力学中常见的三种力及物体平衡.docx

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力学中常见的三种力及物体平衡

第一讲

力学中常见三种力及物体平衡

2010年命题特点

本部分高考考查的重点是对摩擦国力和弹簧弹力的理解和应用，它往往与物体的平衡联系在一起.主要以选择题的题型出现.但这一部分却是高考的热点，在每一年的高考中都有所体现，往往是与其他部分的基本知识结合构成选择题，来考查学生对物理基本概念和规律的理解.大多数是与牛顿、动量、功和能以及电磁学的内容结合起来进行综合考查.单独考查某个概念的题目在大综合试卷中出现，而在其他类理科试卷中几乎没有.的

应试高分瓶颈

对物体进行正确的受力分析，是解决动力学问题的关键.而正确理解力的概念是能够进行正确的受力分析的基础.无论是对力的概念的正确理解，还是对物体进行正确的受力分析，都是对考生理解能力、推理能力、分析综合能力等物理学科要求的诸项能力进行考核的很好的出题点，尤其当前把考核学生的能力放在首位，更应注重这部分知识的掌握，及相关能力的培养和提高.

这里丢分的原因主要是对基础知识的理解不扎实和受力分析的模糊造成的.

命题1受力分析、重力、弹簧弹力的平衡

命题2受摩擦力作用物体的平衡

命题点1受力分析、重力、弹簧强力的平衡

本类考题解答锦囊

解答“受力分析、重力、弹簧弹力的平衡”一类试题主要掌握以下内容：

此处单纯的概念题是没有的，一般与平衡条件，牛顿定律相联系，解决这类问题时，要注意基本知识的把握：

受力分析时要注意顺序，不要漏掉或多加力．同时要注意与牛顿第三定律的联系．对于概念的理解要注意它的外延和内涵．对于弹簧的弹力，要注意到弹簧的力要时刻与其形变量联系在一起.

I高考最新热门题

1（典型例题）在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上．原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的摩擦因数相同．巳知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于

A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B.在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D.在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

命题目的与解题技巧：

主要考查力的“相互作用”，同时也考查了对牛顿第二定律及摩擦力、匀变速直线运动知识的整体运用．对于此

题应该是一个纯概念的考题，应该仔细分析题干和选项中叙述的知识的情况，首先搞清楚他们各自的正确说法应该是什么，然后找到正确的答案．

[解析]根据相互作用规律，在推的过程中，作用力与反作用力大小相等，相互作用的时间也是相等的，故A、B均错．分离后，两者滑动摩擦力分别为则各自加速度大小即两者做匀减速直线运动的加速度大小相等，根据v2=2as,知s1＞s2,则v1＞v2,故C项正确，D项错．

[答案]C

2（典型例题）如图1-1-1所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：

①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零．以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量．则有

A．l2>l1B．l4>l2C．l1>l3D．l2=l4

**D指导：

只要知道轻质弹簧一端受力是F，那么另一端不管什么情况，受力大小也一定是F，所以四种情况的弹簧的伸长量都相等．

3（典型例题）如图1-1-2中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，只为跨过光滑定滑轮的轻绳．它们连接如图并处于平衡状态．

A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态

B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态

C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态

D.有可能A，处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态

**AD指导：

根据题图分析，与轻弹簧N上端连接的是轻绳R，由于轻绳对N不可能提供推力，所以轻弹簧N不可能处于压缩状态，B项肯定错．

判断剩余三个选项主要借助于对。

的物块进行受力分析，若弹簧N处于不伸不缩的状态，则轻绳对。

物块无拉力，a物块由于重力的存在对弹簧M一定有压力，弹簧M一定处于压缩状态，而不可能处于拉伸状态，所以C项也错．若弹簧N处于拉伸状态，轻绳对。

物块一定有向上的拉力，以下分析又要考虑存在三种可能情况：

当。

物块的重力大于轻绳对它的拉力时，a物块对弹簧施加压力，弹簧M处于压缩状态，故A项对．当。

物块的重力小于轻绳对它的拉力时，o物块对弹簧施加拉力，弹簧M处于拉伸状态，题中无此选项．当。

物块的重力等于轻绳对它的拉力时，。

物块与弹簧M之间无相互作用力，弹簧M处于不伸不缩状态，故D项也对．

4（典型例题）有一批记者乘飞机从上海来到西藏旅游．他们托运的行李与在上海时比较．行李的质量将________（填“变大”“不变”或“变小”）；所受重力的大小将_______（填“变大”“不变”或“变小”）．

**不变变小指导：

质量不随地理位置的改变而改变；重力是由于万有引力而产生的，地球表面高度越大万有引力越小重力因而减小．

题点经典类型题

Ⅱ题点经典类型题

1（典型例题）如图1-1-3所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2，的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．求：

（1）这时两弹簧的总长多大?

若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面

物体m2的压力?

命题目的与解题技巧：

本题主要考察的是，物体受力分析，弹簧的弹力与形变量之间的关系——胡克定律．正确地分析物体的受力是

解决本题的关键．要注意解决好弹簧的弹力与其形变量的对应关系，再根据物体的平衡知识就可以正确地解答本题．

[解析]

（1）设上面弹簧受到的弹力为Fl，伸长量为△x1，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为△x2由物体的平衡及胡克定律有F1=（m1+m2）g，△x1=△x2=

所以总长L=L1十L2十△x1，十△x2

=

（2）要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长△x，下面弹簧缩短△x．

对m2：

N=k2△x+m2g

对m1：

m1g=k1△x+k2△x

【答案】

（1）

2（典型例题）下列关于力的说法中，正确的是

A.只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用

B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体

C．一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力

D．物体的施力和受力是同时的

**BD指导：

力是物体之间的相互作用，但发生力的两个物体之间并不需要直接接触，所以A项错误；而力的作用是相互的，相互作用的一对力是同时产生，同时消失的，没有先后习分，所以C项错误而D项正确；由于力是物体之间的相互作用，所以不能离开物体而独立存在，而有力产生一定至少有两个物体存在，一个是施力物体，一个是受力物体，并且施物体和受力物体是相互的，所以B项是正确的.

3（典型例题）下列关于物体重力的说法正确的是

A.重力就是地球对物体的吸引力

B.静止在水平面上的物体，对水平面的压力等于物体的重力

C.重心就是物体内最重的一点

D.将物体拿到月球上时，重力会发生改变．

**BD指导：

只有在不考虑地球的自转时，才可以认为重力等于地球对物体的吸引力，所以A项错误；在水平面上的物湖对水平面的压力与物体的重力应该是大小相等，方向也相同，所以可以说两个力相等，所以B项正确；重心是物体所受重力的作用点，它可以在物体上，也可以不在物体上，并不周物体内最重的点，所以C项错误；从地球到月球，物体的质量是不变的，但物体所受的重力是要变化的，所以，D选项正确.

4（典型例题）如图1-1-4所示A物体重2N，B物体重4N，中间用弹簧连接，弹力大小为2N，此时吊A物体的绳的张力为T，B对地的压力为N，则T，N的数值可能是

A．7N0B．4N2N

C．1N6ND．06N

**BD指导：

两种情况：

弹簧压缩时弹力的大小为2N，这时对A表现为拉力，对B表现为压力；弹簧拉伸时弹力的大小为2N，这时对A的表现为支持力，对B表现为拉力．

弹簧处于拉伸状态时fA=2N，方向竖直向下，T=CA+fA=4N，N=GB-fB=2N方向竖直向上，而弹簧处于压缩时，同上理，T′=0，N′=6N

Ⅲ新高考命题方向预测

1关于力的叙述正确的是

A.只有互相接触的物体间才有力的作用

B．物体受到力的作用，运动状态一定改变

C.施力物体一定受力的作用

D.竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用

**C指导：

力是物体之间的相互作用，但产生力的两个物体之间并不需要直接接触，所以A项错；力的作用效果有两个：

一个是使物体运动状态发生改变，另一个是使物体发生形变所以物体受力，物体可以发生形变，物体可以发生形变，并不一定是运动状态，所以B项错误；竖直向上抛出物体的物体上升的过程中，物体可能受到的力是重力和向下的阻力，不可能有向上的升力，因为没有施力物体，物体向上运动是因为有初速度的原因，所以D项错误；力的作用是相互的，所以C项是正确的．

2关于重心的正确说法是

A.重心就是物体的中心

B．重心的位置一般随物体的形状变化而变化

C．重心的位置随物体的位置变化而变化

D.均匀木球的重心在球心，挖去球心部分，本球就没有重心了

**B指导：

质量分布均匀的，形状规则的物体的重心才是它的几何中心，质量分布不均匀的物体的重心除跟形状有关外，还与质量分布有关，所以A项错误；但物体的重心与物体的形状是有关系的，所以物体的形状改变了，其重心的位置一般要发生改变，所以B项正确；对于给定的一个物体，其重心的位置一般不定，不会因为其位置的改变而改变，所以C项错误；木球挖掉球心部分，木球仍然受到重力作用，而且重心可以在物体上也可以不在物体上，所以木球的重心仍在原处，所以D项错误．

3．如图1-1-5所示，劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直

地放在物体上面，其下端与物块上表面连接在一起，要想物块在静止时，下面弹簧承受物重的2／3，应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多大的距离?

**.指导：

解决本题的关键是明确每根弹簧的初末状态，必要时画出直观图D1-1．末状态时物块受力分析如图所示.

其中F1′与F2′，分别代表弹簧k1、k2：

的作用力．物块静止，有F1′+F2′=mg．初态时弹簧左k2（压缩）的弹力F2′=mg

末态时，弹簧k2′（压缩）的弹力F2′=

弹簧k2的长度变化量：

得

同理初态时：

弹簧k1（厘米）的弹力F2=0

末态时：

弹簧k1（伸长）的弹力

∴弹簧k1长度变化量△x1=

所求量为△x1+△x2=

命题点2受摩擦力作用的物体的平衡

本类考题解答锦囊

解答“受摩力作用的物体的平衡”一类试题，应掌握以下内容：

本命题点是一个重要的命题点，考察的是静摩擦力和滑动摩擦力与物体平衡的情况．在解此类题的主要决窍是，在分析摩擦力特别是静摩擦力时常用的方法是假设法或反推法，运用牛顿第二定律或平衡条件，来分析物体之间的摩擦力，要注童摩擦力的方向，特别是物体静止时，静摩擦力的方向是不确定的，这是本命题点的重点，也是难点．也就是说只要把握了摩擦力的方向，就把握了在此处解题的关键．Ⅰ

Ⅰ高考最新热门题

1（典型例题）如图1-2-1所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止．以f1f2f3分别表示a与b、b与c，c与桌面间的静摩擦力的大小，则

A．f1=5N,f2=0,f3=5N

B．f1=