专题1：运动和力

专题一：运动和力

专题概述

这部分内容是力学基础，是贯穿于整个物理学的核心内容。它涉及到物理教材的第一章和第四章的知识内容。它是从力的基本概念出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性，矢量性、相互性，以及力在合成与分解时所遵守的平行四边形定则。

对物体进行受力分析是解决力学问题的基础和关键，共点力作用下物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目之中，这就决定了这部分知识在高考中的重要地位。例如江苏省2009年高考卷第2题和2010年高考卷第3题都从不同的层面上考查学生对上述知识点的把握情况。

牛顿运动定律更是经典力学的核心内容，是历年高考重点考查的内容之一。高考对牛顿定律的考查不仅局限在力学范围内，常常结合带电粒子在电场、磁场中的运动、导体棒切割磁感线的运动等问题，考查考生综合应用牛顿运动定律和其他相关规律分析解决问题的能力。

考查热点一：力 物体的平衡

【知识回扣】

1、 弹力、摩擦力的产生条件及其方向的判断

⑴弹力的方向为垂直接触面并指向施力物体恢复原状的方向。

⑵摩擦力问题中“相对” 的含义是以该摩擦力的施力物体为参考系。摩擦力的三点特性，是摩擦力的矢量性、被动性和突变性。

2、 力在合成与分解时所遵守的平行四边形定则

可简化为“分为邻，合为线，分合共点”，一切矢量的运算都遵守该定则。通过平行四边形定则将合矢量与分矢量的关系转化为平行四边形的对角线和邻边的关系，把矢量运算转化为几何运算。 3、共点力作用下物体的平衡条件

⑴实际解题时可表述为任意一力和余下力的合力是一对平衡力。

⑵三力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，则这三个力的作用线必共点共面。

【重要模型】

模型一：三力静态平衡

所谓“三力静态平衡”是指物体在三个共点、共面、不共线的恒定外力作用下处于静止或匀速直线运动状态的情景。此类题大多采用合成法画受力图，然后解矢量三角形。 例题1、图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的．平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角θ．AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是 A．F1=mgcosθ B．F1=mgcotθ C．F2=mgsinθ D．F2=mg/sinθ 解：对O点受力分析并正交分解，如图所示。 x方向：F2cos F1；x方向：F2

sin mg

解得：AO的拉力F1=mgcotθ，BO的拉力F2=mg/sinθ。应选BD

解后：本题采用正交分解法求解，正确选择研究对象是画好受力分析图和解题的关键。画受力图时，若能严格遵守三力平衡原理，解题时就既可用“合成法”又可用“正交分解法”，否则就只能用“正交分解法”求解。本题也可用“合成法”求解。

模型二：三力动态平衡

所谓“三力动态平衡”是指物体原本在三个共点、共面、不共线的外力作用下处于静止或匀速直线运动状态，后因受力情况发生缓慢变化，从而使物体从一种平衡过渡到另一种平衡的情景。此类题大多采用合成法画受力图，然后解矢量三角形。

例题2、如图所示，在固定的、倾角为α斜面上，有一块可以转动的夹板（β不定），夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体，试求：β取何值时夹板对球的弹力最小

分析：小球受骗上当3个力作用，其中G的大小和方向均不变，而N1的方向不可变，β增大导致N2的方向改变。但无论β如何变化，N1和N2的合力与重力G一定为平衡力。

解：对球体进行受力分析，然后对平行四边形中的矢量G和N1进行平移，使它们构成一个三角形，如图的左图和中图所示

显然，随着β增大，N1单调减小，而N2的大小先减小后增大，当N2垂直N1时，N2取极小值，且N2min= Gsinα

解后：求解三个力的动态平衡问题，一般是采用图解法，即先做出两个变力的合力（应该与不变的那个力等大反向）然后过合力的末端画方向不变的那个力的平行线，另外一个变力的末端必落在该平行线上，这样就能很直观的判断两个变力是如何变化的了，如果涉及到最小值的问题，还可以采用解析法，即采用数学求极值的方法求解。

附解析法：

看上图的中间图，对这个三角形用正弦定理，有：

N

2

sin

Gsin

即：N2

Gsin sin

，β在0到180°之间取值，所以，当β= 90°时，甲板对球的弹力最小。

【方法提炼】

共点力问题的解法可归纳为：“画”受力图（兼顾三力平衡条件）；“构”三角形（包括矢量三角形和长度三角形）；“解”三角形（常用方法有：勾股定理、三角函数、相似三角形等）.三力平衡通常用合成法，三力以上的共点力平衡通常用正交分解法。

【有效训练】

1. 如图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态.以下相关说法正确的是 A．猴子受到三个力的作用

B．绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡

C．地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力 D．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大

2. 如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮，如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点（未到顶点），则此过程中，小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是

A．N变大，T变大 B．N变小，T变大 C．N不变，T变小 D．N变大，T变小

3. 如图所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为 A．（M＋m）g B．（M＋m）g－F C．（M＋m）g＋Fsinθ D．（M＋m）g－Fsinθ

4．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将

A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大

5．如图所示，重力为G的质点M与三根劲度系数相同的螺旋形轻弹簧A、B、C相连，C处于竖直方向，静止时，相邻弹簧间的夹角均为120°.已知弹簧A和B对质点的作用力的大小为2G，则弹簧C对质点作用力的大小可能为 A.2G B.G C.0 D.3G

6．如图所示，一重力为G的均质杆，一端用铰链与地面上的O点相连，一端用细

线水平连接于墙上的O’点，已知杆平衡时与地面成α角，且细线对杆的拉力为T。试求地面对杆的支持力

考查热点二：牛顿运动定律

【知识回扣】

1、物体运动性质的动力学判断依据

物体的运动性质是由物体所受的合外力与初速度共同决定的。具体如下： ⑴F合恒定→匀变速；F合不恒定不→非匀变速

⑵F合与速度v的夹角θ满足0°≤θ＜90°时→加速； F合与速度v的夹角θ满足90°≤θ＜180°时→减速 ⑶F合与速度v共线→直线；F合与速度v不共线→曲线

2、牛顿运动定律反映的是力和运动的关系，所以，应用牛顿运动定律解决的动力学问题主要有两类：⑴已知物体受力情况求运动情况；⑵已知物体运动情况求受力情况。在这两类问题中，加速度是联系物体受力情况和运动情况的桥梁。

3、公共考查部分的三大运动模型

⑴竖直上抛运动→ …… 此处隐藏：15730字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……