2020年高考物理一輪 力 單元知識復習 錯解透析 實戰(zhàn)提高

力 學 第一單元力的概念力學中的三種常見力本單元要點精析一、力1、力的物質(zhì)性力是物體對物體的作用，離開了物體，力是不存在的。2、力的相互性施力物體作用于受力物體，受力物體一定也產(chǎn)生力作用于施力物體。3、力的矢量性力有大小和方向，力的三要素是力的大小、方向和作用點。通常用力的圖示將力的三要素表示出來。3、力的作用效果是使物體發(fā)生形變和受力物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化。力的作用效果體現(xiàn)在受力物體上。4、力的分類按性質(zhì)命名的力：重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等。按效果命名的力：拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力等。5、力的測量和單位（1）測量力的儀器測力計。（彈簧秤）（2）力的單位，牛頓（簡稱牛）符號（N）。二、三種常見的力1、重力（1）重力的產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。（2）重力的大?。褐亓褪侵亓俊?3$%。質(zhì)量相同的物體，在地球的不同位置其重力略有差異，在地球兩極附近重力最大，在赤道上最小。（3）重力大小的測量用測力計，當物體處于靜止或勻速運動時，重力大小等于物體對豎直懸繩的拉力和對水平支持物的壓力，這就是彈簧秤測量物體重力的原理。（4）重力的大小跟物體的運動狀態(tài)無關(guān)，在超重、失重現(xiàn)象中不能認為物體的重力變化了。（5）重力的方向，豎直向下，除赤道和兩極外，重力方向不指向地心。（6）重心：重力的作用點。重心可能在物體上也可能在物體外，（如籃球、鐵環(huán)、衣架的重心），當物體的幾何形狀以及質(zhì)量分布保持不變時，它的重心位置相對物體來說是一個確定的點，當物體的所在位置和如何放置無關(guān)。物體分布均勻的有規(guī)則形狀的物體的重心，在它的幾何中心，形狀不規(guī)則的薄板重心可用懸掛法尋找。（7）重力的施力物體是地球。2、彈力（1）彈力定義：發(fā)生彈性形變的物體，會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。彈力是接觸力，但不是所有相互接觸的物體之間都存在彈力。（2）彈力產(chǎn)生條件：a直接接觸b發(fā)生彈性形變（3）彈力的方向：支持面間的彈力（壓力、支持力等）方向，總是垂直于支持面指向受力物體；繩子拉力的方向總是指向繩收縮的方向。注意:a相互作用的物體接觸方式不盡相同，有平面與平面接觸、點與平面接觸、點與弧面接觸，是平面的彈力應(yīng)垂直于平面，是孤面的彈力應(yīng)垂直于孤面的切面。b桿可以發(fā)生各種形變，故桿作用在物體上的彈力可以是沿桿方向的拉力和支持力，也可以是不沿桿方向的彈力。如：一根水平桿的一端固定了一個小球。如圖，試分析木桿對小球的彈力方向。彈力方向均豎直向上（4）彈力的大?。簭椈傻膹椓梢愿鶕?jù)胡克定律計算。其它情況的彈力，需要根據(jù)物體的運動狀態(tài)應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律列式計算。胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F 跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比.寫成公式就是F=kx。X表示彈簧形變量，(k是彈簧的勁度系數(shù)，簡稱為勁度,勁度的單位是Nm，勁度在數(shù)值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時的彈力，勁度跟彈簧的長度、彈簧的材料、彈簧絲的粗細等有關(guān)系，反映彈簧本身的一種屬性。胡克定律的適用條件：彈性限度3、摩擦力（1）摩擦力產(chǎn)生條件：a兩個物體互相接觸且相互擠壓b接觸面粗糙c相互接觸的兩個物體之間有相對運動趨勢或發(fā)生相對滑動。三個條件是存在摩擦力缺一不可的條件，必須同時滿足。（2）摩擦力的方向：沿著接觸面的切線方向，跟物體間相對運動的方向相反。（或跟物體間相對運動的趨勢的方向相反）（3）摩擦力的大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮「鶕?jù)滑動摩擦定律計算；靜摩擦力的大小沒有現(xiàn)成的公式，靜摩擦力可以在零和最大靜摩力Fm之間取值，即0<FFm，其中Fm為最大靜摩擦力.滑動摩擦定律：滑動摩擦力跟壓力成正比，也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比，寫成公式就是：F=FN其中FN為正壓力，為動摩擦因數(shù)。的大小決定于接觸面的材料、光潔程度、干濕程度等。動摩擦因數(shù)無單位。最大靜摩擦力Fm的大小跟兩個物體間的正壓力FN成正比，即F=0FN，其中0叫做靜摩擦因數(shù)稍大于，但當題目中沒有給出靜摩擦因數(shù)和動摩擦因數(shù)的情況下，可以認為這兩個值是相等的。本單元難點問答1、重力與萬有引力是一回事嗎？答：不是一回事。解析：萬有引力是任何兩個物體之間都存在的相互作用力，它的大小與兩個物體的質(zhì)量乘積成正比，與它們兩者間距離的平方成反比，作用力的方向在兩者的連線上。重力是由于地球與物體間的萬有引力產(chǎn)生的，其大小Gmg，其中g(shù)為當?shù)氐闹亓铀俣?，重力的方向為豎直向下。當物體處在兩極時，物體的重力與萬有引力相等。在地球上的其他位置，由于物體要隨地球自轉(zhuǎn)，所以萬有引力與重力大小、方向均不相同，重力是萬有引力的一個分力。例 關(guān)于重力的說法正確的是 （ ）A、重力的方向總是指向地心B、重力的大小總是等于萬有引力的大小C、重力的大小可以用彈簧秤直接測量D、重力的施力物體是地球答案：C、D2、如何判斷彈力的有無，以及其大小和方向？答：彈力有無的判斷的基本思路：假設(shè)將與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的運動狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。彈力方向的判定：A、彈力的方向與物體形變的方向相反。B、輕繩的彈力方向沿繩收縮的方向，背離受力物體。C、點與面接觸，彈力方向垂直于平面或曲面的切線。D、平面間接觸，彈力方向垂直于平面指向被支持的物體；球面間接觸，彈力方向在兩球心的連線上。E根據(jù)物體的運動情況，利用平衡條件或動力學規(guī)律判斷。彈力大小的計算：彈力的大小計算方法很多。對于彈簧等彈性形變的物體產(chǎn)生的彈力大小Fkx（胡克定律），其他情況可利用平衡方程和牛頓定律方程求解。例 一根輕質(zhì)彈簧，當它在100N的拉力作用下，總長度為0.55m；當它在300N的力作用下，總長度為0.65m，則彈簧不受外力作用時自然長度為-m.答案：0.53.彈力由施力物體形變還是受力物體形變產(chǎn)生？答：發(fā)生彈性形變的物體，會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用。這種力叫彈力。在彈力定義中，提到“物體”兩次，它們所指不同，第一句中的“物體”為施力物體，并且它發(fā)生了彈性形變，第二句中的“物體”為受力物體。某一彈力就是因為施力物體發(fā)生彈性形變而給受力物體施加的力.如：書對水平桌面的壓力。書是壓力的施力物，桌面是壓力的受力物，形變的施力物書給受力物桌面施加的彈力，就是書對水平桌面的壓力。水平桌面對書的支持力。施力物是桌面，受力物是書，形變的桌面給受力物書的彈力，就是桌面對書的支持力。結(jié)論：彈力由彈力的施力物體形變產(chǎn)生。4摩擦力一定是阻力嗎？答：摩擦力盡管阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢，但物體是否運動一般是以地面為參照物，因此，摩擦力不一定阻礙物體的運動，摩擦力可能是阻力，也可能是動力。如：圖11A、B兩物體保持相對靜止且在拉力F作用下一同運動。當勻速向右運動時，地面對B的滑動摩擦力F1向左，F(xiàn)1對B的運動而言為阻力；若向右加速運動，B對A的靜摩擦力F2向右，對A的運動而言為動力，A對B的靜摩擦力向左，對B的運動而言為阻力。5、如何判定滑動摩擦力與靜摩擦力的方向和大??？答：（1）判斷靜摩擦力方向的方法（a）根據(jù)“靜摩擦力與物體相對運動的趨勢方向相反”來判斷。先利用“假設(shè)法”判斷出物體相對運動趨勢的方向，即先假定面光滑時，看兩物體會發(fā)生怎樣的相對運動。（b）根據(jù)物體的運動狀態(tài)，用牛頓第二定律來判斷。（c）利用牛頓第三定律（即作用力和反作用力反向）來判斷。（2）摩擦力大小的計算若是滑動摩擦力，可用FFN來計算，其中FN指兩接觸面的壓力。若是靜摩擦力則不能用來計算，只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)，（平衡或加速）由平衡條件或牛頓定律求解。例 在粗糙的水平面上放一物體A，其質(zhì)量為m1，A上再放一質(zhì)量為m2的B物體，AB間的動摩擦因數(shù)為，如圖1-2所示，施一水平力F于A。計算下列情況下A對B的摩擦力的大小。當AB一起勻速運動時。當AB一起以加速度a向右勻加速運動時。當力F足夠大而使AB發(fā)生相對滑動時。解：F10F2m2aF3=m2g本單元錯解透析例1、沿光滑斜面下滑的物體所受的力下列哪種說法正確 （ ）A、重力和斜面的支持力B、重力、下滑力和斜面的支持力C、重力、正壓力和斜面的支持力D、重力、正壓力、下滑力和斜面的支持力錯解1：應(yīng)選B，理由是因為物體沿斜面下滑必然受到下滑力。出現(xiàn)錯誤的原因犯了重復分析物體受力的情況，下滑力是重力沿斜面方向上的一個分力。錯解2：應(yīng)選C錯解的原因是將施力物體和受力物體混為一談，正壓力是物體對斜面的作用力，該力的施力物體是沿斜面下滑的物體，受力物體是斜面，該力的反作用力是斜面對物體的支持力。錯解分析：在分析物體受力情況時，應(yīng)首先確定研究對象，并把研究對象從周圍的物體中隔離出來，按先分析場力，然后根據(jù)它與周圍的物體的接觸情況分析彈力和摩擦力的順序分析物體的受力情況，要防止兩種錯誤，一是重復分析物體所受的力，如錯解1。二要注意凡物體受到的力必須能夠找到施力物體，如找不到施力物體說明該力不存在。三分清施力物體和受力物體，不能把物體所施的力認為是受到的力。正確答案A。例2、如圖118所示，直桿AB放在半球形光滑容器上，試分析桿的受力情況錯解：有的同學將D 點的彈力方向認為豎直向上，而A的彈力方向畫成沿桿向上。錯解分析：沒有正確理解“擠壓型的彈力總是與接觸面垂直”的物理意義，規(guī)范解答以直桿AB為研究對象，直桿受到豎直向下的重力G，在A端受彈力NA，方向垂直于過A點的切線指向圓心，在C點受彈力Nc方向垂直于AB向上，受力分析如圖119。第二單元物體受力分析力的合成和分解本單元要點精析一、物體受力分析對物體進行受力分析是解決力學問題的基礎(chǔ)，是研究力學問題的重要方法，受力分析的程序是：1、根據(jù)題意選取研究的對象。選取研究對象的原則是要使對問題的研究盡量簡便。研究對象可以是單個物體或物體的某一部分，也可以是由幾個物體組成的系統(tǒng)。2、把研究對象從周圍的物體中隔離出來。為防止漏掉某個力，要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習慣。一般應(yīng)先分析重力；然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力；最后再分析其他場力（電場力、磁場力等）。3、每分析一個力，都要想一想它的施力物體是誰，這樣可以避免分析出某些不存在的力。如豎直上拋的物體并不受向上的推力，而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力”。4、畫完受力圖后要進行定性檢驗，看一看根據(jù)你畫的受力圖，物體能否處于題目中所給的運動狀態(tài)。如第一單元中圖1-1所示。二、力的合成和分解1、合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系。2、力的合成與分解都遵循平行四邊形定則。計算時首先要根據(jù)題目要求按照力的平行四邊形定則作出力的合成或分解的圖示，再根據(jù)數(shù)學知識解三角形求解合力與分力。主要要求解直角三角形問題，對于較簡單的斜三角形問題，也應(yīng)能利用正弦定理、余弦定理或相似三角形的知識求解，但不作為重點。3、二力（F1、F2）合成的合力（F）的取值范圍為： |F1-F2|F(F1+F2)4、把一個已知力分解為兩個互成角度的分力，如果沒有條件限制，可以分解為無數(shù)對分力。要得到確定的答案，必須給出一些附加條件。如已知兩個分力的方向，已知一個分力的大小及方向等。在實際問題中，要根據(jù)力產(chǎn)生的實際作用效果或處理問題的方便來決定如何分解。5、力的正交分解：在很多問題中，常把一個力分解為互相垂直的兩個分力。特別在物體受多個力作用時，把物體受到的各力都分解到互相垂直的兩個方向上去，然后分別求每個方向上的力的代數(shù)和。這樣就可把復雜的矢量運算轉(zhuǎn)化為互相垂直方向上的簡單的代數(shù)運算。本單元難點問答1、如何分解一個力？答：按照力的平行四邊形定則，一個力可以分解為無數(shù)個兩個分力，但有利用價值的分解有兩種：一是按力的作用效果分解，這里作用效果指的是擠壓、拉伸、下滑等，這種分解法在處理三力平衡的問題時相當方便。二是正交分解法，這種分解法在處理多個力作用的問題時非常重要。2、合力一定大于分力嗎？答：合力比分力可能都大，可能都小，也可能與分力相等，或大于一個分力而小于另一個分力。如：F1=5N,F2=3N，當夾角=0時，F(xiàn)=F1+F2=8N，合力比分力都大；當=1800時，合力F=F1-F2=2N，合力小于每一個分力；若F1=F2=5N，=1200時，合力F=F1=F2=5N，與每個分力都相等；若F1=5N，F(xiàn)2=2N，=1800時，合力F=F1-F2=3N，合力就大于一個分力而小于另一個分力。本單元錯解透析例1、 如圖（1）所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為的斜面上，它跟斜面間的動摩擦因數(shù)為，在水平恒力F 的作用下，物體沿斜面向上勻速運動，則物體所受的摩擦力是 （ ）A、mgcosB、(mgcos+Fsin)C、Fcos-mgsinD、(mgcos-Fsin)錯解：其一：選A 認為F=FN=mgcos其二只選"而少選了C錯解分析：沒有認真完成物體的受力分析，死記公式，正確解法以m為研究對象，物體受四個力 mg、F、FN、Ff 作用，建立直角坐標系如圖（b）則有Fcos-Ff-mgsin=0FN-Fsin-mgcos=0Ff=FN得Ff=(mgcos+Fsin)Ff=Fcos-mgsin所以正確答案是BC。例2、如圖所示，支桿BC一端用鉸鏈固定于B，另一端連接一滑輪C，重物P上系一輕繩經(jīng)滑輪固定于墻上的A點。桿、滑輪及輕繩的重力不計，各處的摩擦均不計，將繩的A端沿墻緩慢稍向下移動的過程中，AC繩受的拉力T，BC桿受的壓力F，BC桿與墻的夾角將 （ ）A、T增大、F增大、增大。B、T不變、F增大、增大。C、T不變、F增大、減小。D、T不變、F增大、先增大后減小。錯解：滑輪上的C點受力如圖，三個力平衡，由圖得當A點稍向下移時，AC不變，BC不變，AB減小，可見，T、F、均增大，A正確。錯解分析：錯解中認為AC不變是誤斷的，此解法適用于C點沒有滑輪，將AC繩的C端拴在.BC桿的B點的情況，必須清楚細繩通過滑輪后繩上各點的張力是不會改變的。值得注意的是，本題中A點沿墻稍下移時，C答案正確，如果A點移到與滑輪上的C點同高度的下方，則在移動過程中，T不變、先增大后減小，此討論留給同學們。正確解法：滑輪上的C 點受T、F、G三個力的作用平衡，由于同一繩上各處的張力相等，則T=G，A點稍下移時T、G兩力間的夾角減小，它們的合力增大，則F增大。又由于BC桿是角ACP的角平分線，所以，圖中的角減小，故C正確。第三單元實戰(zhàn)提高1、下列關(guān)于力的說法，錯誤的有： （ ）A、根據(jù)作用效果命名，具有相同名稱的力，其性質(zhì)一般都相同B、根據(jù)作用效果命名，具有不同名稱的力，其性質(zhì)可能相同C、動力的性質(zhì)，不可能是摩擦力D、任何性質(zhì)的力，都能使物體發(fā)生形變或改變運動狀態(tài)答案：AC2、如圖所示，所有接觸面都是光滑的，系統(tǒng)A沿水平面做勻速直線運動，系統(tǒng)B中沿豎直方向有相對運動，系統(tǒng)D、C 靜止，在所示的四個系統(tǒng)中，a、b兩個物體之間沒有（或可能沒有）彈力作用的是( )A B C D答案：ABD3、假設(shè)物體的重力消失了，將會發(fā)生的現(xiàn)象有（ ）A、天不會下雨，也不會刮風B、植物根的生長失去方向性C、在粗糙水平地面上運動的物體一定不受摩擦力作用D、一切物體都沒有質(zhì)量答案：AB4、共點的五個力平衡，則下列說法不正確的是（ ）A、其中四個力的合力與第五個力等大反向B、其中三個力的合力與其余的兩個力的合力等大反向C、五個力首尾相接，構(gòu)成封閉的五邊形D、撤去其中的三個力，物體一定不平衡答案：D5、如圖，用輕繩把一個小球懸掛在O點，用力F 拉小球使懸線偏離豎直方向300，小球處于平衡。力F與豎直方向成角。要使F取最小值，角應(yīng)是（ ）A、300 B、600 C、900 D、00答案：B6、如圖，光滑球被細繩拴住，靠在豎直墻上，繩對球的拉力為T，墻對球的彈力為F，現(xiàn)在通過一個小滑輪緩慢向上拉繩，在這個過程中( )A、T增大。B、F增大。C、T和F的合力增大。D、T和F的合力減小。答案：AB7、如圖所示，輕桿OP重量可以不計，能繞光滑的水平軸O在豎直平面中轉(zhuǎn)動，P端掛有重物G，另有繩子跨過定滑輪A拴住P端，用力（F）拉繩的另一端，使OP與豎直方向的夾角,由900緩慢地減小，在這過程中桿子OP受到的壓力（大?。?（ ）A、恒定不變 B、逐漸減小C、逐漸增大 D、先減小后增大答案：A8、如圖所示，有兩根立于水平地面之上的豎直桿，將一根不能伸長的、柔軟的輕繩的兩端，分別系在豎直桿上不等高的兩點1，A上，用一個動滑輪 F 懸掛一個重物后再掛在繩子上，達到平衡狀態(tài)，現(xiàn)保持輕繩的1端不動，而將其A 端緩慢向下移動。在此過程中輕繩的張力的變化情況是（ ）A、保持不變B、不斷增大C、不斷減小D、先增大后減小答案：A9、(1)、除了必要的器材外，只用一個彈簧秤也可以完成“互成角度的兩個力的合成”實驗，試簡述怎樣操作才能得到分力F1、F2的大小與方向。答案：把兩條細線中的一條細線與彈簧秤連接，然后同時拉這兩條細線，使橡皮條的一端伸長到O點，記下兩條線的方向和彈簧秤的讀數(shù)F1；放回橡皮條后，將彈簧秤連接到另一細線上，再同時拉這兩條細線，使橡皮條一端伸長到O點，并使兩條細線位于記錄下來的方向上，讀出彈簧秤的讀數(shù)為F2。(2)、現(xiàn)給你提供如下器材：一個長木板、幾塊磚、一個小物塊、一個刻度尺，請你利用它們粗測小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)a、在虛線框內(nèi)畫出實驗裝置的示意圖b、調(diào)整裝置可使小物塊沿長木板_下滑，此時用刻度尺測量出_ （要求寫出在圖中所標的對應(yīng)字母）c、利用上述數(shù)據(jù)可求得小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)_、（用字母表示）解析：磚與長木板組成傾角可調(diào)的斜面，刻度尺能測長度，當物塊在木板上勻速下滑時，由力平衡條件可得Gsin=Gcosa、b、勻速 h與Lc、h/L10、如圖，質(zhì)量為m的小球用細線懸掛著靠在傾角為的光滑斜面上，細線與斜面的夾角為。試求斜面對小球的支持力和細線對小球的拉力。答案：11、如圖，AOB為水平放置的光滑桿，夾角為600，桿上套有兩個質(zhì)量不計的小環(huán)，兩環(huán)間連有可伸縮的彈性繩，令在繩的中點施一沿角平分線向右的拉力F，緩緩地拉繩，等待兩環(huán)達到 穩(wěn)定狀態(tài)時，繩對環(huán)的拉力多大？答案：F12、如圖甲，物體A重力為40N，物體B重力為20N，B用水平繩OC系住。A與B、A與地面的動摩擦因數(shù)相同，若用32N的水平F1拉A，恰能將A拉出，那么當繩OC與水平方向的夾角為=300時，如圖乙，要用水平力F2將A拉出，則F2的大小至少是多大？答案：29N