PAGE13-專(zhuān)題一力與運(yùn)動(dòng)1．力與物體平衡部分：考查物體受力分析和平衡條件，一般以選擇題形式命題，留意與靜摩擦力有關(guān)的臨界極值問(wèn)題．2．力與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)部分：考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用，以選擇題形式命題為主，留意與運(yùn)動(dòng)圖象的結(jié)合．3．力與曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)部分：考查拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)組合情景下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題、受力問(wèn)題及功能綜合問(wèn)題，命題形式既有選擇題，也有計(jì)算題．4．力與天體運(yùn)動(dòng)部分：結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律考查萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)與航天中的應(yīng)用，命題形式一般為選擇題．1．理解各種性質(zhì)的力的產(chǎn)生、方向、特點(diǎn)和平衡條件，能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析，駕馭解決平衡問(wèn)題的常用方法．2．理解運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及適用條件，嫻熟運(yùn)用整體法和隔離法解決連接體問(wèn)題，敏捷運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律處理運(yùn)動(dòng)圖象及其他綜合問(wèn)題．3．運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解、動(dòng)力學(xué)規(guī)律和功能關(guān)系解決直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的組合性問(wèn)題，分析連接點(diǎn)的速度是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．4．運(yùn)用兩個(gè)模型、兩條思路是解決天體運(yùn)動(dòng)與航天問(wèn)題的基礎(chǔ)，重點(diǎn)關(guān)注我國(guó)航天工程的最新成就．第1講力與物體的平衡1．共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零．2．三個(gè)共點(diǎn)力平衡：假如物體僅受三個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)，則其中隨意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相反．表示這三個(gè)力的有向線(xiàn)段可以組成一個(gè)封閉的三角形．3．多個(gè)共點(diǎn)力平衡：任一方向上合力為零．建立直角坐標(biāo)系后，兩個(gè)坐標(biāo)軸上的合力均為零，即Fx＝0，F(xiàn)y＝0；或者物體受N個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)，則其中隨意一個(gè)力與其余N－1個(gè)力的合力大小相等、方向相反．4．動(dòng)態(tài)平衡：物體在緩慢移動(dòng)過(guò)程中，可認(rèn)為其所受合力為零，物體處于平衡狀態(tài)．5．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中除了受到重力、彈力和摩擦力外，還涉及電磁學(xué)中的庫(kù)侖力、安培力和洛倫茲力．電磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題也遵循合力為零這一規(guī)律．)1.(2024·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，懸掛甲物體的細(xì)線(xiàn)拴牢在一不行伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處；繩的一端固定在墻上，另一端通過(guò)光滑定滑輪與物體乙相連．甲、乙兩物體質(zhì)量相等．系統(tǒng)平衡時(shí)，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β.若α＝70°，則β等于()A．45°B．55°C．60°D．70°解析：甲物體是拴牢在O點(diǎn)，且甲、乙兩物體的質(zhì)量相等，則甲、乙繩的拉力大小相等，O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，則左側(cè)繩子拉力的方向在甲、乙繩子的角平分線(xiàn)上，如圖所示．依據(jù)幾何關(guān)系有180°＝2β＋α，解得β＝55°.答案：B2.[2024·新高考卷Ⅰ(山東卷)]如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B，通過(guò)不行伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行．A與B間、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時(shí)，物塊A、B剛好要滑動(dòng)，則μ的值為()A.eq\f(1,3)B.eq\f(1,4)C.eq\f(1,5)D.eq\f(1,6)解析：當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時(shí)，兩物塊剛好滑動(dòng)，對(duì)A物塊受力分析如圖沿斜面方向，A、B之間的滑動(dòng)摩擦力Ff1＝μFN＝μmgcos45°，①依據(jù)平衡條件可知T＝mgsin45°＋μmgcos45°.②對(duì)B物塊受力分析如圖沿斜面方向，B與斜面之間的滑動(dòng)摩擦力Ff2＝μF′N(xiāo)＝μ·3mgcos45°，③依據(jù)平衡條件可知2mgsin45°＝T＋μmgcos45°＋μ·3mgcos45°，④②④相加，可得2mgsin45°＝mgsin45°＋μmgcos45°＋μmgcos45°＋μ·3mgcos45°，⑤解得μ＝eq\f(1,5)，⑥A、B、D錯(cuò)誤，C正確．答案：C3.(2024·浙江卷)矢量發(fā)動(dòng)機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動(dòng)機(jī)．當(dāng)殲20隱形戰(zhàn)斗機(jī)以速度v斜向上飛行時(shí)，其矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口如圖所示．已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動(dòng)機(jī)推力F1、與速度方向垂直的升力F2和與速度方向相反的空氣阻力Ff.下列受力分析示意圖可能正確的是()解析：由題意可知所受重力G豎直向下，空氣阻力Ff與速度方向相反，升力F2與速度方向垂直，發(fā)動(dòng)機(jī)推力F1的方向沿噴口的反方向，對(duì)比圖中選項(xiàng)可知只有A選項(xiàng)符合題意．答案：A考點(diǎn)一受力分析與靜態(tài)平衡1．受力分析的4種方法．假設(shè)法在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在的假設(shè)，然后分析該力存在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響來(lái)推斷該力是否存在整體法將加速度相同的幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析隔離法將所探討的對(duì)象從四周的物體中分別出來(lái)，單獨(dú)進(jìn)行受力分析動(dòng)力學(xué)分析法對(duì)加速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析時(shí)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析求解2.處理靜態(tài)平衡問(wèn)題的基本思路．3．兩大思維方法對(duì)比．燈籠是一種古老的中國(guó)傳統(tǒng)工藝品．每年的農(nóng)歷正月十五元宵節(jié)前后，人們都掛起紅燈籠，來(lái)營(yíng)造一種喜慶的氛圍．如圖是某節(jié)日掛出的一只燈籠，輕繩a、b將燈籠懸掛于O點(diǎn)．繩a與水平方向的夾角為θ，繩b水平．燈籠保持靜止，所受重力為G，繩a、b對(duì)O點(diǎn)拉力分別為F1、F2，下列說(shuō)法正確的是()A．F1＝eq\f(G,sinθ)，F(xiàn)2＝eq\f(G,tanθ)B．F1＝Gsinθ，F(xiàn)2＝GtanθC．F1和F2的合力與燈籠對(duì)地球的引力是一對(duì)平衡力D．F1和F2的合力與地球?qū)艋\的引力是一對(duì)相互作用力解析：以結(jié)點(diǎn)O為探討對(duì)象，受力分析如圖所示，由燈籠受力平衡可知，T＝G，而F1與F2的合力與T等大反向，即F1與F2的合力大小等于燈籠的重力大?。畡t可知F1＝eq\f(G,sinθ)，F(xiàn)2＝eq\f(G,tanθ)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；F1與F2的合力與豎直方向繩的拉力是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；地球?qū)艋\的引力與燈籠對(duì)地球的引力是一對(duì)相互作用力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：A考向受力分析的方法1.兩個(gè)質(zhì)量相同的直角楔形物體a和b，分別在垂直于斜邊的恒力F1和F2作用下靜止在豎直墻面上，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、b肯定都受四個(gè)力的作用B．a(chǎn)、b所受摩擦力的方向都是豎直向上C．F2肯定小于F1D．F1、F2大小可能相等解析：對(duì)a受力分析如圖甲：除摩擦力外的三個(gè)力不行能平衡，故肯定有摩擦力，摩擦力方向豎直向上，故a受四個(gè)力；除摩擦力外對(duì)b受力分析如圖乙：除摩擦力外，F(xiàn)N、F2、mg三力有可能平衡，沿豎直方向和水平方向分解F2，設(shè)F2與豎直方向夾角為α則有：F2cosα＝mg，F(xiàn)2sinα＝FN，解得F2＝eq\f(mg,cosα).①若F2＝eq\f(mg,cosα)沒(méi)有摩擦力，此時(shí)b受3個(gè)力；②若F2＞eq\f(mg,cosα)，摩擦力向下，b受四個(gè)力；③若F2＜eq\f(mg,cosα)，摩擦力向上，b受四個(gè)力；F1和F2沒(méi)有必定的聯(lián)系，有可能相等，但也有可能不等，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D2.(2024·河南質(zhì)檢)如圖所示為手機(jī)被吸在磁性手機(jī)支架上的情形，汽車(chē)正在水平路面上加速直線(xiàn)行駛，關(guān)于手機(jī)的受力，下列說(shuō)法正確的是()A．手機(jī)可能只受三個(gè)力的作用B．手機(jī)可能不受摩擦力的作用C．支架對(duì)手機(jī)的作用力肯定豎直向上D．支架對(duì)手機(jī)的作用力肯定大于手機(jī)的重力解析：手機(jī)肯定受重力，磁性吸引力、支架的支持力以及支架對(duì)手機(jī)的摩擦力四個(gè)力的作用，并且由于支持力和磁性吸引力方向都與支架平面垂直，當(dāng)手機(jī)加速前進(jìn)時(shí)，手機(jī)所受沿磁片向上的摩擦力大于重力沿磁片向下的分力，即肯定有摩擦力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于汽車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)，因此支架對(duì)手機(jī)的作用力與手機(jī)受到的重力的合力肯定水平向前，依據(jù)力的合成可知，支架對(duì)手機(jī)的作用力肯定斜向前方，且大于重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．答案：D考向解決共點(diǎn)力平衡的方法3.如圖所示，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長(zhǎng)方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示．則正確的是()A．f1＝0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2＝0，f3＝0C．f1≠0，f2≠0，f3＝0D．f1≠0，f2≠0，f3≠0解析：對(duì)整體受力分析可知，整體相對(duì)地面沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故f3＝0；再將a和b看成一個(gè)整體，a、b整體有相對(duì)斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故b與P之間有摩擦力，即f2≠0，再對(duì)a受力分析可知，a相對(duì)于b有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，a和b之間存在摩擦力作用，即f1≠0，選項(xiàng)C正確．答案：C考向靜力平衡模型的建構(gòu)4.重力為G的體操運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行自由體操競(jìng)賽時(shí)，有如圖所示的競(jìng)賽動(dòng)作，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩手臂對(duì)稱(chēng)支撐，夾角為θ，則()A．當(dāng)θ＝60°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為eq\f(G,2)B．當(dāng)θ＝120°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為GC．當(dāng)θ不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的合力不同D．當(dāng)θ不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員與地面之間的相互作用力不相等解析：運(yùn)動(dòng)員受力如圖所示，地面對(duì)手的支持力F1＋F2＝G，則F1＝F2＝eq\f(G,2)，即運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為eq\f(G,2)，與夾角θ無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；不管角度如何，運(yùn)動(dòng)員處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的合力為零，與地面之間的相互作用力總是等大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．答案：A考向極值問(wèn)題5.(多選)如圖，彈性輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端連有一質(zhì)量為m的小球a，小球a通過(guò)不行伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接質(zhì)量相同的小球b，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給小球b施加一個(gè)力F，使彈性輕繩與豎直方向成30°角，兩球依舊保持靜止．下列說(shuō)法正確的是()A．彈性繩的長(zhǎng)度肯定增加B．a(chǎn)、b間細(xì)繩上的張力可能減小C．力F的值可能大于mgD．力F的值可能小于eq\f(1,2)mg解析：以小球a為探討對(duì)象，進(jìn)行受力分析，如圖甲，依據(jù)作圖法分析得到，a、b間細(xì)繩上的張力可能減小，故B正確；以a、b整體為探討對(duì)象，進(jìn)行受力分析如圖乙，依據(jù)作圖法分析得到，彈性繩的張力可能減小，所以彈性繩的長(zhǎng)度可能減小；當(dāng)小球施加的力F與彈性輕繩垂直時(shí)，所用的力F最小，F(xiàn)min＝2mgsin30°＝mg，故C正確，A、D錯(cuò)誤．答案：BC考點(diǎn)二動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路：把“動(dòng)”化為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”，動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的分析過(guò)程與處理方法如下：留意：(1)假如物體所受的力較少，可以采納合成的方法．(2)假如物體受到三個(gè)力的作用而處于動(dòng)態(tài)平衡，若其中的一個(gè)力大小、方向均不變，另外兩個(gè)力的方向都發(fā)生變更，可以用力的三角形與幾何三角形相像的方法求解．(3)假如物體受到三個(gè)力的作用，其中一個(gè)力的大小、方向均不變，并且還有另一個(gè)力的方向不變，此時(shí)可用圖解法分析，即可以通過(guò)畫(huà)出多個(gè)平行四邊形來(lái)分析力的變更．)(多選)如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若F方向不變，大小在肯定范圍內(nèi)變更，物塊b仍始終保持靜止，則()A．繩OO′的張力也在肯定范圍內(nèi)變更B．物塊b所受到的支持力也在肯定范圍內(nèi)變更C．連接a和b的繩的張力也在肯定范圍內(nèi)變更D．物塊b與桌面間的摩擦力也在肯定范圍內(nèi)變更解析：只要物塊a質(zhì)量不變，物塊b保持靜止，則連接a和b的細(xì)繩的張力就保持不變，細(xì)繩OO′的張力也就不變，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤．對(duì)物塊b進(jìn)行受力分析，物塊b受到細(xì)繩的拉力(不變)、豎直向下的重力(不變)、外力F、桌面的支持力和摩擦力．若F方向不變，大小在肯定范圍內(nèi)變更，則物塊b受到的支持力和物塊b與桌面間的摩擦力也在肯定范圍內(nèi)變更，選項(xiàng)B、D正確．答案：BD考向解析法的應(yīng)用1.小剛同學(xué)給家里墻壁粉刷涂料．涂料滾由滾筒與輕桿組成，示意圖如圖所示．小剛同學(xué)緩緩上推涂料滾，不計(jì)輕桿的重力以及滾筒與墻壁的摩擦力．輕桿對(duì)涂料滾筒的推力為F1，墻壁對(duì)涂料滾筒的支持力為F2，涂料滾的重力為G，以下說(shuō)法中正確的是()A．F1增大B．F1先減小后增大C．F2增大D．F2減小解析：本題考查三力平衡問(wèn)題．以涂料滾為探討對(duì)象，分析受力狀況，作出受力圖如圖所示．設(shè)輕桿與墻壁間的夾角為α，依據(jù)平衡條件得F1＝eq\f(G,cosα)，F(xiàn)2＝Gtanα；由題知，輕桿與墻壁間的夾角α減小，cosα增大，tanα減小，則F1、F2均減小．故D正確．答案：D考向圖解法的應(yīng)用2.如圖所示，粗糙水平面上放有截面為eq\f(1,4)圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B，對(duì)A施加一個(gè)水平向左的力F，使A緩慢地向左移動(dòng)少許，在這一過(guò)程中()A．墻壁對(duì)B的彈力先減小后增大B．A對(duì)B的彈力始終增大C．A受到的摩擦力始終增大D．A受到的地面支持力不變解析：對(duì)B物體受力分析，受到重力mg、A物體對(duì)B物體的支持力N′和墻壁對(duì)B物體的支持力N，如圖甲所示當(dāng)A物體向左移動(dòng)后，A物體對(duì)B物體的支持力N′的方向不斷變更，依據(jù)平衡條件結(jié)合合成法可以知道：A物體對(duì)B物體的支持力N′和墻壁對(duì)B物體的支持力N都在不斷減小，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)A和B整體受力分析，受到總重力G、地面支持力FN，推力F和墻壁的彈力N″，地面的摩擦力f，如圖乙所示，依據(jù)平衡條件有：F＝N″＋f，F(xiàn)N＝G，地面的支持力不變，墻壁對(duì)B物體的支持力不斷減小，f＝F－N″，由于不知F如何變更，f可能減小，也可能增大，還可能不變，故C錯(cuò)誤，D正確．答案：D考向相像三角形法的應(yīng)用3.如圖所示，質(zhì)量均可忽視的輕繩與輕桿承受彈力的最大值肯定，輕桿A端用鉸鏈固定，滑輪在A(yíng)點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均可不計(jì))，輕桿B端吊一重物G，現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端，用拉力F將B端緩慢上拉(均未斷)，在A(yíng)B桿達(dá)到豎直前，以下分析正確的是()A．繩子越來(lái)越簡(jiǎn)單斷B．繩子越來(lái)越不簡(jiǎn)單斷C．AB桿越來(lái)越簡(jiǎn)單斷D．AB桿越來(lái)越不簡(jiǎn)單斷解析：以B點(diǎn)為探討對(duì)象，它受三個(gè)力的作用而處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，其中一個(gè)是輕桿的彈力T，一個(gè)是繩子斜向上的拉力F，一個(gè)是繩子豎直向下的拉力F′(大小等于物體的重力G)，依據(jù)相像三角形法，可得eq\f(F′,OA)＝eq\f(T,AB)＝eq\f(F,OB)，由于OA和AB不變，OB漸漸減小，因此輕桿上的彈力大小不變，而繩子斜向上的拉力越來(lái)越小，選項(xiàng)B正確．答案：B考點(diǎn)三電學(xué)中的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題1．涉及電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力的平衡問(wèn)題的解題思路．(1)記憶口訣：一場(chǎng)二彈三摩擦，各力方向精確畫(huà)．(2)思維導(dǎo)圖．2．解題常見(jiàn)誤區(qū)及提示．(1)安培力方向的推斷要先推斷磁場(chǎng)方向、電流方向，再用左手定則推斷，同時(shí)留意立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖．(2)電場(chǎng)力或安培力的出現(xiàn)，可能會(huì)對(duì)壓力或摩擦力產(chǎn)生影響．(3)涉及電路問(wèn)題時(shí)，要留意閉合電路歐姆定律的運(yùn)用．(2024·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則()A．P和Q都帶正電荷