高中物理 高三全复习知识点整合知识整合(一)

知识整合
演练高考
本章是力学的基础,也是贯穿于整个物理学的核心内容.对 物体正确地进行受力分析是解决力学问题的关键,平行四边 形定则以及三角形法则,不仅适用于力的合成与分解,也是 所有矢量运算的普遍法则,物体的平衡在物理学的各部分都 有广泛的应用. 1.受力分析 要正确进行受力分析除正确理解力的概念外,还要充分应用 所掌握的物理知识和方法,尤其是对一些较隐蔽的力,可以 采用假设的方法判定,即假设有或无,物体的运动状态是否 改变,并且必须明确每一个力的来源,不可无中生有. 2.力的合成与分解 对所有矢量的合成或分解都得到对应的几何图象,即平行四
2
结论都是"解可能是对的".但是,其中有一项是错误的. 请你指出该项 ( )
A.当θ=0°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能 是对的 B.当θ=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该 解可能是对的 C.当M m时,该解给出a=gsinθ,这符合预期的结果,说 明该解可能是对的 D.当mM时,该解给出a= 该解可能是对的 解析 答案 项D中a= D
A.F1保持不变,F3缓慢增大 C.F2缓慢增大,F3缓慢增大 解析
B.F1缓慢增大,F3保持不变 D.F2缓慢增大,F3保持不变
B的受力如下图甲所示,因为F和G的方向始终沿竖直
方向,当F增大时,F1′,F2′都缓慢增大,F1′=F1,F2′=F2, 所以F1,F2都缓慢增大.A物体受力如图乙所示.由图乙知 F2sinθ=F3,所以F3缓慢增大.
OB绳竖直,说明B球只受两个力作用,故AB间绳无形
变,所以A球受重力G,OA绳的拉力T和外力F作用,三个力的 合力为零,则外力F一定与重力和拉力T的合力大小相等, 方向相反,故B,C选项正确.
6.(2008广东理科基础6)如图所示,质量为m 的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向 的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O 点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是( D A.F1=mgsinθ C.F2=mgcosθ 解析
A.
tanα
B. cotα D.cotα
2 3
C.tanα 解析
对于AB做匀速直线运动,根据共点力的平衡条件有
2mgsinα-3μmgcosα=0 所以B与斜面间的动摩擦因数为μ=
tanα.
9.(2008北京20)有一些问题你可能不 会求解,但是你仍有可能对这些问题的 解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随 某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方 面进行分析,并与预期结果,实验结论等进行比较,从而 判断解的合理性或正确性.举例如下:如图所示,质量为 M,倾角为θ的滑块A放于水平地面上.把质量为m的滑块 B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加 M m 速度a= M + m+sin θ gsinθ,式中g为重力加速度.对于上述解, 某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进 一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得
把m,M看成一个整体,在竖直方向受力平衡,即
N+Fsinθ=(M+m)g,N=(M+m)g-Fsinθ,D正确.
2.(2008山东16)用轻弹簧竖直悬挂质量 为m的物体,静止时弹簧伸长量为x.现用该 弹簧沿斜面方向拉住质量为2 m的物体,系 统静止时弹簧伸长量也为x.斜面倾角为30°,如图所示.则 物体所受摩擦力 A.等于零 B.大小为 C.大小为 解析
由①②代入数据解得:L0=0.10 m,k=250 N/m.
8.(2008全国Ⅱ16)如图所示,一固定 斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨 着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2 倍,
2 2 斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是 3 3
A ( )
1.(2008海南2)如图所示,质量为M的 楔形物块静置在水平地面上,其斜面的 倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物 块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小 物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终 保持静止.地面对楔形物块的支持力为 A.(M+m)g C.(M+m)g+Fsinθ 解析 B.(M+m)g-F D.(M+m)g-Fsinθ ( 糙水平面上做 匀速直线运动,则下列说法正确的是 ( D )
A.拉力在竖直方向的分量一定大于重力 B.拉力在竖直方向的分量一定等于重力 C.拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力 D.拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力 物体做匀速直线运动,则在水平方向和竖直方向合 力等于零.在竖直方向上,拉力在竖直方向的分量与地面对 物体的支持力的合力一定等于重力,即拉力在竖直方向的 分量一定小于重力;在水平方向上,拉力在水平方向的分量 一定等于摩擦力.
解析
对物体平衡与受力的考查 【例2】(2008天津19) 在粗糙水 平地面上与墙平行放着一个截面为半 圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一 光滑圆球B,整个装置处于静止状态. 现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设B对墙的 作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的摩擦力为F3. 若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此 过程中 ( )
mg ,则D正确. cos θ
7.(2008广东理科基础9)探究弹力和弹簧伸长的关系时, 在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为0.16 m,悬 挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m,则弹簧的原长L0和劲 度系数k分别为 A.L0=0.02 m k=500 N/m B.L0=0.10 m k=500 N/m C.L0=0.02 m k=250 N/m D.L0=0.10 m k=250 N/m 解析 由胡克定律知F1=k(L1-L0) ① ② F2=k(L2-L0) ( D )
边形或三角形,这就要结合一些数学知识(如:从动态的几何 作图法判定力的变化规律,写出表达式后用三角函数求极 值等)求解问题. 三角形法则在判定各力变化规律时显得更为直观,方便. 3.物体平衡 处理平衡问题的方法很多,对三力平衡的物体常用的方法有: 力的合成法,分解法,矢量三角形法,相似三角形法,三 力汇交原理,正交分解法等.处理多力平衡通常用正交分解 法.对于物体平衡中的特殊问题,如临界状态的基本思维方 法是假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡知识及有 关知识列方程求解,研究平衡物体的极值问题常有两种方法: 解析法和图解法.
4.(2007山东16)如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A,B保持静止.物体B的受力个数为 ( C )
A.2 解析
B.3
C.4
D.5
B物体受四个力的作用,即重力,推力F,物体A对B
的压力和物体A对B的摩擦力.
5.(2007上海10)如图所示用两根细线 把A,B两小球悬挂在天花板上的同一点 O,并用第三根细线连接A,B两小球,然后 用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且 OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可 能为图中的 A.F1 解析 B. F2 C.F3 D.F4 ( BC )
1 2
3 2
( A )
mg,方向沿斜面向下 mg,方向沿斜面向上 ① ②
D.大小为mg,方向沿斜面向上 竖直悬挂时mg=kx 沿斜面拉2m物体时,设物体受摩擦力为f,方向沿斜面向下, 则kx=2mgsin 30°+f 由①②得f=0
3.(2007海南2)如图所示,P是位于水平 的粗糙桌面上的物块.用跨过定滑轮的轻 绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与 砝码的总质量为m.在P运动的过程中,若 不计空气阻力,则关于P在水平方向受到的作用力与相应的 施力物体,下列说法中正确的是 A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面 B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面 C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面 D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面 解析 是 桌面. 以P为研究对象,水平方向P受到绳的拉力和桌面对P 的摩擦力作用,拉力的施力物体是绳,摩擦力的施力物体 ( B )
g ,这符合预期的结果,说明 sin θ
B沿斜面下滑的过程中,B的加速度大小a≤g,而选
g ≥g,这与实际情况不符,故正确选项为D sin θ
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答案
C
摩擦力的考查 【例3】木块A,B分别重50 N和60 N, 它们与水平地面之间的动摩擦因数 均为0.25,夹在A,B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲 度系数为400 N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F= 1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,力F作用后 ( A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N )
解析
未加F时,木块A在水平面内受弹簧的弹力F1和静摩
擦力FA作用,且F1=FA=kx=8 N,木块B在水平面内受弹簧的弹 力F2和静摩擦力FB作用,且F2=FB=kx=8 N;在木块B上施加 F=1 N向右拉力后,由于F2+F<μGB,故木块B所受摩擦力 仍 为静摩擦力,其大小FB′=F2+F=9 N,木块A的受力情况不变. 答案 C
mg B.F1= sin θ mg D.F2= cosθ
)
由题可知,对悬挂的物体由力的平衡条
件可知绳子的拉力等于其重力,则绳子拉O点 的力也等于重力.求OA和OB的弹力,选择的 研究对象为作用点O,受力分析如右图所示,由平衡条件可 知,F1和F2的合力与T等大反向,则由平行四边形定则和几何 关系可得:F1=mgtanθ,F2=