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1、專題一 相互作用與牛頓運動定律 【備考策略】 根據(jù)近三年高考命題特點和規(guī)律，復習本專題時，要注意以下幾個方面： 1、 共點力的平衡問題是課改區(qū)高考的熱點，期中力的動態(tài)變化分析、力的合成與分解 仍是今后高考的熱點，建議復習是要注意加強受力分析的訓練，使學生掌握受力分析的常用方法，如三角形法、正交分解法等。 2、 牛頓運動定律及其應用一直是各省各區(qū)高考的重點，特別是牛頓運動定律與運動學定律、能量、電磁場等內(nèi)容相結合更是高考的熱點，甚至有可能會出現(xiàn)在高考壓軸題中。 【考綱點擊】 重要考綱 要求 力的合成與分解 Ⅱ 共點力的平衡 Ⅱ 牛頓運動定律、牛頓定律的應用 Ⅱ

2、 【網(wǎng)絡互聯(lián)】 第1講 力與物體的平衡 【核心要點突破】 知識鏈接 一、常見的幾種力 1.重力 ⑴產(chǎn)生：重力是由于地面上的物體受到地球的萬有引力而產(chǎn)生的，但兩者不等價，因為萬有引力的一個分力要提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力，而另一個分力即重力，如右圖所示。 ⑵大?。弘S地理位置的變化而變化。ww 在兩極：G=F萬 在赤道：G= F萬-F向 一般情況下，在地表附近G=mg ⑶方向：豎直向下，并不指向地心。ww 2.彈力 ⑴產(chǎn)生條件：①接觸②擠壓③形變 ⑵大?。簭椈蓮椓=kx，其它的彈力利用牛頓定律和平衡條件求解。ww ⑶方向：壓力和支持力的方向垂直于接觸面指向被

3、壓或被支持的物體，若接觸面是球面，則彈力的作用線一定過球心，繩的作用力一定沿繩，桿的作用力不一定沿桿。 3.摩擦力ww ⑴產(chǎn)生條件：①接觸且擠壓②接觸面粗糙③有相對運動或者相對運動趨勢 ⑵大?。夯瑒幽Σ亮?與接觸面的面積無關，靜摩擦力根據(jù)牛頓運動定律或平衡條件ww求解。ww ⑶方向：沿接觸面的切線方向，并且與相對運動或相對運動趨勢方向相反 4.電場力 ⑴電場力的方向：正電荷受電場力的方向與場強方向一致，負電荷受電場力的方向與場強方向相反。 ⑵電場力的大?。海魹閯驈婋妶?，電場力則為恒力，若為非勻強電場，電場力將與位置有關。 5.安培力 ⑴方向：用左手定則判定，F(xiàn)一定垂直于I、

4、B，但I、B不一定垂直，I、B有任一量反向，F(xiàn) ww 也反向。 ⑵大?。?ww ①此公式只適用于B和I互相垂直的情況，且L是導線的有效長度。 ②當導線電流I與 B平行時，。 6.洛倫茲力 ⑴洛倫茲力的方向 ①洛倫茲力的方向既與電荷的運動方向垂直，又與磁場方向垂直，所以洛倫茲力方向總是垂ww直于運動電荷的速度方向和磁場方向所確定的平面。 ②洛倫茲力方向總垂直于電荷運動方向，當電荷運動方向改變時，洛倫茲力的方向也發(fā)生改變。 ③由于洛倫茲力的方向始終與電荷運動方向垂直，所以洛倫茲力對電荷永不做功。ww ⑵洛倫茲力的大小： 當，，此時電荷受到的洛倫茲力最大 當，，即電荷的運動方

5、向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力的作用。 當，，說明磁場只對運動電荷產(chǎn)生力的作用。 深化整合 一、摩擦力與彈力的分析與判斷 1. 摩擦力與彈力的關系： (1)產(chǎn)生摩擦力的條件是在產(chǎn)生彈力的條件基礎上，增加了接觸面不光滑和物體間有相對運動或相對運動趨勢。因此，若兩物體間有彈力產(chǎn)生，不一定產(chǎn)生摩 擦力，但若兩物體間有摩擦力產(chǎn)生，必有彈力產(chǎn)生。 (2)在同一接觸面上產(chǎn)生的彈力和摩擦力的方向相互垂直。 (3)滑動摩擦力大小與同一接觸面上的彈力（壓力）大小成正比：f＝μN，而靜摩擦力（除最大靜摩擦力外）大小與壓力無關。 2. 摩擦力方向的判斷 （1）假設法：即先假

6、定沒有摩擦力（即光滑）時，看相對靜止的物體間能否發(fā)生相對運動，若能，則有靜摩擦力，方向與相對運動方向相 反；若沒有，則沒有靜摩擦力。換句話說，靜摩擦力的存在是為了使兩物體相對靜止，若沒有它，兩物體也相對靜止，就沒有靜摩擦力。 （2）根據(jù)物體的運動狀態(tài)，用牛頓第二定律來判斷。此法關鍵是先判明物體的運動狀態(tài)（即加速度方向），再利用牛頓第二定律（F＝ma）確定合力的方向，然 后受力分析決定靜摩擦力的方向。 （3）利用牛頓第三定律（即作用力與反作用力反向）來判斷。此法關鍵是抓住“摩擦力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向，再確定另一物 體受到的摩擦力方向。 【典題訓練1】(202

7、0·天津高考)物塊靜止在固定的斜面上,分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力增大的是（ ） 【解析】選D.因四種情況下物塊均靜止，因此物塊均受靜摩擦力，由平衡條件可得：FfA=FfB=mgsinθ,物塊受的靜摩擦力不變，故A、B錯誤；分析C圖可得：FfC=mgsinθ-Fsinθ,則物塊所受靜摩擦力減小，故C錯誤;FfD=mgsinθ+Fsinθ,故D圖中物塊所受的靜摩擦力一定增大，故選D. 二、物體受力分析的常用方法及注意的問題 1、 常用方法 （1）整體法

8、；當只涉及系統(tǒng)外力而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的內(nèi)力時，則可以選整個系統(tǒng)為研究對象，而不必對系統(tǒng)內(nèi)部物體一一隔離分析 （2）隔離法：為了弄清系統(tǒng)內(nèi)某個物體的受力和運動情況，一般采用隔離法 2、 注意問題 （1）分析的是物體受到哪些“性質(zhì)力”（按性質(zhì)分類的力），不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復分析。 （2）要區(qū)分外力和內(nèi)力，對幾個物體組成的系統(tǒng)進行受力分析時，這幾個物體的內(nèi)力不能在受力圖中出現(xiàn)。當隔離某一物體分析時，原來的內(nèi)力變?yōu)橥饬?，要畫在受力圖上。 【典例訓練2】(2020·山東高考)如圖1-1-6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心.一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下

9、靜止于P點.設滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ.下列關系式正確的是（ ） 【解析】選A.對滑塊受力分析如圖所示，由平衡條件得：FN·sinθ=mg,FNcosθ=F,可得出:FN=, F= ,故B、C、D均錯誤,A正確. 三、求解平衡問題常用的方法 1、 有不少三力平衡問題，既可從平衡的觀點（根據(jù)平衡條件建立方程）求解——平衡法，也可從力的分解的觀點（將某力按其 作用效果分解）求解——分解法．兩種方法可視具體問題靈活選用。但平衡法是求解平衡問題的基本方法，特別對三個以上力的平衡問題，分解法失效，平衡法照樣 適用； 2、 相似三角形法：通過力三角形與幾何三角形

10、相似求未知力．對解斜三角形的情況更顯優(yōu)越性； 3、 力三角形圖解法：當物體所受的力變化時，通過對幾個特殊 狀態(tài)畫出力圖（在同一圖上）對比分析，使動態(tài)問題靜態(tài)化，抽象問題形象化，問題將變得易于分析處理。 【典例訓練3】我國國家大劇院外部呈橢球型，假設國家大劇院的屋頂為半球型，一警衛(wèi)員為執(zhí)行特殊任務，必須冒險在半球型屋頂上向上緩慢爬行（如圖1所示），他在向上爬的過程中（ ） A.屋頂對他的支持力變大 B.屋頂對他的支持力變小 C.屋頂對他的摩擦力變大 D.屋頂對他的摩擦力變小 【解析】選A、D.分析警衛(wèi)員的受力情況，由平衡條件得：支持力FN=mgcosθ,摩擦力Ff=mgsi

11、nθ,隨著θ的減小，F(xiàn)N增大，F(xiàn)f變小，故B、C錯誤，A、D正確. 【高考真題探究】 1.（2020·浙江理綜·T14）如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計空氣阻力）。下列說法正確的是 A. 在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零 B. 上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力 C. 下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力 D. 在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力 【命題立意】本題以豎直上拋運動為背景,主要考查受力分析、牛頓運動定律。 【規(guī)范解答】選A，因為A、B一起運動，可以A、B整體為研究對象，在上升和下降過程中，A、B的

12、加速度都為重力加速度，隔離B，假設A對B的壓力為F，則由牛頓第二定律得：，故A正確，B、C、D錯誤。 2.（2020·安徽理綜·T19）L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力。則木板P 的受力個數(shù)為 A． 3 B．4 C．5 D．6 【命題立意】本題以斜面體為背景,結合連接體的勻速運動情景，主要考查整體法與隔離法的應用、受力分析、共點力的平衡條件、牛頓第三定律等知識點。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析：用共

13、點力的平衡條件和牛三律解題 受力分析 選取研究對象 【規(guī)范解答】選C.先把P、Q看成一個整體進行分析，受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三個力作用下處于平衡狀態(tài)。隔離Q進行分析，受重力、斜面的支持力、彈簧的彈力（沿斜面向上）三個力作用下處于平衡狀態(tài)。由牛頓第三定律可知Q對P有一個壓力，彈簧對P有一個彈力（沿斜面向下），所以P共受到5個力的作用，C正確。 3.（2020·廣東理綜·T13）圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A,B點等高，O為結點，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA ，F(xiàn)B燈籠受到的重力為 G．下列表述正確的是 A．FA一定小于G B．FA

14、與FB大小相等 C．FA與FB是一對平衡力 D．FA與FB大小之和等于G 【命題立意】本題主要考查力的平衡條件及推論、力的平行四邊形法則、正交分解法。 【規(guī)范解答】選B，由A、B兩點等高，AO、BO等長可知，AO繩與BO繩兩力對稱，B選項正確；若兩繩間的夾角θ=1200時，；當θ<1200時：；當θ>1200時：，故A選項錯誤；這兩個力的矢量和與重力是平衡力，C選項錯誤；這兩個力不是大小之和而是矢量之和，D選項錯誤。 4.（2020·江蘇物理卷·T3）如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，與豎直方向均成角，則每根支架中承受的壓力大小為

15、 （A）（B）（C）（D） 【命題立意】本題借助生活實例照相機放在三角架上問題，來考查共點力的平衡或力的合成的問題，題目設置方式較新穎，難度中等。 【思路點撥】應用共點力的平衡條件，物體所受的合外力為零，即本題照相機所受的合力在豎直方向為零。 【規(guī)范解答】選D 對照相機進行受力分析可知，在豎直方向有：，解得：。選項D正確，其它選項是錯誤的。 5.（2010·山東理綜·T17）如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩個物體通過輕彈簧連接，在力的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動（在地面，在空中），力與水平方向成角。則所受支持力N和摩擦力正確的是 A． B． C． D． 【命題

16、立意】本題以連接體的勻變速直線運動為情景，主要考查整體法、共點力的平衡條件等知識點。 【規(guī)范解答】選AC. 把、的兩個物體看成一個整體進行研究，進行受力分析，水平方向上：，C正確；豎直方向上：，所以，所以A正確。 6.（2020·新課標全國卷·T18）如圖所示，一物塊置于水平地面上。當用與水平方向成60°角的力F1 拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成30°角的力F2 推物塊時，物塊仍做勻速直線運動。若F1 和F2 的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為 A. B. C. D. 【命題立意】本題以推、拉物體在粗糙水平面上勻速運動命題

17、，考查力的分解和物體的平衡條件。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析： 對物體進行受力分析 正交分解列平衡方程 解方程得結果 【規(guī)范解答】選B，物體受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知力F處于平衡，根據(jù)平衡條件，有，，聯(lián)立解得： 【專題模擬演練】 一、選擇題 1、（2020·浙江省一級重點中學期中考試）一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上，A、B兩物體通過細繩連接，并處于靜止狀態(tài)（不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦），如圖所示．現(xiàn)用水平力F作用于物體B上，緩慢拉開一小角度，此過程中斜面體與物體A仍然靜止．則下列說法正確的是 A.水平力F一定變大　 B.繩

18、子對物體A的拉力一定變大 C.斜面對物體A的摩擦力一定變大 D.斜面體所受地面的支持力一定不變 2、（2020·揚州四模） 在上海世博會最佳實踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁的地域風情和人文特色．如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G．現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從B點沿支架緩慢地向C點靠近（C點與A點等高）．則繩中拉力大小變化的情況是 A．先變小后變大 B．先變小后不變 C．先變大后不變 D．先變大后變小 3、 （2020·徐州市三模）如圖所示,置于固定斜面上的物體A受到平行于斜面向下的力,作

19、用保持靜止.若力F大小不變,將力F在豎直平面內(nèi)由沿斜面向下緩慢的轉(zhuǎn)到沿斜面向上(轉(zhuǎn)動范圍如圖中虛線所示).在F轉(zhuǎn)動過程中,物體始終保持靜止.在此過程中物體與斜面間的 A.彈力可能先增大后減小 B.彈力一定先減小后增大 C.摩擦力可能先減小后增大 D.摩擦力一定一直減小 4、 （2020·濟寧市二模）如圖所示，將半徑為的半球體放在地面上，一質(zhì)量為的小 朋友(可視為質(zhì)點)坐在球面上，他與球心的連線與水平地面之間的夾角為、與半球體同的動摩擦因數(shù)為，小朋友和半球體均處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是( ) A．地面對半球體的摩擦力方向水平向左 B．小朋友對半球

20、體的壓力大小為 C．小朋友所受摩擦力的大小為 D．小朋友所受摩擦力的大小為 5、 （2020·朝陽區(qū)二模）如圖所示，A、B為豎直墻壁上等高的兩點AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿。轉(zhuǎn)軸C在AB中點D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=90°，∠COD=60°。若在O點處用輕繩懸掛一個質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩AO所受拉力的大小為 （ ） A． B． C． D． 6、 （2020·紅橋區(qū)二模）半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN。在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止。如圖所示是這個裝置的縱截面圖。

21、若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過程中，下列說法中正確的是 A．MN對Q的彈力逐漸減小 B．地面對P的摩擦力逐漸增大 C．P、Q間的彈力先減小后增大 D．Q所受的合力逐漸增大 7、 （2020·泰安市二模）如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B疊放在一起，若它們共同沿固定在水平地面傾角為α的斜面勻速下滑。則 （ ） A．A、B間無摩擦力 B．A、B間有摩擦力，且A對B的摩擦力對B做正功 C．B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tanα D．B對斜面的摩擦力方向沿斜面向上

22、二、計算題 8、 如圖6所示,傾角為θ且用絕緣材料做成的斜面上有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊,小滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ(μ

23、某跳傘運動員和傘的總質(zhì)量為72 kg,若他從很高處全部打開降落傘后落地時的速度跟他不用降落傘從高度h處自由下落落地時的速度大小相等,試求h(不用降落傘下落時空氣阻力不計). 【答案】 一、選擇題 1、ABD 2、C 3、BC 4、D 5、D 6、B 7、BC 二、計算題 8、 【解析】滑塊在斜面上的受力情況如圖所示,滑塊達到穩(wěn)定速度v時,合外力為零,由共點力的平衡條件得 9、 【解析】受力分析如圖所示,由題意得: 10、 【解析】跳傘運動員落地時的速度v就是傘全部張開下落過程中的最大速度,這時他所受的合力為零 mg-Ff=0 由題意:Ff=kv2

24、即mg-kv2=0 所以v2= 運動員不用降落傘,從h高處自由下落, v2=2gh 由④式和⑤式得h=m=1.8 m. 答案：1.8 m 【備課資源】 1.（2020·新課標全國卷·T15）一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為的力壓彈簧的另一端，平衡時長度為；改用大小為的力拉彈簧，平衡時長度為。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為 A. B. C. D. 【解析】選C，根據(jù)胡克定律有：，，由兩式把l0表達出來即可解得： 2.（2020.海南理綜T 5）如右圖，水平地面上有一楔形物塊，其斜面上有一小物塊b，b與

25、平行于斜面的細繩的一端相連，細繩的另一端固定在斜面上．a(chǎn)與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運動．當它們剛運行至軌道的粗糙段時 A．繩的張力減小，b對a的正壓力減小 B．繩的張力增加，斜面對b的支持力增加 C．繩的張力減小，地面對a的支持力增加 D．繩的張力增加．地面對a的支持力減小 【解析】選C，在光滑段運動時，系統(tǒng)及物塊b處于平衡狀態(tài)，因此有，；當它們剛運行至軌道的粗糙段時，系統(tǒng)有水平向右的加速度，此時有兩種可能，一是物塊b仍相對靜止，豎直方向加速度為零，則仍成立，但，因此，要保證兩式同時成立，只有繩的張力將減小，支持力FN增大，因為直方向加速度為零，根據(jù)

26、整體法，地面對a的支持力不變；二是物塊b相對于a向上滑動，具有向上的加速度，豎直方向不再是平衡狀態(tài)，是超重，因此繩的張力減小，地面對a的支持力增大，C正確。 3.（2020·浙江理綜·T22）（16分）在一次國際城市運動會中，要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā)，沿著動摩擦因數(shù)為的滑道向下運動到B點后水平滑出，最后落在水池中。設滑道的水平距離為L，B點的高度h可由運動員自由調(diào)節(jié)（取;g=10m/s2）。求： （1）運動員到達B點的速度與高度h的關系； （2）運動員要達到最大水平運動距離，B點的高度h應調(diào)為多大？對應的最大水平距離Smax為多少？ （3）若圖中H＝4m，L＝5m，

27、動摩擦因數(shù)＝0.2，則水平運動距離要達到7m，h值應為多少？ 【規(guī)范解答】（1）設斜面長為，斜面傾角為，根據(jù)動能定理得 即 （2） 根據(jù)平拋運動公式 解得 由⑥式可得，當 （3） 令 則可得到： 求出 【答案】（1）（2） （3） 或 4.（2020·浙江高考）如圖1-1-5所示,質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上.已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為30°，則斜面對三棱柱的支持力與摩

28、擦力的大小分別為( ) 【解析】選A.分析三棱柱的受力情況如圖所示，由平衡條件得：FN=mgcos30°=mg,Ff=mgsin30°=mg,故只有A正確. 5、 （2020·山東高考）用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為L.現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L.斜面傾角為30°，如圖所示.則物體所受摩擦力（ ） A.等于零 B.大小為mg，方向沿斜面向下 C.大小為mg，方向沿斜面向上 D.大小為mg，方向沿斜面向上 【解析】選A.豎直掛時mg=kL,當質(zhì)量為2m的物體放到斜面上時,2mgsin30°=Ff+

29、kL,解這兩個方程可得,物體受到的摩擦力Ff為零,A正確. 6、 如圖甲所示,在圓柱體上放一小物塊P,圓柱體繞水平軸O緩慢轉(zhuǎn)動,從A轉(zhuǎn)至A′的過程中,物塊與圓柱體保持相對靜止,則圖乙反映的是該過程中( ) A.重力隨時間變化的規(guī)律 B.支持力隨時間變化的規(guī)律 C.摩擦力隨時間變化的規(guī)律 D.合外力隨時間變化的規(guī)律 【解析】選B.物塊所受重力不隨時間變化,A錯誤;物塊緩慢繞水平軸O轉(zhuǎn)動,且與圓柱體保持相對靜止,則合外力始終為零,不隨時間變化,D錯誤,如圖所示,由平衡條件可得 FN=mgcosθ Ff=mgsinθ當物塊從A轉(zhuǎn)到A′的過程中,θ先減小后增大,故有FN先增

30、大后減小,Ff先減小后增大，所以B正確，C錯誤. 7.如圖所示,兩個質(zhì)量都是m的小球A和B用輕桿連接,斜靠在墻上處于平衡狀態(tài).已知墻面光滑,水平地面粗糙.現(xiàn)使A球向上移動一點,B球向墻靠近一點,兩球再次達到平衡狀態(tài).移動后的平衡狀態(tài)與原來的平衡狀態(tài)相比較地面對球B的支持力FN和輕桿上的壓力FT的變化情況是（ ） A.FN不變 B.FT變小 C.FN變大 D.FT變大 【解析】選A、B.先取A、B為一個整體受力分析如圖甲所示，由平衡條件得：FN=2mg,且與桿和豎直方向夾角θ無關，即FN不變，A正確，C錯誤；再以A球為研究對象，分析受力如圖乙所示，由圖可以看出，隨著θ減小，F(xiàn)T逐漸變小，B正確，D錯誤.