高考物理专题一

高考定位

受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题，主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点：弹力、摩擦力)、力的合成及分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析，涉及的思想方法有：整体法及隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等．高考试题命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维及物理能力的考核．

考题1 对物体受力分析的考查

例1如图1所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B 上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则( )

图1

A．A及B之间不一定存在摩擦力

B．B及地面之间可能存在摩擦力

C．B对A的支持力一定大于mg

D．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g

审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以：先对物体A、B 整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；A、C选项考察物体A、B之间的受力，应当隔离，物体A受力少，故：隔离物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力．

解析对A、B整体受力分析，如图，

受到重力(M＋m)g、支持力F N和已知的两个推力，水平方向：由于两个推力的合力为零，故整体及地面间没有摩擦力；竖直方向：有F N＝(M ＋m)g，故B错误，D正确；再对物体A受力分析，受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f，在沿斜面方向：①当推力F 沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，设斜面倾斜角为θ，在垂直斜面方向：F N′＝mg cos θ＋F sin θ，所以B对A的支持力不一定大于mg，故A正确，C错误．故选择A、D.

答案AD

1．(单选)(2014·广东·14)如图2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( )

图2

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

答案A

解析M处支持力方向及支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向及支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力及接触面平行，故选项C、D错误．

2．(单选)如图3所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ＝30°，

β＝60°，求轻杆对A球的作用力( )

图3

A．mg B.3mg C.

3

3 mg

D.

3 2 mg

答案A

解析对A球受力分析如下图，细绳对小球A的力为F1，杆对A的力为F2，把F1和mg合成，由几何知识可得组成的三角形为等腰三角形，故F2＝mg.

3．(单选) 如图4所示，用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为( )

图4

A．F B．mg

C.F2＋mg2

D.F2＋Mg＋mg2

答案D

解析对吸铁石和白纸整体进行受力分析，在垂直于黑板平面内受磁引力、黑板表面的支持力，在平行于黑板平面内受竖直向下的重力(M ＋m)g、水平拉力F和黑板表面的摩擦力F f作用，由于纸未被拉动，所

以摩擦力为静摩擦力，根据共点力平衡条件可知，摩擦力F f 及(M ＋m )g 和F 的合力等值反向，因此有F f ＝F 2＋Mg ＋mg

2

，故选项D 正确．

1．合理的选取研究对象

如果题目中给出的物体不止一个，在分析物体受力情况时，往往不能直接判断它及其接触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力，这时可以采用隔离法(或整体法)，先分析其他物体(或整体)的受力情况，再分析被研究物体的受力情况． 2．结合运动状态及时修正

由于弹力和摩擦力都是被动力，它们的方向和大小及物体的运动状态有密切的关系，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，结合牛顿第二定律及时进行修正．

考题2 对静态平衡问题的考查

例2 (单选)如图5所示，倾角为60°的斜面固定在水平面上，轻杆

B 端用铰链固定在竖直墙上，A 端顶住质量为m 、半径为R 的匀质球并使之在图示位置静止，此时A 及球心O 的高度差为R

2

，不计一切摩擦，

轻杆可绕铰链自由转动，重力加速度为g ，则有( )

图5

A ．轻杆及水平面的夹角为60°

B ．轻杆对球的弹力大小为2mg

C ．斜面对球的弹力大小为mg

D ．球所受的合力大小为mg ，方向竖直向上

审题突破 球受力的特点：轻杆B 端用铰链固定在竖直墙上所以轻杆上的弹力一定沿杆，支持力垂直斜面向上；由几何知识确定轻杆及水平面的夹角，采用合成法，根据平衡条件求轻杆对球的弹力和斜面对球的弹力．

解析 设轻杆及水平方向夹角为θ，由sin θ＝h R ＝1

2

，θ＝30°，故

A 错误；对球由几何知识得，轻杆对球的弹力大小F N2＝mg ，故

B 错误；斜面对球的弹力大小为mg ，

C 正确；球处于静止状态，所受的合力大小为0，

D 错误． 答案 C

4．(单选) 完全相同的两物体P 、Q ，质量均为m ，叠放在一起置于水平面上，如图6所示．现用两根等长的细线系在两物体上，在细线的结点处施加一水平拉力F ，两物体始终保持静止状态，则下列说法不正．．确．

的是(重力加速度为g )( )

图6

A ．物体P 受到细线的拉力大小为F

2

B ．两物体间的摩擦力大小为F

2

C ．物体Q 对地面的压力大小为2mg

D ．地面对Q 的摩擦力大小为F 答案 A

解析 两物体都保持静止，对P 、Q 整体受力分析，竖直方向受到重力2mg 和地面支持力F N ，根据平衡状态则有F N ＝2mg ，Q 对地面压力大小等于支持力，选项C 正确．水平方向受到拉力F 和地面摩擦力F f ，水平方向受力平衡F f ＝F ，选项D 正确．两段细线等长，而拉力沿水平方