高考导悟典例精析

《高考导悟典例精析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考导悟典例精析（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第一节力的概念力学中常见的三种力例 1如右图所示。质量为州的物体A 以一定初速度沿粗糙斜面上滑，物体A 在上滑过程中受到的力有 ( ) A向上的冲力，重力，斜面的支持力，沿斜面向下的摩擦力B重力，斜面的支持力，下滑力C重力，对斜面的正压力，沿斜面向下的摩擦力D重力，斜面的支持力，沿斜面向下的摩擦力解析 物体 A 受到的作用力有：由于地球的吸引而产生的重力mg，方向竖直向下；物体 A 压斜面而使斜面发生微小形变，发生了形变的斜面对物体A 产生的支持力N，方向垂直斜面向上；物体A 与斜面接触且相对斜面向上运动，故受到沿斜面向下的滑动摩擦力， 如右上图所示答案 D 1关于力的表达正确的选项是( )

2、A只有互相接触的物体间才有力的作用B物体受到力的作用，运动状态一定改变C施力物体一定受力的作用D竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用解析 力是物体间的互相作用，施力物体同时一定是受力物体，一定受到力的作用，所以 C 正确；力作用的两个物体不一定互相接触，如电磁力，所以A 错；物体受到的合外力为零运动状态不变，所以B 错；对竖直上抛物体受力分析知“ 升力无施力物体，所以升力不存在，所以D 错答案 C 例 2关于重力的说法正确的选项是( ) A物体重力的大小与物体运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时重力小B重力的方向跟支撑面垂直C重力的作用点是物

3、体的重心D重力的方向是垂直向下解析 物体无论是处于超重或失重状态，其重力不变，只是视重发生了变化，物体的重力随在地球上的纬度变化而变化，所以A 错，重力的方向是竖直向下，不可说为垂直向下，垂直往往给人们一种暗示，与支撑面垂直，重力的方向不一定跟支撑面垂直，如斜面上的物体所受重力就不跟支撑面垂直，所以B、D 错，重心是重力的作用点答案 C 2关于物体的重力。以下说法中正确的选项是( ) A物体的重力就是地球对物体的吸引力B物体静止时，对程度支持物的压力大小等于物体的重力大小C重心就是物体内最重的一点，可用悬挂法求出重心的位置D物体的重心可以不在物体上解析 物体的重力与地球对物体的吸引力不是同一个

4、力，故A 错；重心是从效果上看，物体各局部重力的集中作用点，重心不一定在物体上，故C 错答案 BD 例 3 判断右图中球所受弹力的方向。小球静止 (a)中的细线竖直。 (b)中的细线倾斜解析 小球除受重力外，还受其他力的作用(a)、(b)两图中均可采用“ 假设法分析：在两图中，假设去掉细线，那么小球将下滑，故两细线中均有沿线方向的拉力；在(a)图中假设去掉斜面体，小球仍能在原位置保持静止状态；在(b)图中假设去掉斜面体，那么小球不会在原位置静止答案 (a)图中小球受细线向上的拉力；(b)图中受细线斜向上的拉力和垂直斜面向上的弹力3以下图中，静止的小球A 分别 与两个 物体 (或面 )接触，设各

5、接触面光滑，那么A 受到两个弹力的是( ) 解析 弹力产生的条件是物体间直接接触并发生弹性形变，但通常形变很小，不易判断，一般可采用： 先假设互相接触的物体问存在弹力，然后根据物体受力情况推断可能的运动状态，假设与题设条件相符，那么假设成立反之亦然如题中的A、B、D 三种情况下，假设受两个弹力，那么小球不能保持静止状态，与题意不符所以正确答案只能是C答案 C 例 4请在以下图中画出杆或球所受的弹力解析 要准确画出弹力的方向，第一要分析好弹力的受力物体，第二要明确各接触面的方式如何 (a)图中杆在重力作用下对A、B 两处均会产生挤压作用，故A、B 两处均对杆有弹力作用，弹力方向与接触的平面垂直如

6、以下图中(a)所示 (b)图中 C、D 两处均对杆有弹力作用， C 处为曲面与点的接触形式，所以此处弹力垂直于曲面的切面或说沿半径指向圆心O；D 处为平面 (杆)与点 (槽)的接触方式， 那么此处弹力垂直于平面指向受力物体 杆如以下图中 (b)所示(c)球挤压墙且拉紧绳子，所以墙对球的弹力垂直于墙，因为此处为平面(墙)与曲面 (球)接触；绳对球的拉力沿绳斜向上如上图中(c)所示答案 见解析4 上海高考题三个一样的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、C，支点 P、Q 在同一程度面上，a 的重心位于球心，b、 c 的重心分别位于球心的正上方和正下方，如以下图甲，三球皆静止，支点P

7、对 a 球的弹力为FNa。对 b 球和 C 球的弹力分别为FNb和 FNc，那么 ( ) NCNkNaFFFA.NCNaNbFFFB.NCNaNbFFFC.NCNbNaFFFD.解析 此题的研究对象是：三个光滑圆球a、 b、c这三个光滑球均受到重力G 和两个弹力的作用球与支架的接触特征为圆(曲面 )与点的接触方式此特征的接触方式的弹力方向：沿圆半径指向受力物体(球)，如图乙所示球所处的状态为静止状态，即平衡状态，此状态应满足的条件是合外力为零，根据此条件可求支持力FN三种情况下，支点P、Q 对球的弹力都沿着它们与球心的连线指向球心，而不是想当然地错误认为弹力都沿着它们与重心的连线而指向重心，由

8、对称性可知：P、Q 两点对球的作用力大小相等，平衡时，每一种情景下，P、Q 两点对球的弹力的夹角一定，故由三力平衡知识可得：三种情景下P 点对球的弹力相等，正确答案选A答案 A 例 5如右图。 固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为0。在斜杆下端固定有质量为， a 的小球，以下关于杆对球的弹力F 的判断中，正确的选项是( ) A小车静止时，,cosmgF方向沿杆向上B小车静止时，,cosmgF方向垂直杆向上C小车向右以加速度a运动时，一定有/sinmgFD小车向左以加速度a运动时，,)()(2mgmaFZ方向斜向左上方，与竖直方向夹角)/tan(gaarc解析 此题中弹力的方向会因运动状态的

9、不同而不同，应根据不同状态所遵循的不同条件进展分析小车静止时，球处于平衡状态，由物体的平衡条件知此时杆对球的弹力方向竖直向上，且大小等于重力mg故 A、B 都错误小车向右以加速度a 运动，设小球受杆的弹力方向与竖直方向的夹角为a，如右图根据牛顿第二定律有mgFmaFcos,sin两 式 相 除 得/tanag只 有 当 加 速 度tanga时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有F=,/sinma故 C错小车向左以加速度a运动，根据牛顿第二定律知小球受重力mg 和杆对球的弹力 F 的合力大小为ma，方向程度向左根据力的合成，这三力构成矢量三角形如右图22()() ,Fmamg方向斜向左上方，与

10、竖直方向的夹角为),/tan()/tan(gaarcmgmaarc故 D 是正确的答案 D 5(2007.福建福州 )如下图。 程度台面上放着一个互成120。角的支架ABC 。质量为的光滑球放在支架上静止不动，当支架以加速度a 竖直向下加速运动关于球的受力分析正确的选项是( ) A球可能受3 个力作用B球一定受3 个力作用c球可能受2 个力作用D球可能受1 个力作用解析 支架以向下加速，可能小于，那么球受到2 个力，即重力和BC 的支持力； a也可能大于或等于，那么球只受重力，应选CD答案 CD 例 6 如右图所示， 劲度系数为2的轻质弹簧。 竖直放在桌面上，上面压一质量为的物体。另一劲度系数

11、为1的轻质弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物块上外表连接在一起，要想物块在静止时，下面弹簧承受物重的23，应将上面弹簧的上端A 竖直向上进步多大的间隔? 解析 解决此题的关键是明确每根弹簧的状态变化，有效的方法是明确每根弹簧测力计的末状态，必要时画出直观图末态时物块受力分析如右图所示，其中F1与 F2 分别是弹簧l、k2的作用力，物块静止有mgFF21初态时，弹簧2(压缩 )的弹力 F2 m，末态时，弹簧2(压缩 )的弹力,322mgF弹簧 k2的长度变化量22222223/)(/kmgkFFkFx得3/1mgF初态时，弹簧kl(原长 )的弹力 Fl=3/1mgF弹簧 kl的长度变化量1111

12、1113/)(/kmgkFFkFx由几何关系知所求间隔为2121213/)(kkkkmgxx答案 21213/)(kkkkmg6如右图所示。 质量为 ,的物体被劲度系数为k2的轻弹簧b 悬挂在天花板上，下面还拴着另一劲度系数为kl的轻弹簧a。托住下弹簧的端点A 用力向上，当弹簧b 的弹力大小为mg21时。弹簧a 的下端点 A 上移的高度是多少? 解析 A 点上升的高度等于弹簧b 和弹簧 a 缩短的长度之和A 点上升使弹簧 b 仍处在伸长状态时，弹力减少了,21mg弹簧 b 比原来缩短 x 2=mg2k2，弹簧 a 上的弹力为,21mg压缩量为211,2/xxkmgx);11(21211kkmg

13、xA 点上升使弹簧2 处于压缩状态时，向下的弹力为1g,2m压缩量,2.22kmgx所以弹簧b 总的压缩量,232222kmgkmgxx弹簧 a 上的弹力为,2321mgmgmg压缩量为xkmgx,2311).11(232121kkmgxx(2)除弹簧外，其它物体的弹力大小，应根据运动情况，利用平衡条件或动力学规律计算例 7如右图所示，倾角为30O斜面体固定在地面上，光滑斜面上放一辆小车一根弹性杆的一端固定在小车上，另一端固定一个重为2N 的小球问：(1)当由于外力作用使小车静止在斜面上时，杆对小球的弹力怎样? (2)当小车由静止沿斜面下滑时，杆对小球的弹力又怎样? 解析 (1)以小球为研究对

14、象，由平衡条件知FN=mg=2N ，方向竖直向上(2)以小车和小球为研究对象，沿斜面下滑的加速度30sinsingMMga将小球受到的重力分解如右图所示，沿斜面方向,30sinmgmaFx垂直斜面方向合力为零，所以.323230cosNNmgFN方向垂直斜面向上答案 (1)2N 方向竖直向上N3)2(方向垂直斜面向上7 2004.广东广西用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如右图所示绳ac 和 bc与竖直方向的夹角分别为30O和 60。，那么 ac绳和 bc 绳中的拉力分别为mgmgA21,23.mgmgB23,21.mgmgC21,43.mgmgD43,21.解析 先分析受力情况， 对于

15、节点受三个力的作用，在这三个力的作用下处于平衡状态，画出力的三角形，由几何知识可得60cos30cosmgFmgFac应选项 A 是正确的答案 A 四、摩擦力例 8指明物体A 在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向物体 A 静止于斜面上，如图甲所示；物体 A 受到程度拉力F 作用而仍静止在程度面上，如图乙所示；物体 A 放在车上，在刹车过程中A 相对于车厢静止，如图丙所示；物体 A 在程度转台上，随转台一起匀速转动，如图丁所示解析 运用假设法不难判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩擦力沿斜面向上；图乙中的物体A 有向右滑动的趋势，所受静摩擦力沿程度面向左判断静摩擦力方向，还可

16、以根据共点力作用下物体的平衡条件或牛顿第二定律判断；图丙中，A物体随车一起向右减速运动，其加速度方向程度向左，故A 物体所受静摩擦力程度向左(与加速度同向 )；图丁中， A 物体随转台匀速转动，做匀速圆周运动，其加速度总指向圆心，那么 A 受到的静摩擦力也总指向圆心答案 甲图中，沿斜面向上乙图中，程度向左丙图中，程度向左丁图中，总指向圆心8人在蹬自行车时，后轮驱动自行车前进。设前后轮均无滑动，对自行车前后轮受到地面的摩擦力的说法正确的选项是( ) A前轮受向前的静摩擦力，后轮受向后的静摩擦力B前轮受向前的滑动摩擦力，后轮受向后的滑动摩擦力C前轮受向后的静摩擦力，后轮受向前的静摩擦力D前轮受向后的滑动摩擦力，后轮受向前的滑动摩擦力解析 物体之间发生的是静摩擦力还是滑动摩擦力，就看物体是否发生相对滑动题中说明无相对滑动，所以自行车与地面之间产生的是静摩擦力假设前轮光滑(或刹死前轮 )，那么前轮相对地面将向前滑行，所以前轮受到向后的静摩擦力作用假设后轮光滑(或架空 )，后轮相对地面将向后运动，所以后轮受到向前的静摩擦力作用答案 C (5)滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，这点要加深理解例