高考专区专题2.1 三大性质力的理解、运算及实验

这是一份高考专区专题2.1 三大性质力的理解、运算及实验，共12页。
\l "_Tc72275530" 二. 讲考点、讲题型 PAGEREF _Tc72275530 \h 1
\l "_Tc72275531" 考点一、弹力的分析与计算 PAGEREF _Tc72275531 \h 1
\l "_Tc72275532" 考点二、摩擦力的分析与计算 PAGEREF _Tc72275532 \h 6
\l "_Tc72275533" 考点三、摩擦力的“突变”问题 PAGEREF _Tc72275533 \h 8
\l "_Tc72275534" 考点四、探究弹力和弹簧伸长量的关系 PAGEREF _Tc72275534 \h 9
一．讲考纲、讲方向
二. 讲考点、讲题型
考点一、弹力的分析与计算
1．弹力有无的判断“三法”
(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。
(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
2．弹力方向的判断方法
(1)常见模型中弹力的方向

(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
3．弹力大小计算的三种方法
(1)根据力的平衡条件进行求解。
(2)根据牛顿第二定律进行求解。
(3)根据胡克定律进行求解。
【典例1】（2021·江西九江市二模）（多选）如图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法正确的是（ ）

A．小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果
B．小球均受重力、斜面的弹力、挡板的弹力
C．小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同
D．撤去挡板，小球所受合力方向将沿斜面向下
【答案】 BD
【解析】 根据物体处于静止状态的受力特点知，甲、乙两球受挡板作用力的方向分别为水平向右和沿斜面向上，重力按实际作用效果可分解为使物体压紧斜面的力和使物体压紧挡板的力。撤去挡板后，小球受力的大小、方向也随之发生变化，甲、乙两种情况下小球所受的合力大小均为mgsin θ，方向沿斜面向下，故B、D选项正确。
【典例2】（2021届广东省阳江市高三模拟）如图所示，小球重为20N，固定于轻杆AB的A端，轻杆的另一端B固定在水平地面上。现用一段固定于竖直墙上的水平细绳将球拉住，使杆AB发生弯曲，已知绳的拉力为（，），则（ ）

A．AB杆对球的作用力大小为，方向竖直向上
B．AB杆对球的作用力大小为，方向水平向左
C．AB杆对球的作用力大小为，方向与水平方向成角斜向右下方
D．AB杆对球的作用力大小为，方向与水平方向成角斜向左上方
【答案】D
【解析】小球受向下的重力，水平细线的拉力以及AB对球的作用力而平衡，则AB对球的作用力与杆的重力以及细线拉力的合力等大反向，即，，则θ=53°。即AB杆对球的作用力大小为，方向与水平方向成角斜向左上方。故选D。
【典例3】（2021.济南市一模）(多选)如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑.小球被轻质细线系住放在斜面上.细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢下移一小段距离，斜面体始终静止.移动过程中( )

A.细线对小球的拉力变大 B.斜面对小球的支持力变大
C.斜面对地面的压力变大 D.地面对斜面的摩擦力变大
【答案】 BCD
【解析】设小球和斜面体的质量分别为m和M，细线和斜面的夹角为θ.
对小球受力分析，如图甲所示，小球受到重力mg、斜面的支持力FN和细线的拉力FT，则由平衡条件得：
斜面方向：mgsin α＝FTcs θ
垂直斜面方向：FN＋FTsin θ＝mgcs α
使小球沿斜面缓慢下移时，θ减小，其他量不变，由①式知，FT变小.
由②知，FN变大，故A错误，B正确；
对斜面体进行受力分析，如图乙所示，斜面体受到重力Mg、地面的支持力FN地、地面的静摩擦力Ff和小球的压力FN′，由平衡条件得：
Ff＝FN′sin α，FN′＝FN变大，Ff变大
FN地＝Mg＋FN′cs α，FN′＝FN变大，FN地变大，根据牛顿第三定律得，斜面体对地面的压力也变大，故C、D正确.

【典例4】（2021年广东省河源市源城区2月高考物理模拟试卷）如图1所示，吊车是建筑工地常用的一种大型机械。为了便于研究问题，将它简化成如图2所示的模型，硬杆OB的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上；质量不计的绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物体匀速上升，不计定滑轮质量和滑轮与轴承之间的摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. OA段绳索受到的拉力小于mgB. OA段绳索受到的拉力大于mg
C. OB杆对定滑轮的支持力小于2mgD. OB杆对定滑轮的支持力大于2mg
【答案】C
【解析】AB、OA段绳索受到的拉力与OC段受到的拉力相等，对物体根据平衡条件可得绳索对物体的拉力大小为T=mg，所以OA段绳索受到的拉力等于mg，故AB错误；
CD、设两段绳索之间的夹角为2θ，由于同一条绳索拉力相等，则两段绳索的合力沿角平分线方向，如图所示；根据平衡条件可得：2Tcsθ=F，解得：F=2mgcsθ；由于θ>0，所以OB杆对定滑轮的支持力F