高考物理總復習 專題二 相互作用課件

專題二專題二相互作用相互作用 【高考幫物理】：專題二相互作用 考情精解讀A.考點幫知識全通關目錄CONTENTS考綱要求命題規(guī)律命題分析預測考點1 常見的幾種力考點2 力的合成與分解考點3 共點力平衡問題考點4 實驗:探究彈力和彈簧伸長的關系考點5 實驗:驗證力的平行四邊形定則方法1 物體的受力分析方法方法2 力的合成和分解的應用方法方法3 共點力平衡問題的求解方法方法4 探究彈力和彈簧伸長關系的實驗數據的處理方法方法5 驗證力的平行四邊形定則的實驗方法B.B.方法幫方法幫題型全突破題型全突破C.C.考法幫考法幫考向全掃描考向全掃描考向1 重力、彈力、摩擦力及物體受力分析的考查考向2 力的合成與分解的應用考向3 共點力平衡問題的考查考向4 考查實驗驗證“力的平行四邊形定則”物理 專題二：相互作用 考情精解讀考綱要求命題規(guī)律命題分析預測物理 專題二：相互作用 1.滑動摩擦力、動摩擦因數、靜摩擦力2.形變、彈性、胡克定律3.矢量和標量4.力的合成和分解5.共點力的平衡6.實驗:探究彈力和彈簧伸長的關系7.實驗:驗證力的平行四邊形定則考綱要求核心考點核心考點考題取樣考題取樣考向必究考向必究1.常見的幾種力2017全國,T162017全國,T172016海南,T22013全國,T15考查物體平衡、動摩擦因數(考向1)考查共點力平衡和胡克定律(考向1、3)考查運用整體法和隔離法分析受力(考向1)2.力的合成和分解2016全國,T172016全國,T192015廣東,T19考查受力分析、共點力平衡問題(考向1、3)考查連接體、受力分析及相關知識點(考向2)考查實際生活中靜力學問題(考向2)3.共點力平衡問題2017全國,T212013天津,T5考查物體的動態(tài)平衡及相關知識點(考向3)考查應用圖解法分析動態(tài)平衡問題(考向3)4.實驗:探究彈力和彈簧伸長的關系2015福建,T19考查探究彈力和彈簧伸長的關系實驗(考向4)5.實驗:驗證力的平行四邊形定則2017全國,T222016浙江,T21考查驗證力的平行四邊形定則實驗(考向4)命題規(guī)律1.高考命題主要涉及對重力、彈力、摩擦力的理解和應用,對物體的受力分析,共點力平衡等內容;2.試題聯系實際,特別是平衡狀態(tài)下的極值、臨界及動態(tài)平衡問題,往往對能力要求較高命題分析預測A.考點幫知識全通關考點1 常見的幾種力考點2 力的合成與分解考點3 共點力平衡問題考點4 實驗:探究彈力和彈簧伸長的關系考點5 實驗:驗證力的平行四邊形定則物理 專題二：相互作用 重力、彈力、摩擦力是力學中最基本而又最常見的性質力,也是歷年高考命題的重要考點.主要考查對重力、彈力和摩擦力的理解及應用.復習備考時要特別注意明確以下幾點:1.彈力有無的判斷方法考點1常見的幾種力根據彈力產生的根據彈力產生的條件直接判斷條件直接判斷根據物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存根據物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力在彈力.此方法多用來判斷形變明顯的情況此方法多用來判斷形變明顯的情況利用假設法判斷利用假設法判斷對形變不明顯的情況,可假設兩個物體間彈力不存在,即把與我們所研究的物體相接觸的其他物體去掉,看物體還能否保持原有狀態(tài).若狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若狀態(tài)改變,則此處一定存在彈力2.彈力方向的判斷方法(1)彈力的方向與施力物體形變的方向相反,彈力作用在迫使物體發(fā)生形變的那個物體上.(2)由物體的運動狀態(tài)判斷彈力的方向物體的受力情況必須與物體的運動狀態(tài)相符合.可根據物體的運動狀態(tài),先假設一個彈力的方向,由共點力的平衡條件或牛頓第二定律列方程,求出彈力.若所得結果為正值,其方向與假設方向相同;若為負值,其方向與假設方向相反.物理 專題二：相互作用 根據根據“物體的運動物體的運動狀態(tài)狀態(tài)”分析判斷分析判斷物體的受力情況必須與物體的運動狀態(tài)符合,依據物體的運動狀態(tài),由物體受力平衡(或牛頓第二定律)列方程來判斷物體間的彈力是否存在3.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法假設法假設法假定沒有靜摩擦力(即光滑),分析相對靜止的物體間能否發(fā)生相對運動.若能,則有靜摩擦力,方向與相對運動方向相反;若不能,則沒有靜摩擦力.如圖甲、乙所示,A、B兩物體均在外力F作用下一起勻速運動.若假設圖甲中A受靜摩擦力,則A將不會做勻速直線運動,故A不受靜摩擦力.而圖乙中,若假設A不受靜摩擦力,則A將相對于B向下滑動,即A受B的靜摩擦力,方向沿斜面向上運動狀運動狀態(tài)法態(tài)法根據物體的運動狀態(tài)利用平衡條件或牛頓第二定律判斷:此方法關鍵是先確定物體的運動狀態(tài)(如靜止或加速),再利用平衡條件或牛頓第二定律列式計算,確定靜摩擦力存在與否及靜摩擦力的方向.如圖中汽車啟動時,放在車廂中的物體,只能是受到車廂向前的靜摩擦力作用才會產生加速度反作反作用法用法利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關系)來判斷,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再確定另一物體受到的靜摩擦力的方向物理 專題二：相互作用 1.力的合成和力的分解互為逆運算,都遵循平行四邊形定則.用表示兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么,這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力F的大小和方向.如圖所示,顯然把圖1中的F2平移就得到圖2中力的三角形.力的三角形是由力的平行四邊形簡化而來的,本質相同,但在解決某些問題時運用起來更簡便.考點2力的合成和分解圖1圖2物理 專題二：相互作用 物理 專題二：相互作用 類型互相垂直兩力等大,夾角為兩力等大,夾角為120作圖合力的計算F=F1=F2合力與分力等大物理 專題二：相互作用 (3)力的分解原則及特例分析力的分解原則:通常按照力產生的實際效果分解或正交分解,有時也按照題設條件、解題實際需要分解.下面是幾種將重力按效果分解的情況.質量為m的物體靜止在斜面上,其重力產生兩個效果:一是使物體沿斜面下滑,相當于分力F2的作用;二是使物體壓緊斜面,相當于分力F1的作用.F1=mgcos ,F2=mgsin 物理 專題二：相互作用 物理 專題二：相互作用 考點3共點力平衡問題高考對共點力平衡問題的考查幾乎年年都有,題型有選擇題也有計算題,要求掌握物體的受力分析、合成與分解、力的正交分解等方法,特別是涉及臨界、極值及動態(tài)平衡等問題,對能力要求較高.分析求解共點力平衡問題時首先應掌握如下內容:共點力力的作用點在物體上的同一點或力的延長線交于一點的幾個力叫做共點力,能簡化成質點的物體受到的力可以視為共點力平衡狀態(tài) 物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),叫做平衡狀態(tài)(該狀態(tài)下物體的加速度為零)平衡條件對平衡條件的理解二力平衡兩個力大小相等,方向相反,是一對平衡力三力平衡任意兩個力的合力與第三個力等大反向n個力平衡 任意n-1個力的合力與余下的那個力等大反向三力平衡匯交定理一個物體如果在三個不平行的力作用下處于平衡狀態(tài),則這三個力必定共點共面,合力為零,即三力平衡匯交定理.且三個力的矢量圖必組成一個封閉矢量三角形特別提醒理解平衡條件時常有同學誤認為,物體速度為零時,物體就一定處于平衡狀態(tài).事實上物體的瞬時速度為零時,其合外力并不一定為零,例如,做豎直上拋運動的物體到達最高點時,速度為零,但合外力不為零,不能保持靜止狀態(tài).物理 專題二：相互作用 考點4實驗:探究彈力和彈簧伸長的關系探究彈力和彈簧伸長的關系實驗,在近年高考試題中頻頻出現,主要考查實驗過程、數據的處理及創(chuàng)新實驗方法等,分析和求解問題時要注意明確如下的“一個關系、兩類圖線、三個不要、四個注意事項”.1.實驗原理的“一個關系”如圖所示,彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長,平衡時彈簧產生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等.通過計算鉤碼的重力并根據二力平衡關系,即可得出彈簧產生的彈力,從而探究彈力和彈簧伸長的關系.2.實驗數據處理的“兩類圖線”根據測量數據,畫出彈力F與彈簧伸長量x的關系圖線,或彈力F與彈簧長度l的關系圖線,F-x圖線和F-l圖線的斜率等于彈簧的勁度系數.但圖線的形狀特征是不同的.實驗時根據鉤碼質量與彈簧伸長量的關系作出圖線,或根據鉤碼質量與彈簧長度的關系作出圖線,由相關物理量求出彈簧的勁度系數和原長.3.實驗過程中的“三個不要”(1)實驗過程中,拉力不要超過彈簧的彈性限度.(2)測量彈簧長度時,不要用手拉彈簧,在彈簧自然豎直狀態(tài)下測量.(3)畫F-l圖線時,不要畫成折線.物理 專題二：相互作用 4.實驗的“四個注意事項”(1)只知道彈力大小時,要注意彈簧可能被壓縮也可能被拉伸,彈簧對應的長度有兩個值.(2)安裝裝置時,要保持刻度尺豎直并靠近彈簧.(3)為了減小誤差,要盡量多測幾組數據取平均值.(4)在處理實驗數據時,要以彈簧彈力為縱軸,以彈簧伸長量(或彈簧長度)為橫軸畫出坐標軸,然后描點連線,根據圖線得出結論.物理 專題二：相互作用 考點5實驗:驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則實驗,是近年高考命題的熱點內容.主要考查實驗原理及方法、彈簧測力計的讀數、誤差分析等綜合實驗內容.分析求解本實驗問題時,必須把握好如下幾點:1.理解實驗原理本實驗采用的方法是等效替代法,即一個力產生的作用效果與兩個力共同作用產生的效果相同.實驗原理如圖所示,比較F和F的大小和方向是否相同,從而驗證結論.2.掌握實驗方法(1)同一實驗中,選用的兩只彈簧測力計的規(guī)格要盡量相同,可將兩測力計調零后互鉤對拉來檢驗.(2)在同一次實驗中,橡皮筋拉長后,結點O的位置必須保持不變.(3)用兩只彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮筋時,夾角不宜太大也不宜太小,在60100為宜.(4)讀數時應注意使彈簧測力計與木板平行,并使細繩套與彈簧測力計的軸線在同一條直線上,避免彈簧測力計的外殼與限位卡之間有摩擦.在合力不超過量程及橡皮筋彈性限度的前提下,拉力的數值應盡量大些.(5)細繩套應適當長一些,便于確定力的方向,不要直接沿細繩套的方向畫直線,應在細繩套末端用鉛筆畫一個點,去掉細繩套后,再將所標點與O點連接,即可確定力的方向.(6)在同一次實驗中,畫力的圖示時所選定的標度要相同,并且要恰當選取標度,使所作力的圖示稍大一些.物理 專題二：相互作用 3.知道誤差來源本實驗的誤差來源很多,主要誤差是讀數誤差和作圖誤差,減小這些誤差,可以使作圖更準確些,有利于得出實驗結論.(1)減小讀數誤差的方法:選擇相同的彈簧測力計并進行調零,在彈簧測力計允許的情況下,數據盡量大一些,讀數時眼睛一定要正視,要正確讀數和記錄.(2)減小作圖誤差的方法:作圖時兩力的對邊一定要平行.兩個分力F1、F2間的夾角越大,用平行四邊形作出的合力F的誤差就越大,所以實驗時不要把F1、F2間的夾角取得太大,一般在60100為宜.物理 專題二：相互作用 B.方法幫題型全突破方法1 物體的受力分析方法方法2 力的合成和分解的應用方法方法3 共點力平衡問題的求解方法方法4 探究彈力和彈簧伸長關系的實驗數據的處理方法方法5 驗證力的平行四邊形定則的實驗方法物理 專題二：相互作用 方法1 物體的受力分析方法方法解讀：受力分析是正確處理力學問題的關鍵.對物體進行受力分析時應把握如下幾點:(1)只分析研究對象所受的力,不分析研究對象對其他物體所施的力.也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在所研究的對象上.(2)只分析根據性質命名的力,不用分析根據效果命名的力,如動力、阻力、下滑力等.(3)每分析一個力,都應找出施力物體,以防止多分析某些不存在的力.(4)如果一個力的有無難以確定,可用假設法分析或轉換研究對象分析.方法1 物體的受力分析方法(5)物體的受力情況會隨運動狀態(tài)的改變而改變,必要時要根據學過的知識通過計算確定.(6)合力與分力不同時分析:合力和分力不能同時作為物體所受的力,只分析實際存在的力,不分析它們的合力或分力.(7)受力分析需嚴謹,外部作用看整體,互相作用要隔離.找施力物體防“添力”,按順序分析防“漏力”.題型 1彈力的分析與計算考法示例1多選如圖所示,兩個完全相同的輕彈簧a、b,一端固定在水平面上,另一端均與質量為m的小球相連接,輕桿c一端固定在天花板上,另一端與小球拴接.彈簧a、b和輕桿互成120角,且彈簧a、b的彈力大小均為mg,g為重力加速度,如果將輕桿突然撤去,則撤去瞬間小球的加速度大小為A.0B.gC.1.5gD.2g專題二：相互作用 物理 專題二：相互作用 解析彈簧a、b的彈力大小均為mg,當彈簧的彈力為拉力時,其合力方向豎直向下,大小為mg,輕桿對小球的拉力為2mg,將輕桿突然撤去時,小球受到的合力為2mg,此時加速度為2g,故選項D正確;當彈簧的彈力為壓力時,其合力方向豎直向上,大小為mg,根據平衡條件,可知輕桿對小球的作用力為0,將輕桿突然撤去時,小球受到的合力為0,此時加速度為0,故選項A正確,B、C錯誤.答案AD數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 特別提醒 1.繩對物體只能產生拉力,不能產生推力,且彈力的方向一定沿著繩并指向繩收縮的方向,這是由繩本身的特點決定的.2.桿既可以產生拉力,也可以產生推力,彈力的方向可以沿桿,也可以不沿桿,這是桿和繩兩種模型的最大區(qū)別.3.彈簧既可能處于壓縮狀態(tài),也可能處于拉伸狀態(tài),無論處于哪種狀態(tài),只要是在彈性限度內,胡克定律都適用.如果題目中只告訴彈簧的形變量,或只告訴彈簧彈力的大小,而沒有指出彈簧處于拉伸狀態(tài)還是壓縮狀態(tài),則要分情況進行討論.另外彈簧秤所顯示的彈力只能是伸長形變產生的.數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 題型 2摩擦力的分析與計算考法示例2如圖所示，傾角為 的斜面體C置于水平地面上,一條細線一端與斜面上的物體B相連,另一端繞過質量不計的光滑定滑輪與物體A相連,定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O點,細線與豎直方向成角,A、B、C始終處于靜止狀態(tài),下列說法正確的是A.若僅增大A的質量,B對C的摩擦力一定減小B.若僅增大A的質量,地面對C的摩擦力一定增大C.若僅增大B的質量,懸掛定滑輪的細線的拉力可能等于A的重力D.若僅將C向左緩慢移動一點,角將增大數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 解析對物體B進行受力分析,因不能確定mAg和mBgsin 的大小關系,故斜面體C對B的靜摩擦力大小、方向無法確定,選項A錯誤.對B、C整體受力分析,若僅增大A的質量,細線中拉力增大,根據平衡條件,地面對C向右的摩擦力一定增大,選項B正確.當懸掛定滑輪的細線的拉力等于mAg時,滑輪兩側細線的夾角等于120.若僅增大B的質量,不能改變懸掛定滑輪的細線的拉力,由于題述沒有明確傾角的數值,所以選項C錯誤.若僅將C向左緩慢移動一點,角將減小,選項D錯誤.答案 B數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 關鍵能力1.摩擦力方向的判斷靜摩擦力:總是起著阻礙物體間相對運動趨勢的作用.滑動摩擦力:總是阻礙物體間的相對運動,但不總是阻礙物體的運動,可能是動力,也可能是阻力.2.摩擦力大小的判斷首先判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力:(1)若已知相對運動的物體間的動摩擦因數及正壓力FN,滑動摩擦力Ff的大小可以根據公式Ff=FN直接計算.(2)由于受力或運動情況的不同,靜摩擦力的大小具有不確定性和被動適應性,靜摩擦力的大小會隨著引起相對運動趨勢的外力的變化而變化.在0fmax范圍內,靜摩擦力的大小可根據二力平衡條件求得,它的大小總是與引起相對運動趨勢的外力大小相等.當兩物體一起做加速運動,具有加速度時,可用牛頓第二定律確定靜摩擦力的大小.數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 題型 3整體法和隔離法的靈活應用考法示例3 多選如圖所示,兩相同輕質硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉動,在O點懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時整個系統(tǒng)保持靜止.Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小,FN表示木塊與擋板間正壓力的大小.若擋板間的距離稍許增大后,系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高,則 A.Ff變小B.Ff不變C.FN變小D.FN變大數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 素養(yǎng)提升整體法是以系統(tǒng)整體為研究對象進行受力分析的方法,一般用來研究不涉及系統(tǒng)內部某物體的力和運動.隔離法是將所確定的研究對象從周圍物體中隔離出來進行受力分析的方法,一般用來研究系統(tǒng)內物體之間的作用及運動情況.對隔離法和整體法的選擇:當研究系統(tǒng)(或連接體)內物體之間的作用及運動情況時,通常選擇隔離法;不涉及系統(tǒng)內部某物體的力和運動時,通常選擇整體法.數學 第四章：三角函數物理 專題二：相互作用 方法2 力的合成和分解的應用方法方法解讀：力的合成和分解是分析求解力學問題的基本方法,也是歷年高考命題的熱點.力的合成和分解互為逆運算,都遵循平行四邊形定則.需要注意的是:1.合力與分力之間是一種等效替代的關系.幾個分力共同作用的效果,可以用一個力(合力)作用的效果來代替,當然,合力作用的效果也可由幾個分力共同作用來代替.但合力與分力不是同時作用在物體上的,在受力分析時一定要特別注意.2.在分析求解問題時,力的合成與分解法、正交分解法及三角形法等都是常見的解題方法.(1)力的合成與分解法:一般用于求解三個力的平衡問題,可將其中一個力分解到另外兩個力的方向上,根據該力的分力分別與另外兩個力平衡來列方程求解分力的大小.方法1 勻變速直線運動規(guī)律的應用方法(2)正交分解法:一般用于求解三個及三個以上的力的平衡問題.可將所有的力分解到兩個正交的軸上,在這兩個軸上分別列出平衡方程求解未知的力.(3)矢量三角形法:一般用于求解三個力的共點力平衡問題.將三個力圍成一個首尾相接的矢量三角形,用幾何關系來解決力的大小問題.(4)相似三角形法:一般用于求解三個力的共點力平衡問題.將三個力圍成一個首尾相接的矢量三角形,該三角形與實際物體所處的幾何三角形相似,用正弦定理或相似比來求解未知的力.方法2 力的合成和分解的應用方法題型 4力的合成和分解問題的數理分析考法示例4已知兩個共點力的合力為50 N,分力F1的方向與合力F的方向成30角,分力F2的大小為30 N.則A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有兩個可能的方向 D.F2可取任意方向解析如圖所示,因為F2=30 NFsin 30=25 N,以F的矢尖為圓心,以30 N為半徑畫一個圓弧,與F1有兩個交點,這樣F2有兩個可能的方向,F1有兩個可能的大小.因此C正確.答案C物理 專題二：相互作用 方法提煉研究合力與分力的關系問題可轉化為分析平行四邊形或矢量三角形的邊、角幾何關系問題.關于合力與分力的討論如下:(1)F2Fsin 時: 無解(2)F2=Fsin 時: 唯一解(3)Fsin F20).由此可求出A.物塊的質量B.斜面的傾角C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力D.物塊對斜面的壓力考向1 重力、彈力、摩擦力及物體受力分析的考查考向1 重力、彈力、摩擦力及物體受力分析的考查命題透視:力的合成與分解是分析處理力學問題的重要方法,高考雖然不會直接考查它們的概念,但是它們與受力分析方法一起,成為分析求解力學問題的基礎和關鍵.因此高考試題中年年都有涉及,必須通過一定的訓練,好好掌握.考向2 力的合成與分解的應用示例16運用力的分解法求解平衡問題2016全國卷,19,6分多選如圖,一光滑的輕滑輪用細繩OO懸掛于O點;另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).若F方向不變,大小在一定范圍內變化,物塊b仍始終保持靜止,則A.繩OO的張力也在一定范圍內變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內變化考向2 力的合成與分解的應用命題立意本題著重考查受力分析和力的分解的基本方法,涉及物體的平衡知識,要求學生善于運用力的分解、平衡知識分析求解連接體問題,對綜合分析能力有較高要求.解析系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),連接a和b的繩的張力大小T1等于物塊a的重力Ga,C項錯誤;以O點為研究對象,受力分析如圖甲所示,T1恒定,夾角不變,由平衡條件知,繩OO的張力T2恒定不變,A項錯誤;以b為研究對象,受力分析如圖乙所示,則FN+T1cos +Fsin -Gb=0,f+T1sin -Fcos =0,FN、f均隨F的變化而變化,故B、D項正確.答案BD考向2 力的合成與分解的應用示例17 考查實際生活中靜力學問題2015廣東高考,19,6分多選如圖所示,三條繩子的一端都系在細直桿頂端,另一端都固定在水平地面上,將桿豎直緊壓在地面上.若三條繩長度不同,下列說法正確的有A.三條繩中的張力都相等B.桿對地面的壓力大于自身重力C.繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D.繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力考向2 力的合成與分解的應用命題立意本題聯系生產、生活實際,考查受力分析及平衡問題.審題時要注意理解三根繩長度不同的含意,并且明確張力、壓力、重力、拉力、合力及平衡力等在所研究問題中表示的是什么力.解析三條繩長度不同,它們與桿的夾角不同,在水平方向上,三條繩的拉力的合力為零,所以三條繩上的張力不同,選項A錯誤,C正確;三條繩的拉力在豎直方向上的合力豎直向下,與桿的重力方向相同,二者不可能是平衡力,選項D錯誤;由于三條繩的拉力的作用,桿對地面的壓力大于自身重力,選項B正確.答案BC考向2 力的合成與分解的應用命題透視:本專題知識是高考考查的重點內容,主要考查點是牛頓運動定律與平衡力的綜合應用,經常包含重力、彈力、摩擦力等相關知識,涉及平衡條件、正交分解、臨界條件、極值分析等規(guī)律.考查的題型經常有兩種:一是一個運動物體有多個運動過程;二是兩個物體之間有相對運動的過程.無論是哪種情況,都要分析清楚物體的運動過程,特別是做好動態(tài)平衡問題的受力分析.考向3 共點力平衡問題的考查示例18 應用圖解法分析動態(tài)平衡問題2013天津高考,5,6分如圖所示,小球用細繩系住,繩的另一端固定于O點.現用水平力F緩慢推動斜面體,小球在斜面上無摩擦地滑動,細繩始終處于直線狀態(tài),當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平,此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是A.FN保持不變,FT不斷增大B.FN不斷增大,FT不斷減小C.FN保持不變,FT先增大后減小D.FN不斷增大,FT先減小后增大考向3 共點力平衡問題的考查命題立意本題考查物體動態(tài)平衡問題,斜面體緩慢被力F推動,要求能認識到小球在斜面上處于平衡狀態(tài),小球所受的合外力仍為零,關鍵是要明確在動態(tài)變化過程中哪些力不變、哪些力改變及如何改變.對分析能力要求較高,屬中檔題.解析由于用水平力F緩慢推動斜面體,故小球處于動態(tài)平衡狀態(tài).小球受到大小方向不變的重力、方向不變的斜面支持力、方向大小均變化的細線的拉力,三個力構成封閉的矢量三角形,畫出小球受力示意圖,如圖所示.當細線與斜面考向3 共點力平衡問題的考查考向3 共點力平衡問題的考查考向3 共點力平衡問題的考查考向3 共點力平衡問題的考查.答案AD易錯警示求解三力動態(tài)平衡問題時,我們通常運用圖解法進行求解.但對于本題如果只運用一個圖很難做出準確的判斷.這里需要轉換思維,運用數形結合的思想.通過對力的矢量三角形的分析,結合正弦定理,我們就不難做出正確的判斷了.考向3 共點力平衡問題的考查命題透視: “驗證力的平行四邊形定則”和“探究彈力與彈簧伸長量的關系”的實驗是力學的重點實驗,在高考中考查的頻率較高,主要涉及實驗原理、步驟、數據處理等方面,切實提高實驗綜合能力,在學習中應引起足夠的重視.考向4 考查實驗驗證“力的平行四邊形定則”和“胡克定律”示例20考查實驗方法及圖線分析能力2015福建高考,19(1),6分某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗.(1)圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度,其示數為7.73 cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針所指的標尺刻度,此時彈簧的伸長量l為 cm; (2)本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關于此操作,下列選項中規(guī)范的做法是;(填選項前的字母) 考向4 考查實驗驗證“力的平行四邊形定則”和“胡克定律”A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 (3)圖丙是該同學描繪的彈簧的伸長量l與彈力F的關系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現象的主要原因是.命題立意本題考查探究彈力與彈簧伸長量關系的實驗,意在考查學生的實驗能力.解析(1)題圖乙的示數為14.66 cm,所以此時彈簧的伸長量為(14.66-7.73)cm=6.93 cm.(2)為了得到較多的數據點,應逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼彈簧的長度和鉤碼的總重力,即A正確.(3)不遵循胡克定律,說明超出了彈簧的彈性限度.答案(1)6.93(2)A(3)超出了彈簧的彈性限度考向4 考查實驗驗證“力的平行四邊形定則”和“胡克定律”示例21 考查實驗原理及綜合實驗能力2016浙江高考,21,10分某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中,測得圖中彈簧OC的勁度系數為500 N/m.如圖甲所示,用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗.在保持彈簧伸長1.00 cm不變的條件下: 圖甲圖乙(1)若彈簧秤a、b間夾角為90,彈簧秤a的讀數是N(圖乙中所示),則彈簧秤b的讀數可能為N.考向4 考查實驗驗證“力的平行四邊形定則”和“胡克定律”(2)若彈簧秤a、b間夾角大于90,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變,減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角,則彈簧秤a的讀數、彈簧秤b的讀數(填“變大”“變小”或“不變”).命題立意本題涉及兩個實驗問題,重點考查學生對實驗原理的理解及知識遷移能力.解析(1)由題圖乙可直接讀出彈簧秤a的示數3.00 N,注意估讀.合力F=kx=5.00 N,結合兩彈簧秤垂直的特點通過計算得出Fb=4.00 N.(2)利用力的合成,如圖所示,在減小彈簧秤b與OC的夾角的過程中,即相當于Fb所表示的邊由M向N移動,故Fa和Fb均增大.答案(1)3.00(3.003.02)4.00(3.904.10)(2)變大變大考向4 考查實驗驗證“力的平行四邊形定則”和“胡克定律”