,由于板擦勻速運動,所以受力平衡,摩擦力也為。根據(jù)滑動摩擦力公式,求得。故答案為:板擦,?!军c評】此題主要考查受力分析,以及彈力與摩擦力的性質(zhì)以及計算方法,需要掌握好受力分析的步驟。18.(2023?蕉城區(qū)校級一模)如圖所示,物體、的質(zhì)量,,與、與地面之間的動摩擦因數(shù)都為,在外力作用下,和一起勻速運動,則地面對的摩擦力的大小是70;對的摩擦力的大小是。取【答案】70,35?!究键c】判斷是否存在摩擦力【專題】整體法和隔離法;摩擦力專題;定量思想;推理能力【分析】根據(jù)整體與隔離來分別進行受力分析,依據(jù)牛頓第二定律,與滑動摩擦力的公式,即可求解。【解答】解:因為、一起在地面上運動,所以與間是靜摩擦力,而與地面間是滑動摩擦力,所以有:對、整體受力分析,根據(jù)共點力平衡條件得對物體有其中為繩的拉力,大小為根據(jù)牛頓第三定律得,對的摩擦力為故答案為:70,35。【點評】對于摩擦力的分析,首先要明確物體受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力,然后才能根據(jù)各自的性質(zhì)進行分析運算。19.(2023?重慶模擬)如圖質(zhì)量為的物體在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向右運動,在運動過程中受到水平向左、大小為的拉力作用,則物體所受合力為30,方向為水平(選填“向左”或“向右”?!敬鸢浮?0,向左?!究键c】判斷是否存在摩擦力【專題】摩擦力專題;定量思想;推理法;推理能力【分析】物體相對水平面向右運動,受到的摩擦力為滑動摩擦力,方向與相對運動方向相反,根據(jù)滑動摩擦力公式求解即可,拉力和摩擦力的合力即為物體所受的合力?!窘獯稹拷猓簩ξ矬w受力分析,物體受到重力、支持力、向左的拉力和向左的滑動摩擦力,滑動摩擦力物體所合力方向水平向左。故答案為:30,向左?!军c評】本題考查摩擦力,解題關(guān)鍵是知道產(chǎn)生滑動摩擦力的條件和滑動摩擦力的求解方法。20.(2023?沙坪壩區(qū)校級模擬)民間有一種“三人拔河比賽”,其物理模型俯視圖如下:水平地面上畫有一個半徑為的圓;、、三個人面朝圓外,腰上分別栓有長度都為的輕繩、、,三條繩栓結(jié)于點。比賽前三條繩剛伸直且互成;比賽開始后三人可在圓內(nèi)自由緩慢移動,同時沿自己的繩方向向圓外拉,先出圓圈者勝。(1)為了增大腳與地面間靜摩擦力。.同樣情況下讓體重更重的人參賽.同樣情況下穿與地面摩擦因數(shù)更大的鞋子參賽.同樣情況下穿與地面摩擦因數(shù)更小的鞋子參賽(2)隨著比賽的持續(xù),某時刻繩結(jié)點恰好位于圓心,、、拉繩的力分別為、、。要達到一個勢均力敵的平衡,應迅速讓,繩夾角調(diào)整為度;若、繩夾角調(diào)整得稍微更大了一些,但兩繩合力仍沿方向并一直保持,則會取勝?!敬鸢浮浚?);(2)90;?!究键c】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用;判斷是否存在摩擦力【專題】應用數(shù)學處理物理問題的能力;共點力作用下物體平衡專題;合成分解法;定量思想【分析】(1)通常情況下,認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,根據(jù)滑動摩擦力計算公式,分析能夠增大腳與地面間靜摩擦力的因素。(2)根據(jù)三人拉繩的力的大小,根據(jù)力的合成法則,利用余弦定理求出、繩上拉力的合力的表達式,當該合力等于繩上拉力時,可求出、繩夾角。若、繩夾角調(diào)整得稍微更大了一些,但兩繩合力仍沿方向并一直保持,分析、繩夾角稍微變大后,、繩上拉力的合力如何變化,進而判斷哪方會獲勝?!窘獯稹拷猓海?)通常情況下,認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,根據(jù)滑動摩擦力計算公式可知,增大摩擦系數(shù)、增大正壓力都可以增大滑動摩擦力,體重越重的人,對地面的正壓力越大,故選;(2)要達到一個勢均力敵的平衡,與的合力大小應等于,根據(jù)力的合成法則,利用余弦定理,應有代入數(shù)據(jù),解得:即應迅速讓、繩夾角調(diào)整為,并使兩繩合力沿方向,此時,若、繩夾角調(diào)整得稍微更大了一些,但兩繩合力仍沿方向并一直保持,則此時,根據(jù)力的合成法則,利用余弦定理,可得與的合力為:即、繩上拉力的合力大小將減小,小于繩上的拉力,則將獲勝。故答案為:(1);(2)90;?!军c評】解答本題的關(guān)鍵:一是要明確最大靜摩擦力的影響因素;二是要會用余弦定理求合力。四.解答題(共5小題)21.(2024?佛山二模)如圖,兩工人在安裝一園林石牌時,通過繩子對石牌同時施加大小相等、方向與豎直方向成的力,使石牌恰好離開水平地面并保持靜止,然后突然一起發(fā)力把石牌拉起準備安裝到預設(shè)位置。當石牌運動到離地面處時,兩條繩子同時斷裂。石牌繼續(xù)上升后自由下落。已知石牌質(zhì)量,取重力加速度,,,忽略空氣阻力,求:(1)的大??;(2)從繩斷裂到石牌恰好接觸地面的時間?!敬鸢浮浚?)的大小為;(2)從繩斷裂到石牌恰好接觸地面的時間為。【考點】力的合成與分解的應用;共點力的平衡問題及求解;豎直上拋運動的規(guī)律及應用【專題】推理能力;推理法;定量思想;共點力作用下物體平衡專題;計算題【分析】(1)對石碑受力分析,根據(jù)平衡條件求解的大??;(2)根據(jù)運動學公式求解石碑上升和下落的時間,最后求解從繩斷裂到石牌恰好接觸地面的總時間。【解答】解:(1)石牌恰好離開水平地面并保持靜止,對石碑受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件有解得;(2)根據(jù)運動學公式,上升過程有下落過程有故從繩斷裂到石牌恰好接觸地面的時間為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得。答:(1)的大小為;(2)從繩斷裂到石牌恰好接觸地面的時間為。【點評】本題考查共點力作用下的平衡問題,要求學生能正確選擇研究對象,受力分析,根據(jù)平衡條件列式解題。22.(2024?渾南區(qū)校級模擬)中國的殲戰(zhàn)斗機是一款全球領(lǐng)先的戰(zhàn)機,它不僅擁有高超的隱身性、機動性,還具有強大火力、信息化和網(wǎng)絡(luò)化能力,能夠在復雜的空戰(zhàn)環(huán)境中發(fā)揮重要的作用。設(shè)總重力為的戰(zhàn)斗機正沿著與水平方向成角的直線勻速向上攀升,牽引力的方向位于速度方向與豎直方向之間、與速度方向成角,升力與速度方向垂直,飛機受到的阻力等于升力的倍,阻力方向與速度方向相反,如果飛機受到的這幾個力的作用線相交于一點,求:(1)飛機受到的升力的大小;(2)牽引力的大小。【答案】(1)飛機受到的升力的大小為;(2)牽引力的大小?!究键c】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用【專題】計算題;定量思想;方程法;分析綜合能力;共點力作用下物體平衡專題【分析】(1)(2)畫出飛機飛行時受力示意圖,在飛機飛行速度方向和垂直于飛行速度方向上列平衡方程聯(lián)立求解。【解答】解:飛機在空中勻速運動過程受力情況如圖所示(1)(2)沿飛機飛行時速度與垂直速度方向建立坐標系,根據(jù)平衡條件有又聯(lián)立解得答:(1)飛機受到的升力的大小為;(2)牽引力的大小?!军c評】考查物體的平衡問題,會根據(jù)題意畫出受力圖,結(jié)合平衡條件列方程求解相應物理量。23.(2024?遼寧模擬)如圖(a)所示,間距為的兩顆釘子固定在相同高度處,將一根長為、不可伸長的輕質(zhì)細繩和一根原長也為、勁度系數(shù)為的輕質(zhì)橡皮筋的兩端連在一起掛在釘子上,用掛鉤將一重物掛在細繩上,平衡時掛鉤位于細繩中點且細繩之間的夾角,橡皮筋始終未超出彈性限度,不計一切摩擦,重力加速度為。(1)求重物的質(zhì)量;(2)將第三顆釘子釘在兩顆釘子中點處,并撤去兩端釘子,將橡皮筋和細繩看作新的“彈性皮筋”,如圖(b)所示,求此“彈性皮筋”的勁度系數(shù)?!敬鸢浮浚?)重物的質(zhì)量為;(2)“彈性皮筋”的勁度系數(shù)為?!究键c】胡克定律及其應用;共點力的平衡問題及求解【專題】定量思想;彈力的存在及方向的判定專題;推理法;分析綜合能力【分析】(1)根據(jù)受力分析,結(jié)合豎直方向受力平衡可求出質(zhì)量;(2)根據(jù)胡克定律和受力平衡可求出勁度系數(shù)?!窘獯稹拷猓海?)由題意,橡皮筋形變量為,繩子拉力受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件得解得(2)此時橡皮筋的形變量記為,則有設(shè)新的“彈性皮筋”的勁度系數(shù)為,則有解得答:(1)重物的質(zhì)量為;(2)“彈性皮筋”的勁度系數(shù)為?!军c評】學生在解答本題時,應注意受力分析過程中不要丟力少力,并熟練掌握力的正交分解。24.(2024?順慶區(qū)校級模擬)如圖所示,對稱、相同粗糙程度的斜面與豎直方向夾角,硬質(zhì)輕桿通過光滑鉸鏈與兩個相同且質(zhì)量為的物塊、相連,、對稱放在斜面上,一質(zhì)量的物體通過輕繩懸掛在鉸鏈上,對稱調(diào)節(jié)、的位置,使桿與斜面垂直,整個裝置處于平衡狀態(tài),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,,,,可能用到的數(shù)學公式,。(1)求桿對物塊的作用力大小;(2)求物塊與斜面間動摩擦因數(shù)的最小值;(3)若斜面光滑,對稱調(diào)節(jié)、的位置,使整個裝置仍處于平衡狀態(tài),求此時桿與水平方向夾角的正切值。【答案】(1)桿對物塊的作用力為;(2)物塊與斜面間動摩擦因數(shù)的最小值為;(3)此時桿與水平方向夾角的正切值為.【考點】力的合成與分解的應用;共點力的平衡問題及求解【專題】應用數(shù)學處理物理問題的能力;分析綜合能力;共點力作用下物體平衡專題;整體法和隔離法;計算題;定量思想【分析】(1)對點受到的繩子的拉力沿兩個桿的方向進行分解,即可求得桿對物塊的作用力。(2)以為研究對象,對其進行受力分析,分別沿桿的方向和斜面的方向進行列式,即可求得物塊與斜面間動摩擦因數(shù)的最小值。(3)斜面光滑,處于靜止狀態(tài),說明這兩個物體受力處于平衡狀態(tài),對進行受力分析,設(shè)出桿與水平方向的夾角,沿斜面方向上列式,結(jié)合數(shù)學知識即可求得此時桿與水平方向夾角的正切值?!窘獯稹拷猓海?)對點進行受力分析,如圖1,設(shè)為桿的彈力,受繩子的拉力和兩個輕桿的彈力而處于平衡狀態(tài),對繩子的拉力沿桿的方向進行分解,有:所以桿對的作用力為(2)對進行受力分析,受重力、支持力、桿的壓力和摩擦力作用,如圖2所示.當最大靜摩擦力與重力在斜面上的分力大小相等時,動摩擦因數(shù)有最小值,設(shè)為沿桿的方向上有:沿斜面方向有:又因為聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:(3)斜面光滑,對稱調(diào)節(jié)、的位置,使整個裝置仍處于平衡狀態(tài),對滑塊進行受力分析,受重力受重力,斜面的支持力,桿的壓力處于靜止狀態(tài),如圖3所示.把重力與桿的壓力分別沿斜面方向上分解,由物體處于靜止狀態(tài)可知這兩個力的分力大小相等,設(shè)桿與水平方向夾角為,結(jié)合幾何關(guān)系,在沿斜面方向上有:由牛頓第三定律可知,桿的壓力等于質(zhì)量為的物體受到的重力沿桿的方向上的分量,所以有:聯(lián)立以上兩式解得:答:(1)桿對物塊的作用力為;(2)物塊與斜面間動摩擦因數(shù)的最小值為;(3)此時桿與水平方向夾角的正切值為.【點評】該題主要是考查了連接體的受力的分析以及物體平衡的條件,對于此類問題,首先要注意正確的選取研究對象,并能正確的對其進行受力分析,要明確相連接的各物體間的相互作用的情況,注意整體法與隔離體法的選擇。該題還有一個難點就是三角函數(shù)的知識在物理學中的應用。所以要求學生要熟練的掌握相關(guān)的數(shù)學知識。該題是難度較大一道題。25.(2023?重慶模擬)在清潔外墻玻璃時可以用磁力刷。如圖:厚度的玻璃左右表面平整且豎直;兩個相同特制磁力刷、(均可視為質(zhì)點)之間的吸引力始終沿連線方向,大小與距離成反比。已知的質(zhì)量為,與玻璃間的動摩擦因數(shù)為0.5,滑動摩擦與最大靜摩擦大小相等;當、吸附在玻璃兩側(cè)表面且水平正對時,、間的吸引力。(1)控制從圖中位置水平向右緩慢移動,要不下滑,求的最遠距離;(2)控制從圖中位置豎直向上緩慢移動,當也恰能從圖中位置豎直向上運動時,求連線與豎直方向夾角。【答案】(1)的最遠距離為;(2)連線與豎直方向的夾角為?!究键c】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用【專題】推理法;共點力作用下物體平衡專題;定量思想;推理能力【分析】(1)對進行受力分析,結(jié)合摩擦力的計算公式得出的最遠距離;(2)對進行受力分析,根據(jù)其運動特點得出連線與豎直方向的夾角。【解答】解:(1)控制從圖中位置水平向右緩慢移動,設(shè)的最遠距離為,則有以為對象,有又聯(lián)立解得:(2)控制從圖中位置豎直向上緩慢移動,當也恰能從圖中位置豎直向上運動時,設(shè)連線與豎直方向夾角為,則有又以為對象,有聯(lián)立解得:答;(1)的最遠距離為;(2)連線與豎直方向的夾角為?!军c評】本題主要考查了共點力的平衡問題,熟悉物體的受力分析,結(jié)合幾何關(guān)系即可完成解答。

考點卡片1.質(zhì)點【知識點的認識】(1)定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點.①質(zhì)點是用來代替物體的具有質(zhì)量的點,因而其突出特點是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小,它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量.②質(zhì)點沒有體積或形狀,因而質(zhì)點是不可能轉(zhuǎn)動的.任何轉(zhuǎn)動的物體在研究其自轉(zhuǎn)時都不可簡化為質(zhì)點.③質(zhì)點不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質(zhì)點.同一個物體有時可以看作質(zhì)點,有時又不能看作質(zhì)點,要具體問題具體分析.(2)物體可以看成質(zhì)點的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個質(zhì)點.(3)突出主要因素,忽略次要因素,將實際問題簡化為物理模型,是研究物理學問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法.質(zhì)點就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型.【命題方向】(1)第一類常考題型是對具體事例進行分析:在物理學研究中,有時可以把物體看成質(zhì)點,則下列說法中正確的是()A.研究乒乓球的旋轉(zhuǎn),可以把乒乓球看成質(zhì)點B.研究車輪的轉(zhuǎn)動,可以把車輪看成質(zhì)點C.研究跳水運動員在空中的翻轉(zhuǎn),可以把運動員看成質(zhì)點D.研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn),可以把地球看成質(zhì)點分析:當物體的形狀、大小對所研究的問題沒有影響時,我們就可以把它看成質(zhì)點,根據(jù)把物體看成質(zhì)點的條件來判斷即可.解答:A、研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時,不能把乒乓球看成質(zhì)點,因為看成質(zhì)點的話,就沒有旋轉(zhuǎn)可言了,所以A錯誤.B、研究車輪的轉(zhuǎn)動是,不能把車輪看成質(zhì)點,因為看成質(zhì)點的話,就沒有轉(zhuǎn)動可言了,所以B錯誤.C、研究跳水運動員在空中的翻轉(zhuǎn)時,不能看成質(zhì)點,把運動員看成質(zhì)點的話,也就不會翻轉(zhuǎn)了,所以C錯誤.D、研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時,地球的大小對于和太陽之間的距離來說太小,可以忽略,所以可以把地球看成質(zhì)點,所以D正確.故選D.點評:考查學生對質(zhì)點這個概念的理解,關(guān)鍵是知道物體能看成質(zhì)點時的條件,看物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響,物體的大小體積能否忽略.(2)第二類??碱}型是考查概念:下列關(guān)于質(zhì)點的說法中,正確的是()A.質(zhì)點是一個理想化模型,實際上并不存在,所以,引入這個概念沒有多大意義B.只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點C.凡輕小的物體,皆可看作質(zhì)點D.如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看作質(zhì)點分析:物體可以看成質(zhì)點的條件是物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響,同一個物體在不同的時候,有時可以看成質(zhì)點,有時不行,要看研究的是什么問題.解答:A、質(zhì)點是一個理想化模型,實際上并不存在,引入這個概念可以簡化我們分析的問題,不是沒有意義,所以A錯誤;B、體積大的物體也可以看做質(zhì)點,比如地球,所以B錯誤;C、輕小的物體,不一定可以看做質(zhì)點,要看它的形狀對分析的問題有沒有影響,所以C錯誤;D、如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看作質(zhì)點,所以D正確.故選:D.點評:考查學生對質(zhì)點這個概念的理解,關(guān)鍵是知道物體能看成質(zhì)點時的條件,看物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響,物體的大小體積能否忽略.【解題方法點撥】理想模型及其在科學研究中的作用在自然科學的研究中,“理想模型”的建立,具有十分重要的意義.第一,引入“理想模型”的概念,可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生大的偏差.把現(xiàn)實世界中,有許多實際的事物與這種“理想模型”十分接近.在一定的場合、一定的條件下,作為一種近似,可以把實際事物當作“理想模型”來處理,即可以將“理想模型”的研究結(jié)果直接地應用于實際事物.例如,在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的運動的時候,由于地球與太陽的平均距離(約為14960萬公里)比地球的半徑(約為6370公里)大得多,地球上各點相對于太陽的運動可以看做是相同的,即地球的形狀、大小可以忽略不計.在這種場合,就可以直接把地球當作一個“質(zhì)點”來處理.在研究炮彈的飛行時,作為第一級近似,可以忽略其轉(zhuǎn)動性能,把炮彈看成一個“質(zhì)點”;作為第二級近似,可以忽略其彈性性能,把炮彈看成一個“剛體”.在研究一般的真實氣體時,在通常的溫度和壓強范圍內(nèi),可以把它近似地當作“理想氣體”,從而直接地運用“理想氣體”的狀態(tài)方程來處理.第二,對于復雜的對象和過程,可以先研究其理想模型,然后,將理想模型的研究結(jié)果加以種種的修正,使之與實際的對象相符合.這是自然科學中,經(jīng)常采用的一種研究方法.例如:“理想氣體”的狀態(tài)方程,與實際的氣體并不符合,但經(jīng)過適當修正后的范德瓦爾斯方程,就能夠與實際氣體較好地符合了.第三,由于在“理想模型”的抽象過程中,舍去了大量的具體材料,突出了事物的主要特性,這就更便于發(fā)揮邏輯思維的力量,從而使得“理想模型”的研究結(jié)果能夠超越現(xiàn)有的條件,指示研究的方向,形成科學的預見.例如:在固體物理的理論研究中,常常以沒有“缺陷”的“理想晶體”作為研究對象.但應用量子力學對這種“理想晶體”進行計算的結(jié)果,表明其強度竟比普通金屬材料的強度大一千倍.由此,人們想到:既然“理想晶體”的強度應比實際晶體的強度大一千倍,那就說明常用金屬材料的強度之所以減弱,就是因為材料中有許多“缺陷”的緣故.如果能設(shè)法減少這種“缺陷”,就可能大大提高金屬材料的強度.后來,實踐果然證實了這個預言.人們沿著這一思路制造出了若干極細的金屬絲,其強度接近于“理想晶體”的強度,稱之為“金胡須”.總之,由于客觀事物具有質(zhì)的多樣性,它們的運動規(guī)律往往是非常復雜的,不可能一下子把它們認識清楚.而采用理想化的客體(即“理想模型”)來代替實在的客體,就可以使事物的規(guī)律具有比較簡單的形式,從而便于人們?nèi)フJ識和掌握它們.2.豎直上拋運動的規(guī)律及應用【知識點的認識】1.定義:物體以初速度v0豎直向上拋出后,只在重力作用下而做的運動,叫做豎直上拋運動。2.特點:(1)初速度:v0≠0;(2)受力特點:只受重力作用(沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計);(3)加速度:a=g,其大小不變,方向始終豎直向下。3.運動規(guī)律:取豎直向上的方向為正方向,有:vt=v0﹣gt,h=v0t﹣gt2,﹣=2gh;4.幾個特征量:(1)上升的最大高度hmax=;(2)質(zhì)點在通過同一高度位置時,上升速度與下落速度大小相等;上升到最大高度處所需時間t上和從最高處落回到拋出點所需時間相等t下,t上=t下=?!久}方向】例1:某物體以30m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g取10m/s2.5s內(nèi)物體的()A.路程為65mB.位移大小為25m,方向向上C.速度改變量的大小為10m/sD.平均速度大小為13m/s,方向向上分析:豎直上拋運動看作是向上的勻減速直線運動,和向下的勻加速直線運動,明確運動過程,由運動學公式即可求出各物理量。解答:由v=gt可得,物體的速度減為零需要的時間t==s=3s,故5s時物體正在下落;A、路程應等于向上的高度與后2s內(nèi)下落的高度之和,由v2=2gh可得,h==45m,后兩s下落的高度h'=gt′2=20m,故總路程s=(45+20)m=65m;故A正確;B、位移h=v0t﹣gt2=25m,位移在拋出點的上方,故B正確;C、速度的改變量△v=gt=50m/s,方向向下,故C錯誤;D、平均速度v===5m/s,故D錯誤。故選:AB。點評:豎直上拋運動中一定要靈活應用公式,如位移可直接利用位移公式求解;另外要正確理解公式,如平均速度一定要用位移除以時間;速度變化量可以用△v=at求得。例2:在豎直的井底,將一物塊以11m/s的初速度豎直向上拋出,物體沖出井口再落回到井口時被人接住,在被人接住前1s內(nèi)物體的位移是4m,位移方向向上,不計空氣阻力,取g=10m/s2.求:(1)物體從拋出點到被人接住所經(jīng)歷的時間;(2)豎直井的深度。分析:豎直上拋運動的處理方法有整體法和分段法,要求路程或上升的最大高度時一般用分段法,此題可以直接應用整體法進行求解。解答:(1)設(shè)最后1s內(nèi)的平均速度為則:m/s平均速度等于中間時刻的瞬時速度,即接住前0.5s的速度為v1=4m/s設(shè)物體被接住時的速度為v2,則v1=v2﹣gt得:v2=4+10×0.5=9m/s,則物體從拋出點到被人接住所經(jīng)歷的時間t=+1=+1=1.2s;(2)豎直井的深度即拋出到接住物塊的位移,則h=v0t﹣gt2=11×1.2﹣×10×1.22=6m。答:(1)物體從拋出點到被人接住所經(jīng)歷的時間為1.2s(2)豎直井的深度為6m。點評:豎直上拋運動的處理方法有整體法和分段法,要求路程或上升的最大高度時一般用分段法,此題只有豎直向上的勻減速運動,直接應用整體法求解即可?!窘忸}方法點撥】1.豎直上拋運動的兩種研究方法:(1)分段法:上升階段是勻減速直線運動,下落階段是自由落體運動,下落過程是上升過程的逆過程。(2)整體法:從全程來看,加速度方向始終與初速度v0的方向相反,所以可把豎直上拋運動看成一個勻變速直線運動,要特別注意v0、vt、g、h等矢量的正、負號。一般選取豎直向上為正方向,v0總是正值,上升過程中vt為正值,下落過程中vt為負值;物體在拋出點以上時h為正值,物體在拋出點以下時h為負值。?。贺Q直上拋運動的上升階段和下降階段具有對稱性:①速度對稱:上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大、反向;②時間對稱:上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等。3.力的定義和特點【知識點的認識】1.定義:力是物體間的相互作用。2.三要素:大小、方向、作用點3.性質(zhì)①物質(zhì)性:力是物體對物體的作用,一個物體受到力的作用,一定有另一個物體對它施加這種作用(即同時存在施力物體和受力物體)。力不能脫離物體而單獨存在。?②相互性:任何兩個物體之間的作用總是相互的,施力物體同時也一定是受力物體。只要一個物體對另一個物體施加了力,受力物體反過來也肯定會給施力物體增加一個力。這種相互作用力必然是同時產(chǎn)生,同時消失的。?③矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。這意味著力的效果不僅取決于其大小,還取決于其方向。④同時性:力同時產(chǎn)生,同時消失。這意味著力的作用不會隨著時間的推移而改變,除非有其他因素介入。⑤獨立性:一個力的作用并不影響另一個力的作用。這意味著在一個力的作用下,另一個力的作用效果不會受到影響?!久}方向】關(guān)于力的說法中正確的是()A、力是物體對物體的作用B、力不能離開受力物和施力物而單獨存在C、只有直接接觸的物體才有力的作用D、力是矢量,其大小可用彈簧秤測量分析:根據(jù)力的概念,分析力能否離開物體而單獨存在.不直接接觸的物體之間也可能有力的作用.力是矢量,其大小可用彈簧秤測量.解答:A、力是一個物體對另一個物體的作用。故A正確。B、由于力是物體對物體的作用,則力不能離開受力物和施力物而單獨存在。故B正確。C、力有接觸力,也有不接觸力,比如重力、電場力、磁場力等等,說明不直接接觸的物體之間也可能有力的作用。故C錯誤。D、力既有大小,又有方向,是矢量,其大小可用彈簧秤測量。故D正確。故選:ABD。點評:本題要抓住力的物質(zhì)性:力不能離開物體而單獨存在的.力有“三性”:物質(zhì)性、相互性和矢量性.【解題思路點撥】力是物體與物體之間的相互作用,要牢記力的五個性質(zhì):物質(zhì)性、相互性、同時性、矢量性和獨立性。4.重心的概念和物理意義【知識點的認識】1.概念:一個物體的各部分都要受到重力的作用,從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力作用集中于一點,這一點叫做物體的重心.2.性質(zhì):重心不是真實存在的,是假象的一個點。3.思想方法:重心概念的提出用到了等效替代法?!久}方向】關(guān)于重心的說法中,正確的是()A、重心是物體所受重力的等效作用點B、重心是物體上最重的一點C、重心的位置一定在物體上D、質(zhì)量不均勻但形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心分析:重心是物體所受重力的等效作用點,物體的重心不一定在物體上,重心不是物體內(nèi)最重的一點.物體的重心位置與物體的質(zhì)量分布、物體的形狀有關(guān).用線懸掛的物體靜止時,根據(jù)平衡條件分析細線方向與重心的關(guān)系.解答:A、我們把物體受到的重力等效與一點,這一點就是重心。重心是物體所受重力的等效作用點。故A正確。B、物體的重心是重力的作用點,不是物體內(nèi)最重的一點。故B錯誤。C、物體的重心不一定在物體上,也可以在物體之外,比如均勻的圓環(huán),重心在圓環(huán)之外。故C錯誤。D、物體的重心位置與物體的質(zhì)量分布、物體的形狀兩個因素有關(guān),質(zhì)量均勻形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心。故D錯誤。故選:A。點評:本題考查對于重心的理解.重心是物體各部分所受重力的合力的作用點,可以用懸掛法確定薄形物體的重心位置.【解題思路點撥】重心是重力的等效作用點,所以只要物體有重力就一定會有重心,但是重心卻不一定在物體的幾何中心,甚至不一定在物體上。5.彈力的概念及其產(chǎn)生條件【知識點的認識】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點與面接觸時彈力的方向:過接觸點垂直于接觸面.球與面接觸時彈力的方向:在接觸點與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過接觸點的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.(4)彈力的大小對有明顯形變的彈簧,彈力的大小可以由胡克定律計算.對沒有明顯形變的物體,如桌面、繩子等物體,彈力大小由物體的受力情況和運動情況共同決定.①胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):F=kx,還可以表示成△F=k△x,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比.式中k叫彈簧的勁度系數(shù),單位:N/m.k由彈簧本身的性質(zhì)決定(與彈簧的材料、粗細、直徑及原長都有關(guān)系).②“硬”彈簧,是指彈簧的k值較大.(同樣的力F作用下形變量△x較?。蹘追N典型物體模型的彈力特點如下表.項目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長忽略不計認為長度不變可伸長可縮短施力與受力情況只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓,可施出拉力或壓力同桿力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸向力的變化可發(fā)生突變同繩只能發(fā)生漸變【知識點的應用及延伸】彈力有無及方向的判斷問題:怎樣判斷彈力的有無?解答:(1)對于形變明顯的情況(如彈簧)可由形變直接判斷.(2)對于接觸處的形變不明顯,判斷其彈力的有無可用以下方法.①拆除法即解除所研究處的接觸,看物體的運動狀態(tài)是否改變.若不變,則說明無彈力;若改變,則說明有彈力.②分析主動力和運動狀態(tài)來判斷是否有彈力.分析主動力就是分析沿彈力所在方向上,除彈力以外其他力的合力.看該合力是否滿足給定的運動狀態(tài),若不滿足,則存在彈力;若滿足,則不存在彈力.【命題方向】(1)第一類??碱}型是對概念的考查:關(guān)于彈力,下列說法中正確的是()A.相互接觸的物體之間一定有彈力作用B.不接觸的物體之間也可能有彈力作用C.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面D.壓力和支持力的方向都平行于物體的接觸面分析:知道彈力產(chǎn)生的條件:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.清楚彈力的方向.解答:解:A、彈力產(chǎn)生的條件是:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.兩個條件同時滿足物體間才會產(chǎn)生彈力.故A錯誤.B、根據(jù)A選項分析,故B錯誤.C、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,指向被壓和被支持的方向,故C正確.D、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,故D錯誤.故選C.點評:要注意支持力、壓力屬于彈力.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面.(2)第二類??碱}型是對具體事例進行分析:如圖,球A放在斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài),關(guān)于球A所受的彈力,正確的()A.球A僅受一個彈力作用,彈力方向垂直斜面向上B.球A受兩個彈力作用,一個水平向左,一個垂直斜面向下C.球A受兩個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上D.球A受三個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上,一個豎直向下分析:小球處于靜止狀態(tài),對擋板和斜面接觸擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對小球產(chǎn)生彈力,彈力的方向垂直于接觸面.解答:解:由于小球?qū)醢搴托泵娼佑|擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對小球產(chǎn)生彈力,而且彈力的方向垂直于接觸面,所以擋板對小球的彈力方向水平向右,斜面對小球的彈力方向垂直于斜面向上.故選C點評:支持力是常見的彈力,其方向垂直于接觸面并且指向被支持物.基礎(chǔ)題,比較容易.【解題方法點撥】這部分知識難度中等、也有難題,在平時的練習中、階段性考試中會單獨出現(xiàn),選擇、填空、計算等等出題形式多種多樣,在高考中不會以綜合題的形式考查的,但是會做為題目的一個隱含條件考查.彈力的有無及方向判斷比較復雜,因此在確定其大小和方向時,不能想當然,應根據(jù)具體的條件或計算來確定.6.胡克定律及其應用【知識點的認識】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點與面接觸時彈力的方向:過接觸點垂直于接觸面.球與面接觸時彈力的方向:在接觸點與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過接觸點的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.2.胡克定律彈簧受到外力作用發(fā)生彈性形變,從而產(chǎn)生彈力.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比.即F=kx,其中,勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長(或縮短)單位長度產(chǎn)生的彈力,其單位為N/m.它的大小由制作彈簧的材料、彈簧的長短和彈簧絲的粗細決定.x則是指形變量,應為形變(包括拉伸形變和壓縮形變)后彈簧的長度與彈簧原長的差值.注意:胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)適用.3.胡克定律的應用(1)胡克定律推論在彈性限度內(nèi),由F=kx,得F1=kx1,F(xiàn)2=kx2,即F2﹣F1=k(x2﹣x1),即:△F=k△x即:彈簧彈力的變化量與彈簧形變量的變化量(即長度的變化量)成正比.(2)確定彈簧狀態(tài)對于彈簧問題首先應明確彈簧處于“拉伸”、“壓縮”還是“原長”狀態(tài),并且確定形變量的大小,從而確定彈簧彈力的方向和大?。绻桓嬖V彈簧彈力的大小,必須全面分析問題,可能是拉伸產(chǎn)生的,也可能是壓縮產(chǎn)生的,通常有兩個解.(3)利用胡克定律的推論確定彈簧的長度變化和物體位移的關(guān)系如果涉及彈簧由拉伸(壓縮)形變到壓縮(拉伸)形變的轉(zhuǎn)化,運用胡克定律的推論△F=k△x可直接求出彈簧長度的改變量△x的大小,從而確定物體的位移,再由運動學公式和動力學公式求相關(guān)量.【命題方向】(1)第一類常考題型是考查胡克定律:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,若改掛100N的重物時,彈簧總長為20cm,則彈簧的原長為()A.12cmB.14cmC.15cmD.16cm分析:根據(jù)胡克定律兩次列式后聯(lián)立求解即可.解:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,根據(jù)胡克定律,有:F1=kx1;若改掛100N的重物時,根據(jù)胡克定律,有:F2=kx2;聯(lián)立解得:k=;x2=;故彈簧的原長為:x0=x﹣x2=20cm﹣4cm=16cm;故選D.點評:本題關(guān)鍵是根據(jù)胡克定律列式后聯(lián)立求解,要記住胡克定律公式中F=k?△x的△x為行變量.(2)第二類??碱}型是考查胡克定律與其他知識點的結(jié)合:如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m0的平盤,盤中有一物體,質(zhì)量為m,當盤靜止時,彈簧的長度比其自然長度伸長了l,今向下拉盤,使彈簧再伸長△l后停止,然后松手,設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi),則剛松手時盤對物體的支持力等于()A.B.C.D.分析:根據(jù)胡克定律求出剛松手時手的拉力,確定盤和物體所受的合力,根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時,整體的加速度.再隔離物體研究,用牛頓第二定律求解盤對物體的支持力.解:當盤靜止時,由胡克定律得(m+m0)g=kl①設(shè)使彈簧再伸長△l時手的拉力大小為F再由胡克定律得F=k△l②由①②聯(lián)立得F=剛松手瞬時彈簧的彈力沒有變化,則以盤和物體整體為研究對象,所受合力大小等于F,方向豎直向上.設(shè)剛松手時,加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得a==對物體研究:FN﹣mg=ma解得FN=(1+)mg故選A.點評:點評:本題考查應用牛頓第二定律分析和解決瞬時問題的能力,這類問題往往先分析平衡狀態(tài)時物體的受力情況,再分析非平衡狀態(tài)時物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時加速度.【解題方法點撥】這部分知識難度中等、也有難題,在平時的練習中、階段性考試中會單獨出現(xiàn),選擇、填空、計算等等出題形式多種多樣,在高考中不會以綜合題的形式考查的,但是會做為題目的一個隱含條件考查.彈力的有無及方向判斷比較復雜,因此在確定其大小和方向時,不能想當然,應根據(jù)具體的條件或計算來確定.7.勁度系數(shù)及其特點【知識點的認識】1.勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長(或縮短)單位長度產(chǎn)生的彈力,其單位為N/m.2.它的大小由制作彈簧的材料

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