2019届高三第二轮复习专题一（第1讲）

【命题分析【命题分析】分值分值0 01212分分题型题型选择题和计算题的一部分选择题和计算题的一部分难度难度选择题为中、低档，计算题为中档选择题为中、低档，计算题为中档命题命题点点(1)(1)物体的受力分析物体的受力分析(2)(2)共点力平衡条件的应用共点力平衡条件的应用(3)(3)共点力作用下物体的动态平衡共点力作用下物体的动态平衡考点考点预测预测除了上述除了上述3 3个热点外，还可能考查临个热点外，还可能考查临界和极值问题。界和极值问题。考点一物体的受力分析考点一物体的受力分析1.1.受力分析的四个步骤：受力分析的四个步骤： 2.2.受力分析涉及的几种方法：受力分析涉及的几种方法：整体法整体法将加速度相同的几个相互关联的物体作为将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法一个整体进行受力分析的方法隔离法隔离法将所研究的对象从周围的物体中分离出来，将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法单独进行受力分析的方法结合运结合运动状态动状态分析法分析法受力分析时，若一时不能确定某力是否存受力分析时，若一时不能确定某力是否存在，可先分析物体的运动状态和除此力外在，可先分析物体的运动状态和除此力外物体所受的其他力，根据其他力与物体的物体所受的其他力，根据其他力与物体的运动状态是否相符判断该力是否存在运动状态是否相符判断该力是否存在【新题速训【新题速训】如图，一个如图，一个L L形木板形木板( (上表面光滑上表面光滑) )放在斜面体上，放在斜面体上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的木块相连。斜面体放在平板小车上，整上表面的木块相连。斜面体放在平板小车上，整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动，不计体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则关于各物体的受力情况，下列说法空气阻力，则关于各物体的受力情况，下列说法正确的是正确的是 ( () )A.LA.L形木板受形木板受4 4个力的作用个力的作用B.B.斜面体可能只受斜面体可能只受2 2个力的作用个力的作用C.C.木块受木块受2 2个力作用个力作用D.D.斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力【解析【解析】选选D D。先把。先把L L形木板、木块、斜面体看成一个形木板、木块、斜面体看成一个整体进行分析，受重力、小车的支持力，选项整体进行分析，受重力、小车的支持力，选项D D正确；正确；隔离木块进行分析，其受重力、隔离木块进行分析，其受重力、L L形木板的支持力、弹形木板的支持力、弹簧的弹力簧的弹力( (沿斜面向上沿斜面向上) )三个力作用处于平衡状态，选三个力作用处于平衡状态，选项项C C错误；隔离错误；隔离L L形木板进行分析，其受重力、斜面体形木板进行分析，其受重力、斜面体的支持力、弹簧的弹力的支持力、弹簧的弹力( (沿斜面向下沿斜面向下) )、木块的压力、木块的压力、斜面体对它的摩擦力斜面体对它的摩擦力5 5个力的作用，选项个力的作用，选项A A错误；隔离错误；隔离斜面体进行分析，其受斜面体进行分析，其受4 4个力作用，选项个力作用，选项B B错误。错误。考点二共点力平衡条件的应用考点二共点力平衡条件的应用1.1.共点力平衡问题的分析步骤：共点力平衡问题的分析步骤： 2.2.整体法、隔离法的应用技巧：整体法、隔离法的应用技巧：(1)(1)不涉及系统内力时，优先考虑应用整体不涉及系统内力时，优先考虑应用整体法，即法，即“能整体，不隔离能整体，不隔离”。(2)(2)应用隔离法，一般隔离应用隔离法，一般隔离“简单简单”的物体，的物体，如待求量少或受力少或处于边缘的物体。如待求量少或受力少或处于边缘的物体。(3)(3)将整体法与隔离法有机结合、灵活运用。将整体法与隔离法有机结合、灵活运用。(4)(4)各各“隔离体隔离体”间的关联力，表现为作用间的关联力，表现为作用力和反作用力，对于整体系统则是内力。力和反作用力，对于整体系统则是内力。【新题速训【新题速训】如图所示，直径为如图所示，直径为L L的光滑绝缘半圆的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内，电荷量为环固定在竖直面内，电荷量为q q1 1、q q2 2的两个正点电的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点荷分别置于半圆环的两个端点A A、B B处，半圆环上处，半圆环上穿着一带正电的小球穿着一带正电的小球( (可视为点电荷可视为点电荷) )，小球静止，小球静止时位于时位于P P点，点，PAPA与与ABAB间的夹角为间的夹角为。若不计小球的。若不计小球的重力，下列关系式中正确的是重力，下列关系式中正确的是 ( () )A.tanA.tan3 3= = B.tanB.tan2 2= = C.tanC.tan3 3= = D.tanD.tan2 2= = 12qq21qq21qq12qq【解析【解析】选选A A。对小球进行受力分析如图所示，根据库。对小球进行受力分析如图所示，根据库仑定律：仑定律：F F1 1=k =k ，r r1 1=Lcos=Lcos，F F2 2=k =k ，r r2 2=Lsin=Lsin，根据平衡条件：根据平衡条件：F F1 1sin=Fsin=F2 2coscos，联立解得：，联立解得：tantan3 3= = ，选项，选项A A正确。正确。121q qr222q qr21qq【加固训练【加固训练】1.1.如图所示，系统处于静止状态，如图所示，系统处于静止状态，不计一切摩擦，细绳、滑轮的重力都可忽略，不计一切摩擦，细绳、滑轮的重力都可忽略，则甲、乙两物块的质量之比为则甲、乙两物块的质量之比为 ( () ) A.2A.2 B. B. C. C. D.1D.1323【解析【解析】选选B B。乙处于平衡状态，则细绳拉力等于乙的。乙处于平衡状态，则细绳拉力等于乙的重力，即重力，即T= mT= m乙乙g g，甲处于静止状态，受力平衡，合力，甲处于静止状态，受力平衡，合力为零，对甲受力分析，根据平衡条件得为零，对甲受力分析，根据平衡条件得2Tcos 302Tcos 30= =m m甲甲g g，解得，解得 ，故，故B B正确，正确，A A、C C、D D错误。错误。m3m甲乙2.2.如图，滑块如图，滑块A A置于水平地面上，滑块置于水平地面上，滑块B B在一水平在一水平力作用下紧靠滑块力作用下紧靠滑块A(AA(A、B B接触面竖直接触面竖直) )，此时，此时A A恰恰好不滑动，好不滑动，B B刚好不下滑。已知刚好不下滑。已知A A与与B B间的动摩擦间的动摩擦因数为因数为1 1，A A与地面间的动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数为2 2，最大，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。静摩擦力等于滑动摩擦力。A A与与B B的质量之比为（）的质量之比为（）1212121212121211A. B. 12C. D. 2.2.解析法：解析法：分析题中变量，根据分析题中变量，根据“共点力平衡问题的共点力平衡问题的分析步骤分析步骤”求出待求力的表达式求出待求力的表达式( (含变量含变量) )，根据变量的变化情况确定力的变化情况。根据变量的变化情况确定力的变化情况。【典例【典例】如图所示，轻绳如图所示，轻绳OAOA、OBOB系于水平杆上的系于水平杆上的A A点和点和B B点，两绳与水平杆之间的夹角均为点，两绳与水平杆之间的夹角均为3030，重物通过细线系于重物通过细线系于O O点。将杆在竖直平面内沿顺点。将杆在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动时针方向缓慢转动3030，此过程中，此过程中 ( () )A.OAA.OA绳上拉力变大，绳上拉力变大，OBOB绳上拉力变大绳上拉力变大B.OAB.OA绳上拉力变大，绳上拉力变大，OBOB绳上拉力变小绳上拉力变小C.OAC.OA绳上拉力变小，绳上拉力变小，OBOB绳上拉力变大绳上拉力变大D.OAD.OA绳上拉力变小，绳上拉力变小，OBOB绳上拉力变小绳上拉力变小【解析【解析】选选B B。以结点。以结点O O为研究对象，它受三个力即重为研究对象，它受三个力即重物拉力物拉力F=mgF=mg、绳、绳OAOA段的拉力段的拉力F FOAOA、OBOB段的拉力段的拉力F FOBOB的作用的作用处于平衡状态。考虑到处于平衡状态。考虑到mgmg不变，不变，F FOAOA与与F FOBOB的夹角不变，的夹角不变，杆在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动杆在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动3030时，作出时，作出如图所示的力矢量图，分析可得，如图所示的力矢量图，分析可得，F FOBOB最终与最终与F F的夹角的夹角为为9090，所以，所以F FOAOA最终对应圆的直径，最终对应圆的直径，所以，由图可知：所以，由图可知：F FOAOA一直变大，一直变大，F FOBOB一直减小。一直减小。【母题追问【母题追问】角度角度1 1：解析法分析动态平衡问题：解析法分析动态平衡问题【典例【典例3 3】中，若水平杆位置保持不变，中，若水平杆位置保持不变，OAOA、OBOB绳长度绳长度均保持不变，在重物上施加一逐渐增大的向右的拉力，均保持不变，在重物上施加一逐渐增大的向右的拉力，且在此过程中，且在此过程中，OAOA、OBOB均未发生弯曲，则此过程中，均未发生弯曲，则此过程中，下列说法正确的是下列说法正确的是( () ) A.OAA.OA绳上拉力变大，绳上拉力变大，OBOB绳上拉力变大绳上拉力变大B.OAB.OA绳上拉力变大，绳上拉力变大，OBOB绳上拉力变小绳上拉力变小C.OAC.OA绳上拉力变小，绳上拉力变小，OBOB绳上拉力变大绳上拉力变大D.OAD.OA绳上拉力变小，绳上拉力变小，OBOB绳上拉力变小绳上拉力变小【解析【解析】选选B B。以竖直绳和重物组成的整体为研。以竖直绳和重物组成的整体为研究对象，整体受究对象，整体受F FOAOA、F FOBOB、G G和拉力和拉力F F四个力的作用，四个力的作用，根据平衡条件：根据平衡条件：F FOAOAcos30cos30=F=FOBOBcos30cos30+F+F，F FOAOAsin30sin30+F+FOBOBsin30sin30=G=G，可得：可得：F FOAOA=G+ F=G+ F，F FOBOB=G- F=G- F，所以随着，所以随着F F的增的增大，大，F FOAOA越来越大，越来越大，F FOBOB越来越小，选项越来越小，选项B B正确。正确。3333角度角度2 2：共点力平衡中的极值问题：共点力平衡中的极值问题【典例【典例3 3】中，若水平杆位置保持不变，中，若水平杆位置保持不变，O O点点位置保持不变，改变位置保持不变，改变OBOB绳的长度，使绳的长度，使OBOB绳与绳与水平杆的连接点向左移动至水平杆的连接点向左移动至O O点正上方，移点正上方，移动过程中，动过程中，OBOB与竖直方向的夹角多大时，与竖直方向的夹角多大时，OBOB绳的拉力最小？最小拉力是多少？绳的拉力最小？最小拉力是多少？【解析【解析】以以O O点为研究对象，进行受力分析，当点为研究对象，进行受力分析，当OBOB绳的绳的连接点向左移动时，矢量图如图所示，连接点向左移动时，矢量图如图所示，可知：可知：F FOBOB先减小后增大，当先减小后增大，当F FOBOBFFOAOA时，时，F FOBOB最小，此时最小，此时F FOBOB与竖直方向的夹角为与竖直方向的夹角为3030，F FOBOB=Gcos30=Gcos30= G= G。答案：答案：3030 G G3232【加固训练【加固训练】1.“1.“嫦娥三号嫦娥三号”着陆器在月球表面着陆器在月球表面软着陆后，着陆器的机械手臂带着软着陆后，着陆器的机械手臂带着“玉兔号玉兔号”月月球车缓慢地下降到月球表面，下落过程中机械手球车缓慢地下降到月球表面，下落过程中机械手臂与臂与“玉兔号玉兔号”月球车保持相对静止。如图所示，月球车保持相对静止。如图所示，由位置由位置1 1到位置到位置3 3，着陆器对，着陆器对“玉兔号玉兔号”月球车的月球车的支持力支持力F FN N和摩擦力和摩擦力F Ff f大小变化情况是大小变化情况是( () )A.FA.FN N变小，变小，F Ff f变小变小B.FB.FN N变小，变小，F Ff f变大变大C.FC.FN N变大，变大，F Ff f变小变小D.FD.FN N变大，变大，F Ff f变大变大【解析【解析】选选B B。开始时。开始时“玉兔号玉兔号”月球车受重力和支持月球车受重力和支持力，下降过程还受到沿接触面向上的静摩擦力；静摩力，下降过程还受到沿接触面向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿接触面向下的分力，即擦力等于重力沿接触面向下的分力，即F Ff f=mgsin=mgsin，随角度的增大，摩擦力增大，支持力随角度的增大，摩擦力增大，支持力F FN N=mgcos=mgcos，随，随角度的增大，支持力逐渐减小，角度的增大，支持力逐渐减小，B B正确。正确。2.2.由粗糙的水平杆由粗糙的水平杆AOAO与光滑的竖直杆与光滑的竖直杆BOBO组成的绝组成的绝缘直角支架如图放置，在缘直角支架如图放置，在AOAO杆、杆、BOBO杆上套有带正杆上套有带正电的小球电的小球P P、Q Q，两个小球恰能在某一位置平衡。，两个小球恰能在某一位置平衡。现将现将P P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡。若小球所带电荷量不变，与移动前相比（）平衡。若小球所带电荷量不变，与移动前相比（） A.PA.P、Q Q之间的距离增大之间的距离增大B.BOB.BO杆对杆对Q Q的弹力减小的弹力减小C.AOC.AO杆对杆对P P的摩擦力增大的摩擦力增大D.AOD.AO杆对杆对P P的弹力减小的弹力减小【解析【解析】选选C C。Q Q受力如图，由力的合成与平衡条件可受力如图，由力的合成与平衡条件可知：知：BOBO杆对小球杆对小球Q Q的弹力变大，两小球之间的库仑力变的弹力变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球大，由库仑定律知，两小球P P、Q Q的距离变小，的距离变小，A A、B B错错误；对小球误；对小球P P、Q Q整体受力分析，整体受力分析，AOAO杆对小球杆对小球P P的弹力不的弹力不变，变，AOAO杆对小球杆对小球P P的摩擦力变大，的摩擦力变大，D D错误，错误，C C正确。正确。 3、如图所示，两块相互垂直的光滑挡板、如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球竖直放置，小球a、b固定在轻弹簧的固定在轻弹簧的两端，并斜靠在两端，并斜靠在OP、OQ挡板上。现有一个水挡板上。现有一个水平向左的推力平向左的推力F作用于作用于b上，使上，使a、b紧靠挡板处紧靠挡板处于静止状态。现保证于静止状态。现保证b球不动，使竖直挡板球不动，使竖直挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则向右缓慢平移一小段距离，则 ()A.推力推力F减小减小B.弹簧长度变短弹簧长度变短C.弹簧长度变长弹簧长度变长D.b对地面的压力变大对地面的压力变大【解析【解析】选选A A、C C。设弹簧与竖直方向的夹角为。设弹簧与竖直方向的夹角为，现保证现保证b b球不动，使挡板球不动，使挡板OPOP向右缓慢平移一小段距向右缓慢平移一小段距离，则离，则减小，以减小，以a a球为研究对象，分析受力情况，球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得根据平衡条件得 F F弹弹= = ，减小，减小，coscos增大，增大，则则F F弹减小，弹簧变长，故弹减小，弹簧变长，故B B错误，错误，C C正确；挡板对正确；挡板对a a的弹力的弹力N N1 1=mgtan=mgtan，减小，减小，N N1 1减小，对整体，减小，对整体，水平方向水平方向F=N1F=N1，则作用力，则作用力F F将减小，故将减小，故A A正确；地正确；地面对面对b b的支持力的支持力N N2 2=(ma+mb)g=(ma+mb)g不变，根据牛顿第三定不变，根据牛顿第三定律可知，律可知，b b对地面的压力不变，故对地面的压力不变，故D D错误。错误。