高考物理一轮 第2单元第6讲 单元小结课件

第第6讲讲单单 元元 小小 结结 本单元内容包括的解题方法有正交分解法与整体法和隔离法利用正交分解法时要注意坐标系的选取若是研究系统受到外力，首先采用整体法；若研究系统内力，则采用隔离法 一般情况下，可将物体看成质点处理，若研究的问题中有轻杆，则轻杆不能看成质点研究摩擦力特别是有静摩擦力的情况下，要注意静摩擦力的方向是否变化 【例1】(2010年高考江苏物理卷)如图甲所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支架中承受的压力大小为() 【名师点金】相机在空间力系作用下处于平衡状态，三个支架的支持力关于竖直方向对称，可以推知三力大小相等将支持力沿竖直方向和水平方向正交分解，则结论不难得出 【答案】D 【例2】在倾角37的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角37的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)某同学分析过程如下：某同学分析过程如下：将拉力将拉力F F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向：沿斜面方向：F Fcoscos mgmgsinsin 沿垂直于斜面方向：沿垂直于斜面方向：F Fsinsin F FN Nmgmgcoscos 问：你认为上述分析过程正确吗？若问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出正确，按照这种分析方法求出F F及及F FN N的大小；若不正确，指明错误之的大小；若不正确，指明错误之处并求出你认为正确的结果处并求出你认为正确的结果 【名师点金名师点金】受力分析是解决平衡问题的必要前提，应按照重力受力分析是解决平衡问题的必要前提，应按照重力、弹力、摩擦力顺序分析，做到不凭空添加力也不漏掉一个力、弹力、摩擦力顺序分析，做到不凭空添加力也不漏掉一个力 【规范全解规范全解】不正确不正确【答案答案】不正确不正确10 N18 N【例例3】如图甲所示，如图甲所示，A、B为两个质量分布均匀、半径均为为两个质量分布均匀、半径均为r、重均为重均为G的光滑小球，的光滑小球，O1、O2为球心两球放在一个半径为为球心两球放在一个半径为R的圆筒的圆筒形容器中，已知形容器中，已知rR2r.求：求：(1)B球对容器底部的压力球对容器底部的压力(2)A球对球对B球的压力球的压力 【名师点金】对于多个物体组成的物体系的平衡问题，应根据题目的已知条件和设问选择合适的研究对象，使求解简捷、快速因为整体法不用考虑系统的内力，一般来说优先分析整体，其次才采取隔离法 【规范全解】(1)对A、B受力分析如图乙所示，由整体法可知，容器对B的支持力NB2G 则B球对容器底部的压力为2G. 【例4】倾角为的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体与斜面间的动摩擦因数为，且tan .现给物体A施以一水平力F，如图甲所示设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，求水平力F多大时，物体A能在斜面上静止 【名师点金】tan 对应着临界状态；因静摩擦力有一个可变范围，导致水平力F出现了变化的范围 【规范全解】设斜面对物体的支持力为N，摩擦力为f，由于tan ，所以不施加力时，物体A将沿斜面加速下滑 若推力较小，物体A有沿斜面下滑的趋势，则静摩擦力沿斜面向上，受力分析如图乙所示，则沿斜面方向：Fcos fGsin 0，垂直于斜面方向：NFsin Gcos 0；又fN， 一、选择题 1如图甲所示，质量为m的光滑楔形物块在水平推力F作用下，静止在倾角为的固定斜面上，则楔形物块受到的斜面支持力大小为() 2如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上现用大小均为 F、方向相反的力分别推A和B，它们均静止不动，则() AA与B之间一定存在摩擦力 BB与地面之间一定存在摩擦力 CB对A的支持力一定小于mg D地面对B的支持力的大小一定等于(Mm)g 【解析】对A进行受力分析可知：沿斜面方向，如果Fcos mgsin ，A与B之间不存在摩擦力如果Fcos mgsin ，A与B之间一定存在摩擦力垂直斜面方向，Nmgcos Fsin ，由于F未知，所以B对A的支持力与重力mg的大小关系不能确定，所以A、C选项错误；取A、B整体为研究对象可知，水平方向外力平衡，B没有相对地面发生运动的趋势，即二者之间没有摩擦力竖直方向地面的支持力等于整体的重力，所以B错误，D正确【答案】D3一个小孩在广场游玩时，将一充有氢气的气球用细绳系在一个石块上，如图所示风沿水平方向吹，石块开始静止于水平地面上，则() A若风速逐渐增大，气球会连同石块一起被吹离地面 B无论风速多大，气球连同石块都不会被吹离地面 C若风速逐渐增大，气球会连同石块一起沿地面向左滑动 D无论风速多大，气球连同石块都不会被吹动 【解析】取气球和石块整体为研究对象，水平方向受风力和地面的静摩擦力；竖直方向受重力、浮力和地面的支持力风速增大时，水平方向的风力增大，则地面的静摩擦力增大当风力大于静摩擦力最大值时，气球连同石块会一起沿地面向左运动，故C正确，D错误；无论风力多大，由竖直方向受力平衡可知地面对石块的支持力不变，石块不会离开地面，所以A错误，B正确 【答案】BC 4如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态下列说法中正确的是() A半圆柱体对小物块的支持力变大 B外力F先变小后变大 C地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 D地面对半圆柱体的支持力变大 5如图甲所示，在光滑水平地面上放一物体如图甲所示，在光滑水平地面上放一物体B，B的上方再放一的上方再放一重为重为G的物体的物体A，A的左端系一与水平方向成的左端系一与水平方向成角的绳子，绳的另一端角的绳子，绳的另一端系在墙上若给系在墙上若给B物体施一逐渐增大的水平力物体施一逐渐增大的水平力F，但，但A和和B仍保持静止，仍保持静止，则则A对对B的压力将的压力将()A逐渐减小逐渐减小 B逐渐增大逐渐增大C保持不变保持不变 D无法判断其变化情况无法判断其变化情况 【解析】设绳对A的拉力为T，对A、B整体受力分析如图乙所示，根据平衡条件可知：Tcos F；对A受力分析可知A对B的压力NABGATsin GAFtan .即力F增大时，A对B的压力增大，所以B正确 【答案】B 6如图甲所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为() 7在倾角为30的光滑固定斜面上，用两根轻绳跨过固定滑轮接在小车上，两端分别悬挂质量为2m和m的物体A、B，当小车静止时两绳分别平行和垂直于斜面，如图甲所示不计滑轮摩擦，现使A、B位置互换，当小车再次静止平衡时，下列说法正确的是() 82008年1月份，我国南方大部分地区遭遇50年不遇的大雪灾，高压输电线路大面积受损，冻雨使输电线表面结冰，重力增大，导致线断、塔倒如图甲所示的四座铁塔，两塔之间的输电线长度相等，2号铁塔在山顶，1、3、4号铁塔在山下且等高，a、b、c、d四点中，c、d两点分别是2、3号塔和3、4号塔间电线的最低点，3号塔两侧导线端点切线与竖直方向夹角均为.下列说法正确的是() Aa点比b点更容易在雪灾中被拉断 Bc点电线中张力小于d点电线中张力 C适当让两塔之间的输电线下坠，可以减小线中张力 D2号塔所受输电线拉力的合力最小 【答案】BC 二、非选择题 9为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象从图象上看，该同学没能完全按实验要求操作，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是_弹簧B的劲度系数为劲度系数为_若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧弹簧_(_(填填“A A”或或“B B”)”)【解析解析】在弹性限度内弹簧弹力在弹性限度内弹簧弹力F Fkxkx，如超过弹性限度则弹力不再与，如超过弹性限度则弹力不再与形变成正比所以图线上端为曲线形变成正比所以图线上端为曲线的原因是：超过了弹簧的弹性限度的原因是：超过了弹簧的弹性限度F FB Bk kB Bx x，根据图线可知：当，根据图线可知：当x x8 cm8 cm0.08 m0.08 m时时F FB B8 N8 N，解得，解得k kB B100N/m.100N/m.弹簧的劲度系数越小，相同的弹力发生的形变越大，制成的测弹簧的劲度系数越小，相同的弹力发生的形变越大，制成的测力计精度越高由图可知力计精度越高由图可知A A的劲度系数小，故选的劲度系数小，故选A A. .【答案答案】超过了弹簧的弹性限度超过了弹簧的弹性限度100 N/m100 N/mA A 10在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图 (1)图乙中的_是力F1和F2的合力的理论值，_是力F1和F2的合力的实际测量值 (2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？ 答：_.(填“变”或“不变”) 【解析】由平行四边形作出的应为合力的实际测量值，与橡皮绳AO方向相同的力应为合力的理论值将细绳换成橡皮筋，合力的大小、方向并未发生变化，实际结果仍不变 【答案】(1)FF(2)不变 12如图所示，原长分别为如图所示，原长分别为L1和和L2、劲度系数分别为、劲度系数分别为k1和和k2的轻质的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上两弹簧之间有一质量为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，最下的物体，最下端挂着质量为端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态的另一物体，整个装置处于静止状态(1)(1)这时两个弹簧的总长度为多大？这时两个弹簧的总长度为多大？(2)(2)若用一个质量为若用一个质量为M M的平板把下面的物体竖直缓的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的慢地向上托起，直到两个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原长之和，求这时平板受到下面物体m m2 2的压力的压力高考回眸高考回眸年份年份省市省市题号、考点内容题号、考点内容题型、分值题型、分值2 20 01 10 0新新课课标标第第1515题，考查二力平衡与胡克定律题，考查二力平衡与胡克定律. .选择题，选择题，6 6分分天津天津第第1818题，考查共点力作用下物体的平衡、题，考查共点力作用下物体的平衡、正交分解正交分解. .选择题，选择题，6 6分分福建福建第第19(2)19(2)题，探究橡皮筋弹力与伸长量的题，探究橡皮筋弹力与伸长量的关系、实验数据处理关系、实验数据处理. .实验题，实验题，6 6分分江苏江苏第第3 3题，共点力作用下物体的平衡问题、题，共点力作用下物体的平衡问题、空间力系的分析运算空间力系的分析运算. .选择题选择题 3 3分分浙江浙江第第21(1)21(1)题，探究弹簧弹力大小与伸长量题，探究弹簧弹力大小与伸长量的关系的关系. .实验题，实验题，1010分分山东山东第第1717题，应用整体法根据共点力平衡条件题，应用整体法根据共点力平衡条件求作用力求作用力. .选择题，选择题，4 4分分广东广东第第1313题，考查共点力作用下物体的平衡问题，考查共点力作用下物体的平衡问题、平衡力的概念题、平衡力的概念. .选择题，选择题，4 4分分安徽安徽第第1919题，处于平衡状态的连接体受力分析题，处于平衡状态的连接体受力分析问题问题. .选择题，选择题，6 6分分2009天津天津第第1题，考查斜面上物体受力平衡问题题，考查斜面上物体受力平衡问题.计算题，计算题，6分分江苏江苏第第2题，考查力的合成与分解问题题，考查力的合成与分解问题.选择题，选择题，3分分宁夏宁夏第第21题，利用力的平衡知识求力的大小、题，利用力的平衡知识求力的大小、力的功率力的功率.选择题，选择题，6分分浙江浙江第第15题，考查相互作用力的大小关系题，考查相互作用力的大小关系.选择题，选择题，6分分山东山东第第16题，共点力平衡问题题，共点力平衡问题.选择题，选择题，4第第23题，验证平行四边形定则题，验证平行四边形定则.选择题，选择题，6分分广东广东第第7题，考查弹簧劲度系数、弹性势能题，考查弹簧劲度系数、弹性势能.实验题，实验题，4分分2008广东广东(理理基基).第第2题，分析物体受力情况，考查利用共点题，分析物体受力情况，考查利用共点力作用下物体的平衡知识求解摩擦力、支力作用下物体的平衡知识求解摩擦力、支持力持力选择题，选择题，2分分第第6题，对支架受力分析题，对支架受力分析选择题，选择题，2分分第第9题，考查胡克定律题，考查胡克定律选择题，选择题，2分分江苏江苏第第3题，分析气球的受力情况，考查牛顿第题，分析气球的受力情况，考查牛顿第二定律、共点力作用下物体的平衡问题二定律、共点力作用下物体的平衡问题.选择题，选择题，3分分海南海南.第第2题，利用整体法分析物体的受力平衡问题，利用整体法分析物体的受力平衡问题题.选择题，选择题，3分分山东山东第第16题，分析物体受力情况，考查胡克定题，分析物体受力情况，考查胡克定律、共点力作用下物体的平衡问题律、共点力作用下物体的平衡问题.选择题，选择题，4分分