2.1三种常见的力（讲）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（原卷版）_04高考物理_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_一轮复习

第二章 相互作用 近5年考情分析 考题统计 等级要 考点要求 2022 2021 2020 2019 2018 求 三种常见的力 Ⅰ 浙江1月卷·T4 浙江1月卷·T5 浙 江 6 月 卷 Ⅱ卷·T16 力的合成与分解 Ⅱ ·T10 广东卷·T3 Ⅲ卷·T17 Ⅲ卷·T16 广东卷·T1 湖南卷·T5 受力分析、共点力 浙江1月卷·T7 Ⅱ 湖南卷·T5 Ⅰ卷·T19 浙江卷·T9 的平衡 浙江6月卷·T3 实验二：探究弹力 湖南卷·T11 广东卷·T11 Ⅰ卷·T22 与弹簧伸长的关系 实验三：验证力的 浙江6月卷 平行四边形定则 ·T17 1.物理观念:对力学中三种力的理解及认识。 2.科学思维 核心素养 (1)绳上的“活结”与“死结”问题(2)解决动态平衡问题的二种方法 3.科学态度与责任(1)生活中的平衡(2)非共面力作用下物体的平衡 4.科学探究：观察、论证、交流弹力与弹簧伸长量的关系 高考对本章的考查呈现出如下特点: 1.选择单个物体或多个物体为研究对象，进行受力分析，充分考虑各力的产生条件 和应用范围。利用合成法或分解法对力进行处理，应用平衡条件，建立等式求解 2.考查考生对本章知识的理解和掌握情况的同时，考查考生的情景分析能力，理解 命题规律 与反思质疑的能力，提取信息进行物理图景建构的能力，应用基本规律分析、推理 和计算的能力，科学探究能力 3.考查内容主要体现物理学科的核心素养中运动与相互作用观念、模型建构和科学 推理要素. 1.本章涉及的知识是高中物理的重要基础，包含许多思想方法，它的应用几乎贯穿 整个高中物理。所以，不能因为本章内容独立考查的较少而有所忽视，恰恰相反， 一定要下大力气扎扎实实地学好本章的知识与方法，形成解决物理问题的基本思 路。在本章复习过程中多耗一些时间和精力是值得的。 备考策略 2.牢记基知识，熟练掌握基本方法，明确基本题型尽量多地积累不同物体，不 同环境、不同运动形式下的应用类型及有效解决问题的方法。明确物体的平衡条 件、临界条件，掌握好函数法、图象法、极限法、隔离法、整体法等解题方法。利 用好力的合成法、分解法、相似三角形法、矢量三角形法、正交分解法处理力的矢 量问题。 【网络构建】专题 2.1 三种常见的力 【网络构建】 考点一 重力和弹力 一、重力 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G＝mg. 3．方向：总是竖直向下． 4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中 于一点，这一点叫做物体的重心． 5.重力和质量的关系 项目 质量 重力 不 性质 物体本身的一种属性 是物体受到地球的吸引力的一个分力 同 变化情况 不随地理位置的改变而发生 随着地理位置的不同而有所变化 变化测量工具 天平 (杠杆原理) 测力计(二力平衡原理) 物理性质 标量 矢量 联系 G=mg 二、弹力 1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用． 2．产生的条件 (1)两物体相互接触； (2)发生弹性形变． 3．方向：与物体形变方向相反． 三、胡克定律 1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． 2．表达式：F＝kx. (1)k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定． (2)x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度． 3． 胡克定律的两种图象:①F-x图象②F-l图象 4． 弹簧弹力的特点——轻质弹簧两端受力，且所受弹力大小相等，弹力指的是其任意一端受到的力。故 求弹力大小时，可对弹簧某一端连接物体受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律计算。 5． 弹簧长度的变化问题 6．弹簧组的变化问题 F 若已知弹簧k 伸长x,弹簧k 伸长x； 1 1 2 2 mm 则物体m 1 上升(x 1 +x 2 )，物体m 2 上升x 2 。 11 例如：系统原处于静止状态，用力拉，使m 刚离开弹簧，m m 各 1 1、 2 mm 上升？ 11 原来 现在 变化量 k 1 弹簧k 压缩mg/k 原长 伸长mg/k mm 1 1 1 1 1 mm 22 22 弹簧k 压缩(mg+m g)/k 压缩m g/k 伸长mg/k 2 1 2 2 2 2 1 2 k 2 m 上升mg/k +mg/k m 上升mg/k 1 1 1 1 2 1 2 7．弹簧串并联 (1)弹簧串联：弹力大小相等，伸长量x与k成反比,1/K =1/k +1/k 。 总 1 2 (2)弹簧并联：弹力大小之和等于总弹力，K =k+k。 总 1 2 考点 二 弹力的分析与计算 迁移角度 解决办法 易错警示准确找到物体接触的公切面是判断方 弹力的有无及方向判断 假设法或条件法 向的关键 有无“结点”是绳中张力是否相等的 轻绳模型中的拉力 沿绳且指向绳收缩的方向 判断条件 满足胡克定律且轻弹簧两端受力始终 沿弹簧且与弹簧形变方向 轻弹簧模型中的弹力 大小相等，与其运动状态无关．弹簧 相反 的弹力不能突变，只能渐变 有无“铰链”是杆中弹力是否沿杆方 轻杆模型中的弹力 不一定沿杆方向 向的判断依据 1.五种常见模型中弹力的方向 2.三法”研判弹力的有无 3．计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解． (2)根据力的平衡条件进行求解． (3)根据牛顿第二定律进行求解． 4.轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 轻绳 轻杆 弹性绳 轻弹簧 质量大小 0 0 0 0 拉伸形变、压 受外力作用时 拉伸形变、压缩 拉伸形变 缩形变、弯曲 拉伸形变 形变的种类 形变 形变 受外力作用时 微小，可忽略 微小，可忽略 较大，不可忽略 较大，不可忽略 形变量大小 既能沿着杆， 沿着弹簧，指向 沿着绳，指向 沿着绳，指向绳 弹力方向 也可以跟杆成 弹簧恢复原长的 绳收缩的方向 收缩的方向 任意角度 方向 弹力大小变化 可以突变 可以突变 不能突变 不能突变 情况 5.计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解； (2)根据力的平衡条件进行求解；(3)根据牛顿第二定律进行求解． 考点 三 摩擦力 两种摩擦力的比较 名称 静摩擦力 滑动摩擦力 项目 定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动的物体间的摩擦力 ①接触面粗糙 ①接触面粗糙 产生条件 ②接触处有压力 ②接触处有压力 ③两物体间有相对运动趋势 ③两物体间有相对运动 大小 0v2，滑块受滑动摩擦 图 体静止于斜面上，F 平力F从零逐渐增大， 面做减速运动，当 力方向向右，当传送带 示 突然增大时物体仍静 物体开始滑动，物体受 到达某位置静止 突然被卡住时滑块受到 止，则所受静摩擦力 地面摩擦力由静摩擦力 时，滑动摩擦力 的滑动摩擦力方向“突 大小或方向将“突 “突变”为滑动摩擦力 “突变”为静摩擦 变”为向左 力 变” 高频考点一 重力和弹力 例1、如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力 F， 且F通过球心。下列说法正确的是( ) A．铁球一定受墙面水平向左的弹力 B．铁球可能受墙面水平向左的弹力 C．铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力 D．铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力 【变式训练】一根弹簧受10 N拉力时总长为7 cm，受20 N拉力时总长为9 cm，已知当拉力撤去时弹簧都 能恢复原长，则弹簧原长为( ) A．8 cm B．9 cm C．7 cm D．5 cm 弹力的分析与计算 高频考点二例2、如图所示，在一粗糙水平上有两个质量分别为m 和m 的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为 1 2 k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的动摩擦因数为 μ，现用一水平力向左拉木块1，当两木块一起匀速运 动时两木块之间的距离是 ：( ) A．l＋mg B．l＋(m ＋m)g 1 1 2 C．l＋mg D．l＋()g 2 【变式训练】如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断，正确的结论是( ) A．弹簧的原长为6 cm B．弹簧的劲度系数为1 N/m C．可将图象中右侧的图线无限延长 D．该弹簧两端各加2 N拉力时，弹簧的长度为10 cm 摩擦力的分析与计算 高频考点三 例3、如图所示，质量为M的长木板放在水平地面上，放在长木板上的质量为 m的木块在水平向右的拉力 F的作用下向右滑行，长木板保持静止。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ ，长木板与地面间的动摩 1 擦因数为μ，下列说法正确的是( ) 2 A．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μmg 1 B．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μMg 2 C．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ(m＋M)g 2 D．只要拉力F增大到足够大，长木板一定会与地面发生相对滑动 【变式训练】如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足 够高的平整墙上，从t＝0开始物体所受的摩擦力F 随t的变化关系是下图中的( ) f 高频考点四 摩擦力的“四类突变”问题 静—静“突变” 例4、 一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F 、F 和摩擦力的作用，木块处于静止状态， 1 2 如图所示，其中F＝10 N，F＝2 N，若撤去F，则木块受到的摩擦力为( ) 1 2 1A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右 C．2 N，方向向右 D．0 【变式训练】如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N时， 物体A处于静止状态．若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则(g＝10 m/s2)( ) A．物体A相对小车向右运动 B．物体A受到的摩擦力减小 C．物体A受到的摩擦力大小不变 D．物体A受到的弹簧的拉力增大 动—静“突变” 例5、如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v 沿水平地面向 0 右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，g取10 m/s2，以向右为正方向，该物体受到的摩擦 力F 随时间变化的图象是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) f 【变式训练】如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F＝kt(k为恒量且大于0，t为时间)压在 竖直的足够高的平整墙上，从t＝0开始物体所受的摩擦力F 随t的变化关系是下图中的 ( ) f 动—动“突变” 例6、如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为 θ，以速度v 逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放 0 置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ