（新课标）2020高考物理二轮总复习 第一部分 专题突破方略 专题一 力与运动 1.1.1 物体的平

第一部分专题突破方略专题一力与运动第1讲物体的平衡高频考点1受力分析静态平衡问题高频考点2物体的动态平衡问题栏目导航高频考点3电磁学中力的平衡问题专题限时训练热点聚焦备考对策1.力与物体平衡部分：考查物体受力分析和平衡条件，一般以选择题形式命题，注意与静摩擦力有关的临界极值问题．2．力与直线运动部分：考查牛顿运动定律与直线运动规律的综合应用，命题形式既有选择题，也有计算题，以选择题形式命题为主，注意与运动图象的结合．3．力与曲线运动部分：考查抛体运动、圆周运动、直线运动组合情景下的运动问题、受力问题及功能综合问题，命题形式既有选择题，也有计算题．4．力与天体运动部分：结合圆周运动规律考查万有引力定律在天体运动与航天中的应用，命题形式一般为选择题.1.理解各种性质的力的产生、方向特点和平衡条件，能正确对物体进行受力分析，掌握解决平衡问题的常用方法．2．理解运动学公式及适用条件，熟练运用整体法和隔离法解决连接体问题，灵活运用牛顿运动定律和运动学规律处理运动图象及其他综合问题．3．运用运动的合成和分解、动力学规律和功能关系解决直线运动、平抛运动和圆周运动的组合性问题，分析衔接点的速度是解决问题的关键．4．运用两个模型、两条思路是解决天体运动与航天问题的基础，重点关注我国航天工程的最新成就.[知识体系构建]高频考点1受力分析静态平衡问题〉〉视角一物体的受力分析[例1](多选)(2019·衡水高三月考)如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上，现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B，它们均静止不动，且F1F2，重力加速度为g，则()A．A一定受到四个力的作用B．B对A的摩擦力方向一定沿斜面向下C．地面对B的摩擦力方向水平向右，大小为F2－F1D．地面对B的支持力大小一定等于(M＋m)g答案：CD解析：以A为研究对象进行受力分析，如图所示，沿斜面方向，F1的分力和A所受重力的分力大小关系不确定，所以不确定B和A之间有无摩擦力，A的受力个数不确定，选项A、B错误；以整体为研究对象，水平方向：Ff＝F2－F1，方向向右，竖直方向：FN′＝(M＋m)g，选项C、D正确．[规律方法]1．受力分析的两个技巧(1)除了根据力的性质和特点进行判断，假设法是判断弹力、摩擦力的有无及方向的常用方法．(2)善用转换研究对象法，尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以先分析相接触物体的受力，再应用牛顿第三定律判定．2．受力分析的四点注意(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆．(2)每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．(3)对整体进行受力分析时，组成整体的几个物体间的作用力为内力，不能在受力分析图中出现；当把某一物体隔离分析时，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出．〉〉视角二整体法、隔离法求解静态平衡问题[例2](2018·贵州模拟)如图所示，形状相同的物块A，B，其截面为直角三角形，相对排放在粗糙水平地面上，光滑球体C架在两物块的斜面上，系统处于静止状态．已知物块A、B的质量都为M，θ＝60°，光滑球体C的质量为m，则下列说法正确的是()A．地面对物块A的摩擦力大小为零B．地面对物块A的摩擦力大小为12mgC．物块A对球体C的弹力大小为32mgD．物块A对地面的压力大小为Mg＋12mg答案：D解析：以球体C为研究对象，其受到两个斜向上的弹力作用，把两个弹力合成，合力竖直向上，大小等于光滑球体的重力，受力分析如图所示．由三角函数可知，弹力大小为mg，故C错误；再以A为研究对象，A受重力GA、C对A的压力FA′、地面对它的支持力FN和摩擦力f，C对A的正压力FA′＝mg，其在水平方向上的分力等于地面对物块A的静摩擦力大小，由此可知静摩擦力大小为f＝FA′·sinθ＝32mg，故A、B错误；以A、B、C整体为研究对象，所受重力为2Mg＋mg，由对称性可知A所受地面支持力FN＝Mg＋mg2，由牛顿第三定律知D正确．[规律方法]处理平衡问题的基本思路1．(2018·广东佛山顺德区一模)如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，紧贴墙壁．若在斜面上放一物体m，再给m施加一竖直向下的恒力F，M、m均保持静止，则小车受力的个数为()A．3B．4C．5D．6答案：B解析：先对物体m进行受力分析，物体受到重力、竖直向下的恒力F、支持力和静摩擦力．根据平衡条件，支持力和静摩擦力的合力与重力和恒力F的合力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，m对M的压力和静摩擦力的合力竖直向下；再对小车M进行受力分析，小车受重力、m对它的垂直于斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，小车共受到4个力，故A、C、D错误，B正确．2．(多选)(2019·胶州模拟)如图甲所示，截面为直角三角形的木块A质量为m0，放在倾角为θ的斜面上，当θ＝37°时，木块A恰能静止在斜面上．现将θ改为30°，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙所示，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)则()A．A、B仍一定静止于斜面上B．A、B可能静止于斜面上C．若m0＝2m，则A受到的摩擦力大小为23mgD．若m0＝8m，则A受到的摩擦力大小为92mg答案：BD解析：由题意可知，当θ＝37°时，A恰能静止在斜面上，则有μm0gcos37°＝m0gsin37°，解得μ＝0.75，现将θ改为30°，0.75tan30°，A相对斜面不滑动，因此A、B是否仍静止在斜面上，由B对A的弹力决定，A、B可能静止于斜面上，选项A错误、B正确；若m0＝2m，则mgsin30°＋m0gsin30°＝32mg，而Ff＝μFN＝0.75m0gcos30°＝334mg32mg，A滑动，A受到斜面的滑动摩擦力大小为334mg，选项C错误；若m0＝8m，则mgsin30°＋m0gsin30°＝92mg，而Ff′＝μFN′＝0.75m0gcos30°＝33mg92mg，A不滑动，A受到斜面的静摩擦力，大小为92mg，选项D正确．3．如图所示，一支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内．圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°.则环A、B的质量之比为()A．1∶3B．1∶2C.3∶1D．3∶2答案：A解析：分别对A、B两圆环进行受力分析，运用合成法，如图，以A为研究对象，则A只能受到重力和绳子拉力的作用，杆对A不能有力的作用，否则A在水平方向受力不能平衡．所以T＝mAg；以B为研究对象，根据共点力平衡条件，结合受力分析可知，绳子的拉力T与B受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都是30°，所以T与N大小相等，得：mBg＝2×Tcos30°＝3T，故mA∶mB＝1∶3，选项A正确．高频考点2物体的动态平衡问题〉〉视角一“图解法”求解动态平衡问题[例3](多选)(2019·聊城模拟)如图所示，一光滑小球放置在斜面与挡板之间并处于静止状态，不考虑一切摩擦，设斜面对小球的弹力为FN1，挡板对小球的弹力为FN2.如果把挡板由图示位置缓慢绕O点转至竖直位置，则此过程中()A．FN1始终减小B．FN1先减小后增大C．FN2先减小后增大D．FN2始终减小答案：AD解析：小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在此过程中，重力G、FN1、FN2组成的封闭矢量三角形的变化情况如图乙所示，G大小、方向均不变，FN1方向始终不变，FN2方向与水平方向的夹角逐渐减小到零，由图可知此过程中，FN1始终减小，FN2始终减小，选项A、D正确．〉〉视角二“解析法”求解动态平衡问题[例4](2018·四川成都实验高中一诊)如图，楔形物块A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块B.用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑．现改变力F的方向至与斜面成一定的角度，仍使物块B沿斜面匀速上滑．在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止．关于各相互间作用力的描述正确的是()A．A对B的摩擦力减小B．拉力F一定增大C．物块B对斜面的作用力不变D．地面受到的摩擦力大小可能变大答案：A解析：拉力F平行于斜面向上时，先对物体B进行受力分析如图甲，根据平衡条件，平行于斜面方向有F＝f＋mgsinθ，垂直于斜面方向有N＝mgcosθ，其中f＝μN＝μmgcosθ，解得F＝mg(sinθ＋μcosθ)，拉力改变方向后，设其与斜面夹角为α，根据平衡条件，在平行于斜面方向，有F′cosα＝f′＋mgsinθ，垂直于斜面方向N′＋F′sinα＝mgcosθ，其中f′＝μN′＝μ(mgcosθ－F′sinα)，解得F′＝mgsinθ＋μmgcosθcosα＋μsinα，滑动摩擦力减小，故A正确；由于cosα＋μsinα可能大于1，可能等于1，也可能小于1，则拉力F可能变大，也可能减小，故B错误；对A进行受力分析，受重力、支持力、B对A的压力和滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图乙，根据平衡条件，在水平方向有f静＝N′sinθ＋f″cosθ；又因N＝N′，f＝f″，当拉力改变方向后，N′和f″都减小，故f″和N′的合力一定减小(B对A的力就是f″和N′的合力)，静摩擦力也一定减小，故C、D错误．[规律方法]解答动态平衡问题的三种方法1．解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势．若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系．2．图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：①物体一般受三个力的作用；②其中有一个大小、方向都不变的力；③还有一个方向不变的力．3．相似三角形法：物体一般受三个力的作用而平衡，系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的结构三角形，这种情况下采用相似三角形法解决问题．4．(2018·深圳一调)如图，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上，再挂上带有衣服的衣架．若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在C点和D点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是()A．若改在C点，绳的张力大小不变B．若改在D点，衣架两侧绳的张力不相等C．若改在D点，衣架两侧绳的张力相等且不变D．若改在C点，衣柜对地面的压力将会增大答案：C解析：绳两端分别固定在两侧顶端A、B上时，受力情况如图所示，设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子张力为T，衣服的质量为m.根据共点力的平衡条件可得：2Tcosθ＝mg，若改在C点，绳子与竖直方向的夹角变小，绳的张力变小，A错误；设绳长为L，晾衣架宽度为d，根据几何关系可得sinθ＝dL，当绳子右端上下移动过程中，绳子与竖直方向的夹角不变，根据2Tcosθ＝mg可知绳子拉力不变，B错误，C正确；若改在C点，衣柜对地面的压力等于整体的重力，D错误．5．(多选)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一质量为m的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°，下列说法正确的是()A．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大B．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小C．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为mgD．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零答案：CD解析：若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，根据图象可知，FB先减小后增大，FA逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，球对斜面的压力逐渐减小，故选项A、B错误；球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，FA、FB以及G构成的矢量三角形为等边三角形，根据几何关系可知，FA＝FB＝mg，故选项C正确；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故选项D正确．6．(2019·日照模拟)固定在水平面上的光滑