高中物理力学专题.docx

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高中物理力学专题

考点一形变和弹力

弹力产生条件是“接触且有弹性形变”.若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压，则无弹力产生.在许多情况下由于物体形变很小，难于观察到，因而判断弹力产生要用“反证法”，即由已知运动状态及有关条件，利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析推理.

另外，A、B两个物体之间有作用力，B物体所受弹力直接原因是A物体发生形变，A物体受到弹力直接原因是B物体发生形变.

【例1】如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受弹力示意图中正确是（）

考点二轻绳、轻杆、轻弹簧弹力

要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力特点：

轻绳：

绳对物体拉力是沿绳收缩方向.同一根绳上各点受拉力大小都相等.

轻杆：

杆对物体弹力不一定沿杆方向，如果轻直杆只有两端受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体弹力方向一定沿杆方向.

轻弹簧：

弹簧对物体力可能为支持力，也可能为拉力，但一定沿弹簧轴线方向.

【例2】.如图所示，为一轻质弹簧长度和弹力大小关系．根据图象判断，正确结论是（）

A．弹簧劲度系数为1N／m

B．弹簧劲度系数为100N／m

C.弹簧原长为6cm

D．弹簧伸长0．2m时，弹力大小为4N

考点三弹力大小计算

例4、探究弹力和弹簧伸长关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧原长L原和劲度系统k分别为（）

A．L原＝0.02m　k＝500N／m

B．L原＝0.10m　k＝500N／m

C．L原＝0.02m　k＝250N／m

D．L原＝0.10m　k＝250N／m

【变式探究】2、如图所示，滑轮本身质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO及竖直方向夹角，系统保持平衡，若保持滑轮位置不变，改变大小，则滑轮受到木杆弹力大小变化情况是（）

A．只有角变小，弹力才变小

B．只有角变大，弹力才变大

C．不论角变大或变小，弹力都变大

D．不论角变大或变小，弹力都不变

考点五摩擦力大小及方向判断

例5、用轻弹簧竖直悬挂质量为m物体，静止时弹簧伸长量为L0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0，斜面倾角为30，如图2-1-7所示.则物体所受摩擦力（）

A．等于零

B．大小为,方向沿斜面向下

C．大于为，方向沿斜面向上

D．大小为mg,方向沿斜面向上

例6、如图2-1-8,一固定斜面上两个质量相同小物块A和B紧挨着匀速下滑,A及B接触面光滑.已知A及斜面之间动摩擦因数是B及斜面之间动摩擦因数2倍,斜面倾角为α.，则B及斜面之间动摩擦因数是（）

A．

B．

C．　　　　　　

D．

【变式探究】1、如图所示，两个等大水平力F分别作用在B和C上．A、B、C都处于静止状态．各接触面及水平地面平行．A、C间摩擦力大小为f1，B、C间摩擦力大小为f2，C及地面间摩擦力大小为f3，则（）

A．f1=0，f2=0，f3=0

B．f1=0，f2=F，f3=0

C．f1=F，f2=0，f3=0

D．f1=0，f2=F，f3=F

【变式探究】2、如图所示，小木块以初速度沿三角形木块a粗糙斜面向上滑动，至速度为零后又沿斜面加速返回斜面底端，三角形木块a始终相对水平面保持静止，则水平面对三角形木块a摩擦力方向是（）

A．始终向左　　　　

B．始终向右

C．先向左后向右　　　

D．先向右后向左

【经典考题精析】

（2013·山东卷）如图所示，用完全相同轻弹簧A、B、C将两个相同小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A及竖直方向夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C伸长量之比为（　　）

A.∶4　　B．4∶　　C．1∶2　　D．2∶1

（2013·广东卷）如图所示，物体P静止于固定斜面上，P上表面水平．现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（　　）

A．P向下滑动

B．P静止不动

C．P所受合外力增大

D．P及斜面间静摩擦力增大

（2013·福建卷）质量为M、长为L杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L不可伸长且光滑柔软轻绳，绳上套着一质量为m小铁环．已知重力加速度为g，不计空气影响．

（1）现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力大小；

（2）若杆及环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端正下方，如图乙所示．

①求此状态下杆加速度大小a；

②为保持这种状态需在杆上施加一个多大外力，方向如何？

【当堂巩固】

1．关于力概念，下列说法正确是（　　）

A．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体

B．放在桌面上木块受到桌面对它向上弹力，这是由于木块发生微小形变而产生

C．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力F，等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力

D．根据力作用效果命名不同名称力，性质可能也不相同

2．三个相同支座上分别搁着三个质量和直径都相等光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上．a重心位于球心，b、c重心分别位于球心正上方和正下方，如图1甲，三球皆静止，支点P对a球弹力为FNa，对b球和c球弹力分别为FNb和FNc，则（　　）

.

A．FNa＝FNb＝FNc　　　　B．FNb>FNa>FNc

C．FNbFNb＝FNc

4．如图2所示，A、B两个物块重力分别是GA＝3N，GB＝4N，弹簧重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧弹力F＝2N，则天花板受到拉力和地板受到压力，有可能是（　　）

A．1N和6N

B．5N和6N

C．1N和2N

D．5N和2N

5．如图3所示，将一根不能伸长、柔软轻绳两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为θ1，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间夹角为θ2，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间夹角为θ3，绳子张力为F3，不计摩擦，则（　　）

A．θ1＝θ2＝θ3B．θ1＝θ2<θ3

C．F1>F2>F3D．F1＝F2

6．S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2两根弹簧，k1>k2；a和b表示质量分别为ma和mb两个小物块，ma>mb，将弹簧及物块按图4所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧总长度最短，则应使（　　）

A．S1在上，a在上

B．S1在上，b在上

C．S2在上，a在上

D．S2在上，b在上

7．图5中弹簧秤、绳和滑轮重量均不计，绳及滑轮间摩擦力不计，物体重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤读数分别是F1、F2、F3，则以下判断正确是（　　）

A．F3>F1＝F2B．F3＝F1>F2

C．F1＝F2＝F3D．F1>F2＝F3

8．如下图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A上面以速度v2向右运动，下列判断正确是（　　）

A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力

B．若是v1>v2，A受到了B所施加向右滑动摩擦力

C．若是v1

D．若是v1>v2，B受到了A所施加向左滑动摩擦力

9．一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，如图9所示，现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，系统（包括容器和水）重心位置，重力大小如何变化（　　）

A．重力慢慢减小

B．重心慢慢上升

C．重心先下降后上升

D．重心先上升后下降

10．如图10所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q示意图，A及B、C及D分别是皮带上及轮缘上相互接触点，则下列判断正确是（　　）

A．B点相对于A点运动趋势方向及B点运动方向相反

B．D点相对于C点运动趋势方向及C点运动方向相反

C．D点所受静摩擦力方向及D点运动方向相同

D．主动轮受到摩擦力是阻力，从动轮受到摩擦力是动力

11．物块静止在固定斜面上，分别按如图11所示方向对物块施加大小相等力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受静摩擦力增大是（　　）

12．L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端及置于木板上表面滑块Q相连，如图12所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P受力个数为（　　）

A．3　　　　　　　　　　B．4

C．5D．6

13．如图13所示，AO是具有一定质量均匀细杆，可绕O点在竖直平面内自由转动．细杆上P点及放在水平桌面上圆柱体接触，圆柱体靠在竖直挡板上而保持平衡．已知杆倾角θ＝60°，圆柱体重力大小为G，竖直挡板对圆柱体压力大小为2G，各处摩擦都不计，试回答下列问题：

（1）作出圆柱体受力分析图；

（2）通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO作用力大小和水平地面对圆柱体作用力大小．

14．（如图15（a）所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端定滑轮挂住一个质量为M1物体，∠ACB＝30°；如图9（b）中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG及水平方向也成30°，轻杆G点用细绳CF拉住一个质量为M2物体，求：

（1）细绳AC段张力TAC及细绳EG张力TEG之比；

（2）轻杆BC对C端支持力；

（3）轻杆HG对G端支持力．

16.如图所示，在倾角为37°固定斜面上静置一个质量为5kg物体，物体及斜面间动摩擦因数为0.8.求：

（1）物体所受摩擦力；（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（2）若用原长为10cm，劲度系数为3.1×103N/m弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧最终长度是多少？

（取g=10m/s2）

17.如图2－1－7所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1物体，最下端挂着质量为m2另一物体，整个装置处于静止状态．求：

（1）这时两弹簧总长．

（2）若用一个质量为M平板把下面物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧总长度等于两弹簧原长之和，求这时平板受到下面物体m2压力．

考点一　静摩擦力方向判断

例1、如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到摩擦力（　　）

A．方向向左，大小不变

B．方向向左，逐渐减小

C．方向向右，大小不变

D．方向向右，逐渐减小

【特别提醒】

假设法：

静摩擦力方向一定及物体相对运动趋势方向相反，利用“假设法”可以判断出物体

相对运动趋势方向．

2．状态法：

根据二力平衡条件、牛顿第二定律，可以判断静摩擦力方向．

3．利用牛顿第三定律（即作用力及反作用力关系）来判断，此法关键是抓住“力是成对出现”，

先确定受力较少物体受到静摩擦力方向，再根据“反向”确定另一物体受到静摩擦力方向．

考点二　摩擦力大小计算

例2、如图所示，人重600N，木块A重400N，人及木块、木块及水平面间动摩擦因数均为0.2.现人用水平力拉绳，使他及木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：

（1）人对绳拉力大小；

（2）人脚对A摩擦力大小和方向．

【特别提醒】

计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力．

（1）滑动摩擦力由公式F＝μFN计算，应用此公式时要注意以下两点