2013年高三物理二轮复习课件专题一 学案1

本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板学案1受力分析物体的平衡考题1对物体受力分析的考查受力分析是研究物体运动的基础，高考对本知识点的考查常以选择题形式出现，有时也包含在计算题中，常结合物体的平衡、牛顿第二定律进行考查．主要考查力的产生条件、力的大小和方向的判断、合力的求解等．解答这类问题要注意弹力、摩擦力的产生条件和物体所处的状态，常用方法有假设法、整体法和隔离法等．学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板例1如图1所示，将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止．则()A．绳子上拉力可能为零B．地面受的压力可能为零C．地面与物体间可能存在摩擦力D．A、B之间可能存在摩擦力图1解析选取A、B整体为研究对象，整体受到的力有重力、地面的支持力，若重力和支持力相等，则绳子的拉力为零；若重力大于地面的支持力，则绳子对A有向上的拉力，A正确．由于A、B整体相对地面无运动趋势，地面与B间不可能存在摩擦力，C错误．学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板再选取A为研究对象，A受到重力作用，若重力和绳子对A的拉力相等，则B对A无弹力和摩擦力；若重力大于绳子对A的拉力，则B对A有弹力和摩擦力，D正确．无论哪种情况，地面受的压力都不可能为零，B错误．答案AD点拨提升1.B物块放在地面上，除地面的支持力外，无其他向上的作用力，地面对B的支持力不可能为零，即B对地面的压力不可能为零.2.绳子中是否有弹力，可用假设法判断.,3.注意摩擦力的产生条件之一是必须有弹力作用.学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板突破练习1．如图2所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F做的功相等．则下列判断中正确的是()A．物体可能加速下滑B．物体可能受三个力作用，且合力为零C．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左D．撤去力F后斜劈可能不受地面的摩擦力图2学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板解析(1)斜面光滑时：物体受重力、外力F和支持力三个力的作用，其所受重力和外力F对其所做的功之和为零，物体做匀速运动．斜劈受到物体斜向右下方的压力，有向右运动的趋势，因而受到地面的摩擦力作用，方向向左，撤去F后仍受地面的摩擦力．(2)斜面粗糙时：物体受到重力、外力F、支持力、摩擦力的作用，物体做减速运动．斜劈受到物体的压力和沿斜面向下的摩擦力作用，由于不知此摩擦力的大小，不能确定斜劈的运动趋势方向，因而不能确定地面对其的摩擦力的方向．撤去F后，若物体匀速下滑，斜劈无运动趋势，不受地面的摩擦力作用；若物体加速或减速下滑，斜劈分别受到向左或向右的地面的摩擦力作用．综上所述，正确选项为B.答案B学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板2．如图3所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定挡板MN接触且处于静止状态，则此时斜面体的受力情况有几种？分别受到哪几个力的作用？图3解析P处于静止状态，即受到的合力为零．应分两种情况讨论：(1)当斜面体P受到的重力恰好等于弹簧的支持力时，则只受到这两个力；(2)当斜面体P受到的重力小于弹簧的支持力时，还受到挡板MN的弹力和沿MN斜向下的摩擦力，则共受到四个力作用．答案见解析学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板考题2对平衡类问题的考查平衡类问题在近几年高考中频频出现，且多以选择题的形式出现，主要考查物体的受力分析、力的合成与分解、平衡条件的应用、整体法与隔离法的应用等，解答这类问题时一定要注意对物体进行正确的受力分析，然后应用平衡条件列式求解．学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板例2如图4所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于容器壁的P点．已知容器半径为R、与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是()A．容器相对于水平面有向左的运动趋势B．容器对小球的作用力竖直向上C．轻弹簧对小球的作用力大小为32mgD．弹簧原长为R＋mgk图4学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板解析由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，故容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A项错；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，B项错；对小球进行受力分析，如图所示，由θ＝30°得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，C项错；由几何知识知图中弹簧长度为R，压缩量为mgk，故原长为R＋mgk，D项正确．答案D学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板方法总结1.在连结体问题中，分析外界对系统的作用力时用整体法，分析系统内物体间的作用力时用隔离法.2.在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析.在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析.学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板突破练习1．如图5所示，在超市中，小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与扶梯间的动摩擦因数为μ，购物车与扶梯间的摩擦忽略不计．则()A．小张对扶梯的压力大小为Mgcos30°，方向垂直于斜面向下B．小张对扶梯的摩擦力大小为(M＋m)gsin30°，方向沿斜面向下图5学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M＋m)gcos30°，方向沿斜面向上D．小张对购物车的推力和购物车对小张的弹力是一对平衡力，因为小张和购物车均处于平衡状态，所以两者大小相等解析以小张为研究对象，进行受力分析，他受到竖直向下的重力、垂直扶梯斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力以及购物车对小张水平向左的推力，通过正交分解可知小张对扶梯的压力小于Mgcos30°，选项A错误；将小张与购物车看做一个整体，整体受到竖直向下的重力(M＋m)g，沿斜面向上的摩擦力Ff，垂直斜面向上的支持力FN，根据力的平衡学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板条件可知Ff＝(M＋m)gsin30°，根据牛顿第三定律可知小张对扶梯的摩擦力大小为(M＋m)gsin30°，方向沿斜面向下，选项B正确；小张与扶梯间的摩擦力是静摩擦力，选项C错误；小张对购物车的推力和购物车对小张的弹力是一对作用力与反作用力，选项D错误．答案B学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板2．(2012·浙江·14)如图6所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N．关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)，下列说法正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.93N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上图6学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板解析选斜面上的物体为研究对象，其受重力mg，支持力FN和细绳拉力F，因为F＝4.9N，且mgsin30°＝4.9N，即F＝mgsin30°，由于物体静止，所以斜面对物体的摩擦力为零，选项A正确，选项B错误；斜面对物体的支持力FN＝mgcos30°＝4.93N，方向垂直斜面向上，选项C、D错误．答案A学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板考题3对动态平衡问题的考查动态平衡问题在近几年的高考中时有出现，题目形式为选择题，主要考查共点力平衡的条件及平衡条件的应用，解决此类问题的基本方法有解析法和图解法．(1)解析法：画出研究对象的受力图，根据动态变化的原因，一般是某一夹角在发生变化，利用三角函数表示出各个作用力与变化的夹角之间的关系，从而判断各作用力的变化．(2)图解法：对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，画出受力图．依据某一参量的变化，在同一图中作出物体在若干状态下的平衡受力图(力的平行四边形或矢量三角形)，再由某一参量的变化情况分析各边的长度变化，从而确定力的大小及方向的变化情况.学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板例3一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为14圆的柱状物体甲放在水平面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图7所示，现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止．设乙对挡板的压力为F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中()A．F1缓慢增大，F2缓慢增大B．F1缓慢增大，F2不变C．F1缓慢减小，F2不变D．F1缓慢减小，F2缓慢增大图7学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板解析把甲、乙看做一个整体，竖直方向仅受重力和地面的支持力，在此过程中，两物体重力不变，支持力不变，由牛顿第三定律得，甲对地面的压力F2不变．选取乙为研究对象，乙物体受力如图，甲对乙的作用力F3和挡板对乙的作用力F1′的合力F合始终与乙的重力等大、反向，在将甲沿地面缓慢地向左移动时，甲对乙的作用力F3逐渐减小，挡板对乙的弹力F1′逐渐减小，所以乙对挡板的压力F1逐渐减小．所以正确选项为C.答案C学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板点拨提升1.在动态平衡问题中，一定要抓住不变的量大小或方向，此题中不变的量是力F3和F1′的合力的大小和方向，然后分析其他量的变化.2.当物体受到一个大小方向不变、一个方向不变、一个大小方向都变化的三个力作用，且题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时，首先考虑用图解法.学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板突破练习1．小明同学发现一只老鼠在地球仪表面缓慢爬行，他把老鼠看做质点，在竖直面内抽象出如图8所示模型：ON水平，OM竖直．在老鼠由M缓慢爬向N的过程中，地球仪始终静止不动．在此过程中，下列说法正确的是()A．老鼠所受的合力逐渐增大B．地球仪对老鼠的摩擦力逐渐减小C．老鼠对地球仪的压力逐渐减小D．地面对地球仪的弹力逐渐增大图8学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板解析因老鼠缓慢从M点运动到N点，其合力为零，选项A错误；以地球仪和老鼠整体为系统，系统受到竖直向下的重力和地面对系统竖直向上的弹力，合力为零，则选项D错误；对老鼠进行受力分析，如图所示，在缓慢运动过程中，θ减小，则Ff＝mgcosθ，变大，选项B错误；FN＝mgsinθ，变小，由牛顿第三定律可知，老鼠对地球仪的压力逐渐减小，选项C正确．答案C学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板2．在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色.如图9所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是()A．先变小后变大B．先变小后不变C．先变大后不变D．先变大后变小图9学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板解析从B点沿支架在圆弧部分缓慢地移动，设A到滑轮的绳长为L1，B到滑轮的绳长为L2，则两绳头间水平距离增大，即L1sinθ＋L2sinθ增大，所以sinθ增大，轻质滑轮两侧轻绳夹角逐渐增大，绳中拉力逐渐增大．当从支架竖直部分向C点靠近时，两绳头间水平距离不变，则θ不变，绳中拉力不变，选项C正确．答案C学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板审题模板1用整体法和隔离法分析连结体问题学案1本学案栏目开关考题1考题2考题3审题模板解析由于题述没有给出A、B、C三者质量关系，故不能判断出B受到C的摩擦力的大小和方向．若A的重力刚好等于B沿斜面方向的重力分力，则B受到C的摩擦力为零，选项A错误；把B、C看做一个整体，对整体进行受力分析并利用平衡条件可知，整体受到细绳沿斜面向上的拉力作用，故C受到水平面的