1、【 精品教育资源文库 】 第二单元 相互作用 物体的平衡 高考热点统计 要求 2014年 2015年 2016年 2017年 高考基础要求 及冷点统计 形变、弹性、胡克定律 17 17 矢量和标量( ) 实验 :探究弹力和弹簧伸长的关系 对矢量和标量的考查贯穿整个高中物理 ,属于基础要求 .“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验在高考中出现频率不高 ,属于冷点 . 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 20、24 25 20 16 力的合成和分解 17 16 17 共点力的平衡 19 14 21 实验 :验证力的平形四边形定则 22 考情分析 1.本单元知识是力学的基础 ,高考着重考查的知识点有 :受
2、力分析的方法、共点力平衡条件的应用、力的合成与分解、整体法和隔离法的应用、弹力和摩擦力的概念及其方向与大小在各种情境下的分析和判断 . 2.高考对本单元知识单独考查一个知识点的试题很少 ,大多数情况都是同时涉及几个知识点 ,而且都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查 ,考查时注重对物理思 维与物理能力的考核 ,尤其是以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将会加强 . 第 3讲 重力、弹力 一、力 1.定义 :力是 的相互作用 . 2.作用效果 :使物体发生形变或改变物体的 (即产生加速度 ). 3.性质 :力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征 . 4.基本相互作用
3、 (1)四种基本相互作用 : 相互作用、 相互作用、强相互作用和弱相互作用 . (2)重力属于引力相互作用 ,弹力、摩擦力、电场力、磁场力等本质上是 相互作用的不同表现 . 二、重力 1.定义 :由于地球的 而使物体受到的力 . 2.大小 :与物体的质量成 ,即 G=mg. 3.方向 : . 4.重心 :重力宏观作用效果的 作用点 . 三、弹力 1.定义 :发生 的物体由于要恢复原状而使物体受到的力 . 2.产生条件 :两物体相互接触且发生了 . 3.方向 :沿 恢复原状的方向 . 4.胡克定律 :在弹簧的弹性限度内 ,弹簧的弹力大小与形变量成 ,即 F=kx,其中 k表示弹簧的劲度系数 ,反
4、映弹簧的性质 . 【思维辨析】 (1)重力的方向一定指向地心 . ( ) (2)弹力可以产生在不直接接触的物体之间 . ( ) 【 精品教育资源文库 】 (3)相互接触的物体间不一定有弹力 . ( ) (4)F=kx中的“ x”表示弹簧伸长量 . ( ) (5)形状规则的物体的重心一定在物体几何中心 . ( ) (6)劲度系数和弹簧的形变量没有关系 . ( ) (7)挂在绳上静止的物体受到的重 力就是绳对它的拉力 . ( ) (8)硬度很大的物体如果受到的外力较小 ,则不会发生形变 . ( ) 考点一 重力的辨析、弹力有无的判断 1.(重力的辨析 )(多选 )关于地球上的物体 ,下列说法中正
5、确的是 ( ) A.在“天上”绕地球飞行的“天宫一号”空间站不受重力作用 B.地面上的物体受到的重力垂直于水平面 C.重心是物体受到的重力的等效作用点 ,故重心一定在物体上 D.物体所受的重力大小与物体运动状态无关 2.(弹力有无的判断 )如图 3-1所示 ,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成 角的细绳拴接一小球 .当小车和小球相对静止 ,一起在水平面上运动时 ,下列说法正确的是 ( ) 图 3-1 A.细绳一定对小球有拉力作用 B.轻弹簧一定对小球有弹力作用 C.细绳不一定对小球有拉力作用 ,但是轻弹簧对小球一定有 弹力 D.细绳不一定对小球有拉力作用 ,轻弹簧对小球也不一定有弹
6、力 要点总结 1.重力方向与重心 (1)重力方向 :总是竖直向下的 .但不一定和接触面垂直 ,也不一定指向地心 . (2)重心 :物体的每一部分都受重力作用 ,可认为重力集中作用于一点即物体的重心 . 影响重心位置的因素 :物体的几何形状和物体的质量分布 . 2.弹力有无的判断 (1)“条件法” :根据弹力产生的两个条件 接触和弹性形变直接判断 . (2)“假设法” :在一些微小形变难以直接判断的情况下 ,可以先假设有弹力存在 ,然后判断是否与研究对象所处状态的实际 情况相符合 . (3)“状态法” :根据研究对象的运动状态进行受力分析 ,判断物体保持现在的运动状态是否需要弹力 . (4)替换
7、法 :可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换 ,看能否维持原来的运动状态 . 考点二 弹力的分析与计算 (1)弹力方向 :可根据力的特点判断 ,也可根据运动状态、平衡条件或牛顿运动定律确定 (如杆的弹力 ). 【 精品教育资源文库 】 (2)弹力大小除弹簧类弹力由胡克定律计算外 ,一般也要结合运动状态 ,根据平衡条件或牛顿第二定律求解 . 1.(弹力方向判断 )图 3-2中各物体均处于静止状态 .图中画出了 小球 A所受弹力的情况 ,其中正确的是 ( ) 图 3-2 2.(由状态分析弹力方向 )如图 3-3所示 ,一重为 10 N的小球固定在支杆 AB的上端 ,今
8、 用一段绳子水平拉球 ,使杆发生弯曲 ,已知绳的拉力为 7.5 N,则 AB杆对球的作用力 ( ) 图 3-3 A.大小为 7.5 N B.大小为 10 N C.方向与水平方向成 53 角斜向右下方 D.方向与水平方向成 53 角斜向左上方 3.(由状态分析弹力方向 )如图 3-4 所示 ,质量为 m的球置于斜面上 ,被一个竖直挡板挡住 .现用一个力 F拉斜面体 ,使斜面体在水平面 上做加速度为 a的匀加速直线运动 ,忽略一切摩擦 ,以下说法中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 3-4 A.若加速度足够小 ,竖直挡板对球的弹力可能为零 B.若加速度足够大 ,斜面对球的弹力可能为零
9、 C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma D.斜面对球的弹力不仅存在 ,而且是一个与 a无关的定值 要点总结 (1)任何弹力都是由于形变引起的 .(2)对于难以观察的微小形变 ,通常从状态出发 ,利用“假设法”、平衡条件和牛顿第二定律等方法确定弹力是否存在及弹力的大小和方向 .(3)胡克定律适用于能发生明显形变的弹簧、橡皮筋等物体 . 考点三 轻绳、轻杆、轻弹簧模型 考向一 轻绳 轻绳忽略质量、形变 ,轻绳上的弹力一定沿着绳的方向 ,轻绳上的力处处大小相等 .轻绳上的力可以突变 . 1 如图 3-5所示 ,一个物体由绕过定滑轮的绳子拉着 ,分别用图中所示的三种情况拉住物体使其保持静止 .在这
10、三种情况下 ,若绳子的张力分别为 T1、 T2、 T3,定滑轮对轴心的作用力分别为 FN1、 FN2、 FN3,滑轮的摩擦、质量均不计 ,则 ( ) 图 3-5 A.T1=T2=T3,FN1FN2FN3 B.T1T2T3,FN1=FN2=FN3 C.T1=T2=T3,FN1=FN2=FN3 D.T1L1L3L4 C.L1=L2=L3=L4 D.L1=L2L3=L4 考向三 轻杆 (活杆与死杆 ) 轻杆忽略质量、形变 ,杆上的弹力不一定沿着杆 . 3 如图 3-9所示 ,小车上固定着一根弯成 角的杆 ,杆的另一端固定一个质量为 m的小球 .下列关于杆对球的作用力 F的判断正确的是 (重力加速度为
11、 g) ( ) 图 3-9 A.小车静止时 ,F=mgcos ,方向沿杆向上 B.小车静止时 ,F=mgcos ,方向垂直于杆向上 C.小车向右以加速度 a运动时 ,一定有 F= D.小车向右以加速度 a运动时 ,F= ,方向斜向右 上方 ,与竖直方向的夹角为 = arctan 式题 1 如图 3-10 所示 ,与竖直墙壁成 53 角的轻杆一端斜插入墙中并固定 ,另一端固定一个质量为 m的小球 ,水平轻质弹簧处于压缩状态 ,弹力大小为 mg(g表示重力加速度 ),则轻杆对小球的弹力大小为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 3-10 A. mg C. mg 式题 2 如图 3-11 甲所示
12、 ,轻绳 AD 跨过固定在水平横梁 BC右端的定滑轮挂着一个质量为 10 kg的物体 ,且ACB=30; 图乙中轻杆 HP一端用铰链固定在竖直墙上 ,另一端 P通过轻绳 EP拉住 ,EP 与水平方向也成 30 角 ,在轻杆的 P点用轻绳 PQ 挂着一个质量也为 10 kg的物体 .g取 10 N/kg,求轻绳 AC 段的张力大小 FAC与轻绳 EP的张力大小 FEP之比 . 图 3-11 建模点拨 1.轻绳模型 (1)活结模型 :跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳为同一根细绳 ,绳上各点及两端张力大小相等 . (2)死结模型 :如几条绳上有“结点” ,即几段绳子系在一起 ,那么这几段绳子的张力不
13、一定相等 . 2.轻杆模型 (1)“死杆” :轻质固定杆 ,它的弹力方向不一定沿杆的方向 ,作用力的方向需要结合平衡条件或牛顿第二定律 求得 . (2)“活杆” :一端有铰链的杆属于活动杆 ,轻质活动杆的弹力方向一定沿杆的方向 . 第 4讲 摩擦力 一、滑动摩擦力 1.定义 :一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时所受到 的阻碍物体 的力 . 2.产生条件 :(1)两物体相互 、挤压 ;(2)物体间的接触面 ;(3)两物体间发生 . 3.大小 :跟正压力 FN成正比 ,即 f=F N, 表示两物体间的 . 4.方向 :与接触面平行 ,并且跟物体相对接触面的滑动方向 . 【 精品教育
14、资源文库 】 二、静摩擦力 1.定义 :两个相互接 触、相对静止的物体由于有相对运动的趋势而在物体接触处产生的 物体之间相对运动趋势的力 . 2.产生条件 :(1)两物体相互接触、 ;(2)物体间的接触面 ;(3)两物体相对静止但有 的趋势 . 3.大小 :在零至 之间变化 . 4.方向 :总是跟接触面 ,并且跟物体相对运动趋势的方向相反 . 【思维辨析】 (1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势 . ( ) (2)受滑动摩擦力作用的物体一定处于运动状态 . ( ) (3)同一接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直 . ( ) (4)摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反 . ( ) (5)静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 . ( ) (6)静摩擦力一定是阻力 ,滑动摩擦力不一定是阻力 . ( ) (7)正压力越大 ,摩擦力一定越大 . ( ) 考点一 滑动摩擦力的分析与计算 1.滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总与物体间的相对运动方向相反 ,判断滑动摩擦力的方向时一定要明确“相对”的含义是指相对跟它接触的物体 ,所以滑动摩擦力的方向可能与物体实际运动 (对地运动 )方向相反 ,也可能与实际运动方向相同 ,还可能与物体实际运动方向成一 定的夹角 . 2.滑动摩擦力的大小 (1)滑动摩擦力的大
