2021届高考物理二轮复习专题一　力与运动

这是一份2021届高考物理二轮复习专题一　力与运动，共97页。
第一部分
专题知识突破篇


专 题 一 力 与 运 动




①3大模型：4个运动模型、传送带模型、滑块－木板模型
②n种情境：生活、体育运动、生产、科技等，同时渗透科学态度与责任
③1个过程：运动过程
④3个障碍：运动中受力变化产生的多过程问题、多物体运动相互影响、数学应用(三角形、圆、二次函数求极值等)
⑤n种方法：合成法、分解法、正交分解法、图解法、相似三角形法、外接圆法、平均速度法、逐差法、图象法、解析法、假设法、“化曲为直”法、整体法和隔离法等
⑥5种思维：逆向思维、对称思维、临界思维、发散思维、收敛思维
微专题一　力与物体的平衡
三年＋三卷考情
命题规律＋预测
三年考题
考查内容
(1)通过近三年的高考题可以看出，高考命题热点集中在物体受力分析、物体平衡的计算问题，涉及力的合成与分解、整体法和隔离法等常规方法。题型一般为选择题。
(2)预计2021年高考命题会延续上述特点，复习中要加强多物体静态平衡和受力分析的训练。
2020
Ⅲ卷17T
共点力的平衡
2019
Ⅰ卷15T
静电场中平衡问题
Ⅰ卷19T
力的动态分析
Ⅱ卷16T
平衡中的临界极值问题
Ⅲ卷16T
共点力平衡的求解
2018
Ⅰ卷15T
胡克定律的理解及应用
高考考向1　受力分析与静态平衡
解|题|必|备
1．受力分析的常用技巧
当由力的产生条件不能直接判断力的有无和方向时，可使用以下三种常用的方法判断：
(1)假设法：假设弹力、摩擦力存在，运用平衡条件或牛顿第二定律进行分析和计算，从而作出判断。
(2)整体法和隔离法：分析连接体问题常采用此种方法，当不涉及内力时可用整体法，但涉及内力时可先用整体法再用隔离法分析。
(3)转换研究对象法：当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力。
2．解答静态平衡的四个步骤

3．两大思维方法对比

题|型|精|研
命题角度1　物体的受力分析
1.(2020·浙江新突破考前模拟)白板水平放置在地面上，在白板上用磁钉吸住一张彩纸，向右轻轻拉彩纸，未拉动，对这情景受力分析正确的是(　　)

平视截面图
A．磁钉受到向右的摩擦力
B．磁钉仅受重力和支持力两个力
C．彩纸受到白板向左的摩擦力
D．白板与地面间无摩擦力
解析　对磁钉分析可知，磁钉没有相对彩纸的运动趋势，故不受摩擦力，A项错误；磁钉还要受到白板的磁性吸引力，B项错误；由于彩纸相对于白板有向右的运动趋势，故彩纸受到白板向左的摩擦力，C项正确；对整体分析可知，整体有向右的运动趋势，故白板和地面间有摩擦力，D项错误。
答案　C
命题角度2　静态平衡问题
2.(合成法与分解法)(2020·福建省三明市期末质量检测)如图所示，空调室外机用三角形支架固定在外墙上，横梁AO水平，斜梁BO与横梁的夹角为30°，横梁对O点的拉力F1可视为沿OA方向，斜梁对O点的弹力F2沿BO方向，若图中支架的O点承受空调室外机向下200 N的压力，则(　　)

A．F1＝400 N　F2＝200 N
B．F1＝200 N　F2＝400 N
C．F1＝200 N　F2＝200 N
D．F1＝200 N　F2＝400 N
解析　受力分析如图所示，且F1与F2的合力F′与F等大、反向，结合三角形知识可得F1＝＝F＝200 N，F2＝＝2F＝400 N，B项正确。

答案　B
3.(正交分解法)(2020·四省八校第二次教学质量检测)如图，质量为m＝2 kg的物块在θ＝30°的固定斜面上恰能沿斜面匀速下滑，现对物体施加水平向左的推力F使物体沿斜面匀速上滑，g＝10 m/s2，则推力F的大小为(　　)

A． N B． N
C．20 N D． N
解析　未施加推力F时，恰好沿斜面匀速下滑，有mgsinθ＝μmgcosθ，则μ＝tanθ＝；施加力F后，沿斜面匀速上滑，有Fcosθ－mgsinθ－μ(mgcosθ＋Fsinθ)＝0，

整理可得F＝＝20 N，C项正确。
答案　C
4.(整体法和隔离法)如图所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为m，半径为r的半球体均匀物块A。现在A上放一密度和半径与A相同的球体B，调整A的位置使得A、B保持静止状态，已知A与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则A球球心距墙角的最远距离是(　　)

A．2r B．r
C．r D．r
解析　对物块A和B受力分析如图所示，对B应用平衡条件得Nsinθ＝2mg，对A应用平衡条件得f＝Ncosθ，且f＝μFA，对AB整体有FA＝3mg，以上各式联立解得tanθ＝。A球球心到墙角的最远距离为r＋2rcosθ＝r，C项正确。

答案　C
高考考向2　动态平衡问题
解|题|必|备
解决动态平衡问题的思路和方法选择


题|型|精|研
5.(解析法)(多选)(2020·百校联盟TOP300联考)质量为m的物块放在水平桌面上，物块与水平桌面间的动摩擦因数为，现给物块一个斜向上的拉力F使物块匀速向右运动，则拉力F的值可能为(　　)

A．mg B．mg
C．mg D．mg
解析　分析物块受力如图所示，设拉力F与水平面的夹角为θ，由平衡条件得Fcosθ＝f，FN＋Fsinθ＝mg，且有f＝μFN，解得F＝，当θ＝30°时F有最小值，Fmin＝mg，所以C、D两项正确。

答案　CD
6.(图解法求极值)(2020·四川省宜宾四中一诊)如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为θ＝45°，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量最小值是(　　)

A． B．
C． D．
解析　以小球ab整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：Fmin＝2mgsinθ＝2×mg＝mg。根据胡克定律：Fmin＝kxmin，所以xmin＝，A项正确，B、C、D三项错误。

答案　A
7.(相似三角形法)(多选)如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列关于T1与T2、F1与F2之间的大小关系，正确的是(　　)

A．T1>T2 B．T1＝T2
C．F1MB，A项正确；由图象知贴近两行星表面运行的卫星的周期相等，均为T0，结合ρ＝解得ρ＝，可见两行星的密度相同，B项错误；行星的第一宇宙速度v＝，由于RA>RB，所以vA>vB，C项错误；卫星的向心加速度a＝，当两卫星的轨道半径相同时，由于MA>MB，所以aA>aB，D项错误。
答案　A
二、多项选择题
11．如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则(　　)

A.＝ B.＝2
C.＝ D.＝
解析　因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1＝ω2r，a2＝ω2R得＝，A项正确，B项错误；对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得＝m，＝m，解得＝，D项正确，C项错误。
答案　AD
12. (2020·天水一中阶段性考试)如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AD水平，一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C，运动到B点时物块与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，物块可视为质点，则(　　)

A．物块在B点受到轨道支持力的大小等于mgcosθ
B．物块在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsinθ
C．物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于tanθ
D．物块从A点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大
解析　物块在B点时，FN－mgcosθ＝m，因此物块在B点受到轨道的支持力大于mgcosθ，A项错误；在B点沿切向加速度为零，即在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsinθ，B项正确；在B点，μFN＝mgsinθ，则μ＝mg
B．t1～t2时间内，v减小，FNL2 B．L1