1、专题一力与物体平衡高频考点一 受力分析 物体的静态平衡例 1 如图所示，水平推力 F 使物体静止于斜面上，则( )A物体一定受 3 个力的作用B物体可能受 3 个力的作用C物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力的作用D物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用解析：选 B.以物体为研究对象受力分析如图，若 Fcos Gsin 时，物体在水平推力、重力、斜面支持力三力作用下处于平衡状态，则物体受三个力作用；若 Fcos Gsin (或 Fcos Gsin 时，物体仍可以静止在斜面上，但物体将受到沿斜面向下(或沿斜面向上)的静摩擦力，综上所述 B 对【变式探究】(多选)如图所示，倾角为 的斜面体 C 置于水
2、平地面上，小物体 B 置于斜面体 C 上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与物体 A 相连接，连接物体 B 的一段细绳与斜面平行，已知 A、 B、 C 均处于静止状态，定滑轮通过细杆固定在天花板上，则下列说法中正确的是( )A物体 B 可能不受静摩擦力作用B斜面体 C 与地面之间可能不存在静摩擦力作用C细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上D将细绳剪断，若物体 B 仍静止在斜面体 C 上，则此时斜面体 C 与地面之间一定不存在静摩擦力作用高频考点二 物体的动态平衡问题【例 1】如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为 N1，球对木板的压力大小为 N2.以木板与墙连接点所形成的水平直
3、线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中( ) A N1始终减小， N2始终增大B N1始终减小， N2始终减小C N1先增大后减小， N2始终减小D N1先增大后减小， N2先减小后增大【变式探究】(多选)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为 60的光滑斜面 OA，光滑挡板 OB 可绕转轴 O 在竖直平面内转动，现将一质量为 m 的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角 60，下列说法正确的是( )A若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60，则球对斜面的压力逐渐增大B若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60，则球对挡板的压力逐渐减小C若保持挡
4、板不动，则球对斜面的压力大小为 mgD若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零解析：选 CD.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60，根据图象可知， FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故选项 A、B 错误；球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示， FA、 FB以及 G 构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知， FA FB mg，故选项 C 正确；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当 FA和重力 G 的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故选项 D 正确高频考点三 电磁学中的平衡问题例 3(
5、多选)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为 .一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球 A，细线与斜面平行小球 A 的质量为 m、电量为 q.小球 A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B，两球心的高度相同、间距为 d.静电力常量为 k，重力加速度为 g，两带电小球可视为点电荷小球 A 静止在斜面上，则( )A小球 A 与 B 之间库仑力的大小为kq2d2B当 时，细线上的拉力为零qd mgsin kC当 时，细线上的拉力为零qd mgtankD当 时，斜面对小球 A 的支持力为零qd mgktan【变式探究】(多选)如图所示，一根通电的导体棒放
6、在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )A一直增大 B先减小后增大C先增大后减小 D始终为零【举一反三】如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )解析：选 A.由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据 F BIL 知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项 A 中导体的有效长度最大，所以 A 正确专题 2
7、 牛顿运动定律与直线运动高频考点一 运动图象问题例 1 (多选)甲、乙两辆汽车在平直公路上做直线运动， t0 时刻两汽车同时经过公路旁的同一个路标此后两车运动的速度时间图象( v t 图象)如图所示，则关于两车运动的说法中正确的是( )A010 s 时间内，甲、乙两车在逐渐靠近B515 s 时间内，甲、乙两车的位移大小相等C t10 s 时两车的速度大小相等、方向相反D t20 s 时两车在公路上相遇【变式探究】若货物随升降机运动的 v t 图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图象可能是( )解析：选 B.根据 v t 图象可知电梯的运动情况：加速下降
8、匀速下降减速下降加速上升匀速上升减速上升，根据牛顿第二定律 F mg ma 可判断支持力 F 的变化情况：失重等于重力超重超重等于重力失重，故选项 B 正确高频考点二 动力学规律的应用【例 2】2016 年 1 月 9 日，合肥新年车展在明珠广场举行，除了馆内的展示，本届展会还在外场举办了汽车特技表演，某展车表演时做匀变速直线运动的位移 x 与时间 t 的关系式为 x8 t3 t2， x 与 t 的单位分别是 m 和 s，则该汽车( )A第 1 s 内的位移大小是 8 mB前 2 s 内的平均速度大小是 28 m/sC任意相邻 1 s 内的位移大小之差都是 6 mD任意 1 s 内的速度增量都
9、是 3 m/s答案 C【变式探究】为研究运动物体所受的空气阻力，某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块，并在滑块上固定一个高度可升降的风帆，如图甲所示他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，下滑过程中帆面与滑块运动方向垂直假设滑块和风帆总质量为 m.滑块与斜面间的动摩擦因数为 ，风帆受到的空气阻力与风帆的运动速率成正比，即 Ff kv.(1)写出滑块下滑过程中加速度的表达式；(2)求出滑块下滑的最大速度，并指出有哪些措施可以减小最大速度；(3)若 m2 kg，斜面倾角 30， g 取 10 m/s2，滑块从静止下滑的速度图象如图乙所示，图中的斜线为 t0 时
10、 v t 图线的切线，由此求出 、 k 的值(计算结果保留两位有效数字)解析 (1)由牛顿第二定律有：mgsin mg cos kv ma解得： a gsin g cos kvm(2)当 a0 时速度最大，vmmg sin cos k减小最大速度的方法有：适当减小斜面倾角 ；风帆升起一些(3)当 v0 时， a gsin g cos 3 m/s 2解得： 0.23，最大速度 vm2 m/s，2 315vm 2 m/smg sin cos k解得： k3.0 kg/s答案 (1) a gsin g cos kvm(2) 适当减小斜面倾角 (保证滑块能静止下滑)；风帆升起一mg sin cos k
11、些。(3)0.23 3.0 kg/s高频考点三 连接体问题例 3(多选)如图所示，质量为 mA的滑块 A 和质量为 mB的三角形滑块 B 叠放在倾角为 的斜面体上， B 的上表面水平用水平向左的力 F 推斜面体，使它们从静止开始以相同的加速度 a 一起向左加速运动，由此可知( )A B 对 A 的摩擦力大小等于 mAaB斜面体与 B 之间一定有摩擦力C地面与斜面体之间一定有摩擦力D B 对斜面体的压力可能等于( mA mB) a2 g2【变式探究】(多选)如图所示的装置为在摩擦力不计的水平桌面上放一质量为 m 乙 5 kg的盒子乙，乙内放置一质量为 m 丙 1 kg 的滑块丙，用一质量不计的细
12、绳跨过光滑的定滑轮将一质量为 m 甲 2 kg 的物块甲与乙相连接，其中连接乙的细绳与水平桌面平行现由静止释放物块甲，在以后的运动过程中，盒子乙与滑块丙之间没有相对运动，假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面，重力加速度 g10 m/s 2.则( )A细绳对盒子的拉力大小为 20 NB盒子的加速度大小为 2.5 m/s2C盒子对滑块丙的摩擦力大小为 2.5 ND定滑轮受到细绳的作用力为 30 N专题 3 牛顿定律与曲线运动高频考点一 运动的合成与分解例 12016 年 CCTV1 综合频道在黄金时间播出了电视剧陆军一号 ，其中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众假设直升机放下绳索吊起伤员后(
13、如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则( )A绳索中拉力可能倾斜向上B伤员一直处于失重状态C在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D绳索中拉力先大于重力，后小于重力解析：选 D.由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力一定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项 D 正确【变式探究】如图所示，河水流动的速度为 v 且处处相同，河宽为 a.在船下水点 A 的下游距离为 b 处是瀑布为了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)( )A小船船头垂直河岸渡河时间最短，最短时间为 t ，速度最大，最大速度为 vmaxbv avbB小船轨迹沿 y 轴方向渡河位移最小、速度最大，最大速度为 vmaxa2 b2vb
