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2010年高考物理二轮复习专题(一)

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2010年高考物理二轮复习专题(一) 各种性质的力和物体的平衡

一、大纲解读 本专题的教学要求:

1.认识重力的概念,知道重心及确定质量均匀且形状规则物体重心的方法。 2.了解弹性形变的概念,知道弹力及弹力产生的条件,并正确分析弹力的方向。 并能利用胡克定律进行简单计算。(不讨论组合弹簧组劲度系数的问题)

3.知道静摩擦产生的条件,知道最大静摩擦的概念,并能正确判断静摩擦力的方向。知道滑动摩擦力产生的条件,并能正确判断滑动摩擦力的方向。知道影响滑动摩擦力大小的因素,用动摩擦因数计算滑动摩擦力。(不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析)

4.知道两个电荷间相互作用的规律

5.会判断安培力和洛仑兹力的方向并能计算出它们的大小

6.理解力的平行四边形定则,体会数学知识在研究物理问题中的重要性。(力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决)

7.了解共点力作用下物体平衡的概念,知道共点力作用下物体的平衡条件,并用来计算有关平衡的问题。(不要求解决复杂连接体的平衡问题)

二、重点剖析 本专题重点有:

1. 弹力的大小和方向的判断(尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合应用) 2. 摩擦力的分析与计算

3. 物体析受力分析和平衡条件的应用。

本专题的难点是摩擦力的分析与计算,尤其是静摩擦力的有无、方向的判断以及它的大小的计算。知识网络如图1-1所示。注意从弹力到摩擦力的那个箭头,它表示摩擦力与弹力之间存在条件关系:有弹力才可能有摩擦力,或者说有摩擦力必有弹力。因此在对物体进行受力分析时,两相互接触的物体间可能没有力的作用;可能有一个力,那一定是弹力;一般是受两个力,即弹力和摩擦力。但有时也会出现三个力,比如一个磁铁吸在竖直放置的铁板上,两者间就存在吸引力、弹力、静摩擦力这三对力。

本卷第1页(共24页)

三、考点透视

1.力是物体间的相互作用,力是矢量,力的合成和分解。

例题1.(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背,AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴,则( )

A.BC边短一些,AB边也短一些 B.BC边长一些,AB边短一些 C.BC边短一些,AB边长一些 D.BC边长一些,AB边也长一些

解析:设斧头所受的重力与向下的压力的合力为F,按照力的作用效果将力F分解为F1和F2如图1-3所示。由几何关系可知:

F1ABABF。显然BC边越短,? ,所以F1?BCFBCAB边越长,越容易劈开木柴。 答案:C。

点拨:将一个已知力进行分解,从理论上讲可以有无数个解,但实际求解时常用两种方法:正交分解和将力按照效果进行分解。

2.形变和弹力、胡克定律

本卷第2页(共24页)

例题2.(05全国卷Ⅲ)如图1-4所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B 。它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求从开始到物块B 刚要离开C时物块A 的位移d。(重力加速度为g)。

解析:用x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知mAgsin??kx1 用x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,则:mBgsin??kx2 由题意得: d=x1 + x2 解得:d=

(mA?mB)gsin?

k点拨:两个用弹簧相连的物体,在相对运动过程中,发生的相对位移大小等于弹簧形变量的变化。因此求出初末两个状态时弹簧的形变量是解决这类问题的关键。

3.静摩擦 最大静摩擦 滑动摩擦 滑动摩擦定律 例题3.(06全国卷Ⅱ)如图1-5所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )

A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg

解析:设绳中张力为T,对物块Q和P分别受力分析如图1-6所示。因为它都做匀速运动,所以所受合外力均为零。 对Q有:T=f1=μmg

对P有:f2=2μmg F= f2+T+ f1 解得:F=4μmg

答案:A

点拨:当两物体间相对滑动时产生的摩擦为滑动摩擦,其方向与两者间的相对运动方向相反,大小与该接触面的正压力成正比。

本卷第3页(共24页)

4. 滑动摩擦定律和多物体参与平衡问题

例题4.(08全国卷II)如图1-7所示, 一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑, A与B的接触面光滑. 已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍, 斜面倾角为α. B与斜面之间的动摩擦因数是

A.

22tan? B. cot? C. tan? D. cot? 33解析:对AB这一系统受力分析,如图1-8所示,若设B与斜面之间动摩擦因数为μ,它们的质量为m,对该系统受力分析,由摩擦定律与平衡条件得:

?mgcos??2?mgcos??2mgsin?

由此可得:??答案:B

点拨:把小物块A和B看做整体,进行受力分析,然后抓住整体受力特点,根据滑动摩擦定律写出AB整体受到的摩擦力大小,列平衡方程,是突破多物体参与的平衡问题的关键,这类题能很好考查考生基础知识的掌握与基本能力,复习时应引起注意。

5.共点力作用下物体的平衡

例题5.(07广东)如图1-7所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是( )

A.F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg B.F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ,F2≤mg C.F1sinθ-F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg D.F1cosθ-F2sinθ=mg sinθ,F2≤mg

解析:物体受力分析如图1-8所示,以斜面方向和垂直于斜面方向建立直角坐标系,将这些力正交分解。由物体平衡条件可知:F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ,而物体要静止在斜面上,必须满足F2≤mg

答案:B

点拨:当物体受力个数较多时,可根据具体情况合理地建立坐标系,

2tan? 3本卷第4页(共24页)

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2010年高考物理二轮复习专题(一) 各种性质的力和物体的平衡 一、大纲解读 本专题的教学要求: 1.认识重力的概念,知道重心及确定质量均匀且形状规则物体重心的方法。 2.了解弹性形变的概念,知道弹力及弹力产生的条件,并正确分析弹力的方向。 并能利用胡克定律进行简单计算。(不讨论组合弹簧组劲度系数的问题) 3.知道静摩擦产生的条件,知道最大静摩擦的概念,并能正确判断静摩擦力的方向。知道滑动摩擦力产生的条件,并能正确判断滑动摩擦力的方向。知道影响滑动摩擦力大小的因素,用动摩擦因数计算滑动摩擦力。(不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析) 4.知道两个电荷间相互作用的规律 5.会判断安培力和洛仑兹力的方向并能计算出它们的大小 6.理解力的平行四边形定则,体会数学知识在研究物理问题中的重要性。(力的合

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