高考物理二轮复习专题.docx

高考物理二轮复习专题.docx

《高考物理二轮复习专题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习专题.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考物理二轮复习专题

2010年高考物理二轮复习专题

（一）

各种性质的力和物体的平衡

考点透视

1．力是物体间的相互作用，力是矢量，力的合成和分解。

例题1．（06广东模拟）如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃面。

要使斧头容易劈开木柴，则（）

A．BC边短一些，AB边也短一些

B．BC边长一些，AB边短一些

C．BC边短一些，AB边长一些

D．BC边长一些，AB边也长一些

解析：

设斧头所受的重力与向下的压力的合力为F，按照力的作用效果将力F分解为F1和F2如图1-3所示。

由几何关系可知：

，所以

。

显然BC边越短，AB边越长，越容易劈开木柴。

答案：

C。

点拨：

将一个已知力进行分解，从理论上讲可以有无数个解，但实际求解时常用两种方法：

正交分解和将力按照效果进行分解。

2．形变和弹力、胡克定律

例题2.（05全国卷Ⅲ）如图1-4所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。

它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。

系统处于静止状态。

现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求从开始到物块B刚要离开C时物块A的位移d。

（重力加速度为g）。

解析：

用x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知

用x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，则：

由题意得：

d=x1+x2解得：

d=

点拨：

两个用弹簧相连的物体，在相对运动过程中，发生的相对位移大小等于弹簧形变量的变化。

因此求出初末两个状态时弹簧的形变量是解决这类问题的关键。

3．静摩擦最大静摩擦滑动摩擦滑动摩擦定律

例题3．（06全国卷Ⅱ）如图1-5所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。

已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（）

A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．μmg

解析：

设绳中张力为T，对物块Q和P分别受力分析如图1-6所示。

因为它都做匀速运动，所以所受合外力均为零。

对Q有：

T=f1=μmg

对P有：

f2=2μmgF=f2+T+f1

解得：

F=4μmg

答案：

A

点拨：

当两物体间相对滑动时产生的摩擦为滑动摩擦，其方向与两者间的相对运动方向相反，大小与该接触面的正压力成正比。

4.滑动摩擦定律和多物体参与平衡问题

例题4.（08全国卷II）如图1-7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,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是

A.

B.

C.

D.

解析：

对AB这一系统受力分析，如图1-8所示，若设B与斜面之间动摩擦因数为μ，它们的质量为m，对该系统受力分析，由摩擦定律与平衡条件得：

由此可得：

答案：

B

点拨：

把小物块A和B看做整体，进行受力分析，然后抓住整体受力特点，根据滑动摩擦定律写出AB整体受到的摩擦力大小，列平衡方程，是突破多物体参与的平衡问题的关键，这类题能很好考查考生基础知识的掌握与基本能力，复习时应引起注意。

5．共点力作用下物体的平衡

例题5．（07广东）如图1-7所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上。

若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（）

A．F1sinθ＋F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mg

B．F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mg

C．F1sinθ－F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mg

D．F1cosθ－F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mg

解析：

物体受力分析如图1-8所示，以斜面方向和垂直于斜面方向建立直角坐标系，将这些力正交分解。

由物体平衡条件可知：

F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，而物体要静止在斜面上，必须满足F2≤mg

答案：

B

点拨：

当物体受力个数较多时，可根据具体情况合理地建立坐标系，将物体所受的所有外力进行正交分解，然后对两个方向分别列式求解。

这是解与力学相关问题的基本方法。

应训练掌握。

1．重力的概念，弹力、摩擦力的方向判定及大小计算。

2．力的合成与分解的灵活应用。

3．受力分析和利用共点力的平衡条件解决实际问题的能力。

4．带电粒体在电磁场中的平衡条件及棒在磁场中的平衡。

5．整体法与隔离法在受力分析中的灵活应用。

6．信息提炼，条件转换及过程关联。

例题1．（07北京模拟）木块A、B分别重50N和60N，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2cm,弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。

现用F=1N的水平拉力作用在木块B上.如图1-9所示.力F作用后（）

A．木块A所受摩擦力大小是12.5N

B．木块A所受摩擦力大小是11.5N

C．木块B所受摩擦力大小是9N

D．木块B所受摩擦力大小是7N

本题简介：

本题考查了胡克定律，静摩擦，物体平衡条件。

难度：

较易

解析：

未加F时，木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用，且F1＝FA＝kx＝8N，木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用，且F2＝FB＝kx＝8N，在木块B上施加F＝1N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F

＝F2＋F＝9N，木块A的受力情况不变。

答案：

C

反思：

摩擦力是高考中的一个热点，同时也是学习中的一个难点。

求解摩擦力时，首先要判断该处是滑动摩擦还是静摩擦，而静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的。

所以在解题时要特别注意的。

例题2.（08江苏）一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量为

A．2（M

）B.M

C.2M

D.0

解析：

依题意可知，气球在下降过程中处于平衡状态，由平衡条件得：

，在气球上升过程中，速率与下降过程中相等，所以阻力仍为f，则平衡条件得：

减少的质量：

，由以上各式联合可得：

答案：

A

反思：

本题是匀速直线运动的变力作用下的平衡问题，从题中找出物理情景从一种向另一种转换时的联系，向另一个过程迁移，列平衡方程就能使问题得以突破。

例1．如图1-12所示，质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间的动摩擦因数为μ，由于光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动，现在使钢板以速度v1向右运动，同时用力F拉动工件（F方向与导槽平行）使其以速度v2沿导

槽运动，则F的大小为（）

A.等于μmgB.大于μmg

C.小于μmgD.不能确定

解析：

物体相对钢板具有向左的速度分量v1和侧向的速度分量v2，故相对钢板的合速度v的方向如图1-13所示，滑动摩擦力的方向与v的方向相反。

根据平衡条件可得:

F＝fcosθ＝μmg

从上式可以看出：

钢板的速度V1越大，拉力F越小。

答案：

C

反思：

滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反。

解决此类问题的关键是找出相对运动方向，从而判断出所受的滑动摩擦力的方向，方能正确求解。

例题2．（08海南）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）gB．（M＋m）g－F

C．（M＋m）g＋FsinθD．（M＋m）g－Fsinθ

解析：

对楔形物块与小物块这一系统受力分析，受到重力，支持力，拉力F，系统各物体均平衡，则整个系统也处于平衡状态。

由对力F正交分解后，由平衡条件得：

，则FN=（M＋m）g－Fsinθ；支持力与压力是作用力与反作用力，所以答案为D。

答案：

D

反思：

整体法是将两个或者两个以上的物体作为一个整体进行分析的方法，而隔离法是将某个物体单独隔离出来进行分析的方法，整体法、隔离法是分析物体平衡问题的常用方法，通常两种方法结合使用。

例题4．如图1-17所示，重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。

若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？

解析：

由于挡板是缓慢转动的，可以认为每个时刻小球都处于静止状态，因此所受合力为零。

应用三角形定则，G、F1、F2三个矢量应组成封闭三角形，其中G的大小、方向始终保持不变；F1的方向不变；F2的起点在G的终点处，而终点必须在F1所在的直线上，由作图1-18可知，挡板逆时针转动90°过程，F2矢量也逆时针转动90°，因此F1逐渐变小，F2先变小后变大。

（当F2⊥F1，即挡板与斜面垂直时，F2最小）

反思：

这类平衡问题是一个物体受到三个力（或可等效为三个力）而平衡，这三个力的特点：

其中一个力的大小和方向是确定的，另一个力方向始终不改变，第三个力的大小和方向都可改变。

运用图解法处理问题，显得直观、简捷，思路明了，有助于提高思维能力，简化解题过程。

例题5．（2007年江苏）如图19所示，带电量分别为4q和－q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d，若杆上套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷。

（1）求小环C的平衡位置；

（2）若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移x（|x|<

（回答“能”或“不能”即可）

（3）若小环C带电量为－q，将小环拉离平衡位置一小位移x（|x|<

（提示：

当a<<1时，则

）

解析：

（1）设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡，带电量为Q

库仑定律

和平衡条件得

解得

所以，C的平衡位置在B右侧l=d处。

（2）.若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移x（|x|<

（3）环C带电－q，平衡位置不变，将环C向右拉离平衡位置一小位移x，选取向右为矢量的正方向C受的回复力为

利用近似关系化简得

，所以小环C将做简谐运动。

答案：

（1）C的平衡位置在B右侧l=d处

（2）不能回到平衡位置（3）

，小环C将做简谐运动。

反思：

本题是平衡问题与简谐运动相联系的试题，是在原来熟悉的平衡模型的基础上添加条件进行拓展改编辑成的，在复习时要注重加强一题拓展的训练。

六、规律整合

1．胡克定律的应用

弹簧的弹力的特点是不产生突变，利用这个特点可以求解在其它外力发生变化时物体的瞬时加速度。

而与弹簧相连的物体的位移总是与弹簧的形变量的变化有关，这是解决这种问题的突破口。

2．摩擦力、滑动摩擦定律

要计算一个物体受到摩擦力的大小必须首先判断出该物体与接触面之间的摩擦是属于静摩擦还是滑动摩擦。

一般可先假设物体与接触面之间相对静止，由物体的状态，根据牛顿第二定律可求出为了使物体能相对静止所需的摩擦力的大小，如果该力小于等于最大静摩擦，则能相对静止，否则就相对滑动。

静摩擦的计算可根据牛顿第二定律求解，滑动摩擦力的计算直接利用滑动摩擦定律。

3．共点力作用下物体平衡

物体的平衡有两种情况：

质点静止或做匀速直线运动。

其条件是物体所受的合外力为零。

当物体受三个力而处于平衡时，一般用力的合成：

即将其中任意两个力合成，让三个力构成一个三角形；当物体受力的个数较多时，一般用正交分解法。

4．整体法与隔离法的应用

若研究对象由多个物体组成，首先考虑运用整体法，这样受力情况比较简单。

如果还要求系统内物体间的相互作用力，再用隔离法。

所以整体法和隔离法常常交替使用。

5．动态平衡类问题的分析方法

解析法和图解法是解动态平衡的问题常用的两种方法。

运用图解法处理问题，显得直观、简捷。

用相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法，解题的关键是正确的受力分析，寻找力三角形和结构三角形相似。

1.如图1-21所示长木板L的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板成水平位置．当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，摩擦力

的大小随θ角变化最有可能的是图1-22中（）

图1-23

θ

m

M

F

N

2.如图1-23所示，轻绳的一端系在质量为

物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套子在粗糙水平杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是：

（）

A．F逐渐增大，Ff保持不变,FN逐渐增大

B．F逐渐增大，Ff逐渐增大,FN保持不变

C．F逐渐减小，Ff逐渐增大,FN逐渐减小

D．F逐渐减小，Ff逐渐减小,FN保持不变

5．如图1-26所示，绳子AO的最大承受力为150N，绳子BO的最大承受力为100N，绳子OC强度足够大.要使绳子不断，悬挂重物的重力最多为（）

A．100NB.150NC.

D.200N

6．如图1-27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．F1B．F2　C．F3D．F4

7．如图1-28所示，一辆汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将重物A缓慢吊起，在吊起重物的过程中，关于绳子的拉力FT、汽车对地面的压力FN和汽车受到的摩擦力Ff的说法中正确的是（）

A．FT不变，FN不变，Ff逐渐增大

B．FT不变，FN逐渐增大，Ff逐渐增大

C．FT逐渐增大，FN不变，Ff逐渐增大

D．FT逐渐减小，FN逐渐增大，Ff逐渐增大

8.图1-29中为一“滤速器”装置示意图。

a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。

为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动，由O'射出。

不计重力作用。

可能达到上述目的的办法是

A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里

B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里

C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外

D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外

9．对如图1-30所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（）

A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转

B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转

C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转

D．D轮带动C轮沿顺时针方向旋转

参考答案：

一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）

1．解析：

当θ较小时物块与木板间的摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小与物块重力沿板方向的分力大小相等，其大小为：

，按正弦规律变化；当θ较大时物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力大小为：

，按余弦规律变化，故选B．答案：

B

2.解析：

物体缓慢下降过程中，细绳与竖直方向的夹角θ不断减小，可把这种状态推到无限小，即细绳与竖直方向的夹角为零；由平衡条件可知

时，

，

，所以物体缓慢下降过程中，F逐渐减小，Ff逐渐减小。

故选D。

5．解析：

在增加重力时，不知哪根绳子先断.故我们选择O点为研究对象，先假设OA不会被拉断，OB绳上的拉力先达最大值，则：

，由拉密定理得：

解得：

，OA将被拉断.前面假设不成立.

再假设OA绳子拉力先达最大值，

，此时，由拉密定理得：

解得：

，故OB将不会断.

此时，

故悬挂重物的重力最多只能为

，所以C正确，答案C。

6．解析：

物体受力平衡时，无论如何建立直角坐标系，两个方向上的合力均为零。

若以OA和垂直于OA方向建立坐标系，可以看出该力沿F1方向，A物体不能平衡；以水平和竖直方向建立坐标系，F4不能平衡。

因此选BC，答案：

BC

7．解析：

由平衡知识可得，绳中拉力FT的大小不变，总等于物A的重力；假设汽车在滑轮的正下方，则绳中拉力FT的水平分量为零，此时汽车对地面的压力FN最小，汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff为零；当汽车距滑轮下方为无穷远处时，绳中拉力FT的竖直分量为零，汽车对地面的压力FN最大，汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff最大，故选B．答案：

B

8．解析：

本题“滤速器”即速度选择器，工作条件是电场力与洛仑兹力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。

显然“滤速器”只滤“速”，与粒子电性无关，故可假设粒子电性为正，若a板电势较高，则电场力方向指向b板，洛仑兹力应指向a板方可满足条件，由左手定则可得选项A是正确的；若a板电势较低，同理可得选项D是正确的。

答案：

AD。

9．解析：

若AB逆时针旋转，则A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能将上方皮带拉紧，因此皮带相对A轮有向右运动趋势，A为从动轮，B正确；同理，D项正确。

答案：

BD。