2022屆新高考物理沖刺精準復習

力與運動

考點分析

無論新舊高考，力與運動都是考查的重點。物體運動和力學作為高中物理學

習的基礎知識，在高考的試題中，一直是緊密聯(lián)系的。高考命題突出受力分析、

力的合成與分解的考查，通過牛頓第二定律將分析出的力與物體運動狀態(tài)結合起

來，把物體運動、力學、電場和磁場融為一個整體。題型一般為單項選擇題、多

選題和計算題。

知識結構

萬有引力、

電場力（庫含力）F=ma

安培力.雌茲，1

常見的力

彈力（胡克定律）

分析方法

學習目標

1.能夠準確判斷出物體運動情況和物體受力情況。

2.將物體運動情況和物體受力情況一一對應。

3.能夠運用牛頓第二定律將力與運動聯(lián)系起來。

4.熟練掌握力與運動的解題技巧。

第一講力與平衡物體

一、核心思路

方向

重力、彈力、摩擦力、電場力.菽

常見的力

安培力、洛倫茲力

力

與

平

衡

物體平衡條件：合力為零、某一方向合力為零

物

體

對象選取置產(chǎn)于平衡狀態(tài)的物體■

.?計算各種力的大，計算順序：

“重力一電場力、磁j場J力一彈力一摩擦力］

絲絲］竄入別求出各個方向(水平、翌直)上霸

受力分析

■b.根據(jù)合力為零呼等式，由等式求出未知量

^法則］

應用方法1J於篙形法則］

?正交分解法I

二、重點知識

1.熟悉各個力的特點，會判斷各個力的方向，會計算各個力的大小。

(1)彈力與接觸面或接觸點的切面垂直，指向受力物體。

(2)重力豎直向下，大小與物體質量有關，固定不變。

(3)處于“恰好靜止”“恰好不滑動”時，物體間的摩擦力為最大靜摩擦力，一般

認為等于滑動摩擦力。

(4)接觸面或接觸點間是否有摩擦力，要根據(jù)物體間的相對運動或平衡條件決

定。

(5)電場力方向與電場線方向平行具體方向與電荷種類有關；洛倫茲力與帶電

粒子運動方向垂直。

2.物體受到多個共點力平衡時，格=0、%=0、格=0。一般應用正交分解，在

兩個方向分別列等式。

3.遇到“物體緩慢移動”“輕輕將物體移至”等詞語，物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)，可認

為在移動過程中的每一時刻都受力平衡。

4.動態(tài)平衡：物體在緩慢移動過程中，可以認為物體處于平衡狀態(tài)，其所受合力

為零.

5.帶電物體在復合場中除了受到重力、彈力和摩擦力外，還涉及電磁學中的電場

力、安培力或洛倫茲力.電磁場中的平衡問題也遵循合力為零這一規(guī)律.

三、考點分析

考點1受力分析

【例1】如圖所示，斜面體置于水平地面上，對物體Q施加一個沿斜面向上的力

F,使斜面體上疊放的兩物體P、。一起沿斜面向下做勻速運動，P、。沒有相對

滑動，則下列說法正確的是（）

A.物體。受力的個數(shù)一定為3B.物體P受力個數(shù)一定為5

C.斜面體受力的個數(shù)一定為4D.斜面體一定受地面的摩擦力

答案：D

解析：物體。有可能受重力、摩擦力、支持力、拉力，4個力，選項A錯誤；

物體P有可能受重力、。的壓力，斜面的摩擦力和支持力，4個力，選項B錯誤;

斜面體受重力、P的壓力和摩擦力、地面的支持力和摩擦力，5個力，選項C錯

誤；整個系統(tǒng)處于受力平衡狀態(tài)，所以斜面體一定受地面摩擦力，選項D正確。

【例2】如圖所示，在光滑的圓弧軌道上，小球經(jīng)過圓弧部分的最高點A時，恰

好不脫離軌道，此時小球受到的作用力為（）

A.重力、彈力和向心力B.重力和彈力

C.重力和向心力D.重力

答案：D

解析：經(jīng)過圓弧軌道的最高點時小球恰好不脫離軌道，說明此時重力完全充當向

心力，圓弧軌道對小球沒有作用力，故小球只受重力作用，所以D正確。

［變式訓練］

1.質量均為根的分兩木塊疊放在水平面上，如圖所示，。受到斜向上與水平

面成。角的力Fi的作用，8受到斜向下與水平面成，角等大的力F2的作用，兩

力在同一豎直平面內，此時兩木塊保持靜止，重力加速度大小為g,則（）

A.a一定受到四個力的作用B.水平面對b的支持力可能大于2mg

C.a、匕之間一定存在靜摩擦力D力與水平面之間一定存在靜摩擦力

2.在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪光滑且所受的重力忽略不計，滑

輪的軸。安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩而繞過滑輪，。端固定在墻上，h

端下面掛一質量為胴的重物。當滑輪和重物都靜止不動時，甲、丙、丁圖中木

桿P與豎直方向的夾角均為仇乙圖中木桿P豎直。假設甲、乙、丙、丁四幅圖

中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為所則以下判斷正確的是（）

A.F,\=FB=FC=F?^.FD>FA=FH>FCC.F,、=FC=F?>FBD.FC>F,=FB>FD

考點2靜態(tài)平衡

【例3】如圖所示，電燈的重力G=10N,AO繩與頂板間的夾角為45°,80繩水平，A0

繩的拉力為用，BO繩的拉力為弓，則（）

A.E、=10&NB.E=10NC.F?=10^ND.a=10N

答案：AD

解析：結點。受力如圖所示，考慮到F與心垂直，正交分解AO繩的拉力最方便，如圖所

示，

gsin45°=尸

用cos45°=弓

代入數(shù)值解得行=10應N,fs=10N,故選項A、D正確。

【例4】物體甲放在斜面體乙上，斜面體放在粗糙的水平地面上，甲和乙均處于靜止狀態(tài),

如圖所示在物體甲上施加力足且尸大小恒定，方向由水平向右開始順時針旋轉，逐漸變?yōu)?/p>

垂直斜面向下，整個過程中，甲和乙始終保持靜止狀態(tài).則在此過程中，下列判斷正確的是

>

甲

/乙

777777777777777"

A.地面對斜面體的摩擦力一定逐漸增大B.地面對斜面體的摩擦力一定逐漸減小

C.物體甲受到的摩擦力一定逐漸增大D.物體甲受到的摩擦力一定逐漸減小

答案：B

解析：對甲和乙組成的系統(tǒng)，初始時刻受力分析如圖甲所示，根據(jù)平衡條件知，地面對斜面

體的摩擦力大小等于力尸的水平分量，在力F由水平向右逐漸變?yōu)榇怪毙泵嫦蛳碌倪^程中，

力廠的水平分量逐漸減小，則地面對斜面體的摩擦力一定逐漸減小，故A錯誤，B正確.以

甲為研究對象，除摩擦力外，甲受到重力、力F和支持力，初始時刻受力分析如圖乙所示,

由于力F沿斜面向上的分量與重力沿斜面向下的分量的大小關系不確定，開始時甲受到的

摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，還可能恰好為零.若開始時甲受到的摩擦

力方向沿斜面向上，改變力F的方向，力尸沿斜面向上的分量逐漸變小到零的過程中，摩

擦力逐漸變大；若開始時甲受到的摩擦力方向沿斜面向下，改變力F的方向，力下沿斜面

向上的分量逐漸變小到零的過程中，摩擦力先變小到零后又反向變大；若開始時甲受到的摩

擦力為零，改變力尸的方向，力尸沿斜面向上的分量逐漸變小到零的過程中，摩擦力逐漸

變大，故C、D錯誤.

歸納總結：

(1)靜態(tài)平衡的一般步驟：

確定平衡狀態(tài)一選擇研究對象一受力分析T建立平衡方程一求得未知量

(2)常用方法：

①合成法：物體受三力作用而平衡時，任意兩個力的合力一定與第三個力等大、

反向

②正交分解法：物體受三個或三個以上力的作用時，將所有力分解為相互垂直的

兩組，每組力分別平衡。

［變式訓練】

3.如圖所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角

都為45。，日光燈保持水平，所受重力為G,則（）

A.兩繩對日光燈拉力的合力大小為GB.兩繩的拉力和日光燈所受的重力不

是共點力

C.兩繩的拉力大小分別為和坐GD.兩繩的拉力大小分別為？和？

2222

4.如圖所示，在一內壁光滑的半圓球殼內有兩個可視為質點的小球用一勁度系數(shù)

為k的輕彈簧連接著，已知球殼固定且內半徑為R,兩小球質量均為m。兩小球

與彈簧靜止時處在同一水平線上，小球與球殼球心連線與水平方向成8角，彈簧

形變在彈性限度范圍內，則彈簧的原長為（）

ktan02ktan0

C.?“琢?+2Rcos0D.———+2Rcos6

ktan02ktan0

考點3動態(tài)平衡

【例5】某同學在書房設計的吊燈如圖所示，水平直桿4?固定在墻上，

為兩條輕繩，。為結點，“朋=30。，N"?A=60?！，F(xiàn)將。6繩緩慢加長且上端沿

水平桿緩慢右移到八處，此過程中保持結點。不動，則（）

A.04繩與繩的合力逐漸增大B.Q4繩所受拉力逐漸減小

c.oq繩所受拉力逐漸增大D.繩所受拉力先減小后增大

答案：C

解析：以結點。為研究對象，OA繩與。6繩的合力F與吊燈的重力沖大小相等,

方向相反，保持不變，A錯誤；根據(jù)正弦定理有「=一」=芻,得

si.n（“1如80：-0-a）、sinasin。

Z=?mg，T2=_"?g，由于初態(tài)e+a=90。，6端右移過程中，sin（，+a）

sin（，+aa）\sin（9公+a）

逐漸減小，sina逐漸增大，sin。不變，則?。ň饾u增大，C正確，BD錯誤。

［例6］如圖所示,形狀和質量完全相同的兩個圓柱體a、b靠在一起，表面光滑,

重力為G,其中b的下半部剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半,a靜止

在平面上.現(xiàn)過a的軸心施以水平作用力F,可緩慢地將a拉離平面一直滑到b的

頂端,對該過程分析，則應有（）

A.拉力廠先增大后減小，最大值是G

B.開始時拉力尸最大為8G,以后逐漸減小為0

C.a,b間的壓力開始最大為2G,而后逐漸減小到G

D.a、8間的壓力由0逐漸增大,最大為G

答案：BC

解析：對于a球:a球受到重力G、拉力/和匕球的支持力N,由平衡條件

得:/=Ncos。，

Nsin6=G

則得:F=Gcot8,N=2

sin。

根據(jù)數(shù)學知識可以知道，e從30。增大到90。/和N均逐漸減小，當8=30。/有最

大值為小~G,N有最大值為2G，故BC正確.所以BC選項是正確的.

［例7］如圖所示，一小段鋼管套在豎直固定的直桿尸。上，一段鐵棒焊接在鋼

管上，鐵棒與豎直桿成一定的角度，一段輕繩一端連接在鐵棒的A端，一端連

接在豎直桿上的B點，光滑掛鉤吊著重物懸掛在輕繩上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。

當將鋼管緩慢向上移動時，則輕繩上的拉力大?。ǎ?/p>

A.一直增大B.一直減小C.保持不變D.先減小后增大

答案：C

解析：本題考查物體平衡條件的應用、力的合成與分解。掛鉤兩邊的輕繩拉力大

小相等，根據(jù)受力分析可知，掛鉤兩邊的輕繩與豎直方向的夾角相等，設為仇

設輕繩拉力大小為憶則2FcosO=mg,鋼管在移動過程中，48兩點的水平距

離不變，由幾何關系可知，輕繩與豎直方向的夾角不變，則F不變，C項正確。

歸納總結:

（1）三角形法則：如果物體受到三個力的作用，其中一個力的大小、方向

均不變、并且還有另一個力的方向不變，此時可用三角形法則求解，根據(jù)力的矢

量圖，判斷各個力的變化情況。

（2）解析法：如果把物體受到的多個力合成、分解后，能夠找到力的邊角

關系，則應選擇解析法，每一方向建立平衡方程，根據(jù)自變量的變化（一般都要

用到三角函數(shù)）確定因變量的變化.

（3）相似三角形法：此法是圖解法的特例，一般研究對象受繩（桿）、或其

它物體的約束，且物體受到三個力的作：用，其中的一個力大小、方向均不變，

另外兩個力的方向都發(fā)生變化。

（4）正弦定理法：此法是在其中一個力的大小、方向均不變，另外兩個力

的方向都發(fā)生變化，且已知兩個力的夾角的情況下用正弦定理的方法求解.

［變式訓練］

5.質量為機的物體用輕繩A3懸掛于天花板上，用水平力尸拉著繩的中點0,使

0A段繩偏離豎直方向一定角度，如圖所示。設繩0A段拉力的大小為T,若保

持。點位置不變，則在力尸的方向順時針緩慢旋轉至豎直方向的過程中（）

A/先變大后變小，T逐漸變小B/先變大后變小，T逐漸變大

C.F先變小后變大，T逐漸變小D.F先變小后變大，T逐漸變大

6.如圖所示，桿的8端用錢鏈固定在豎直墻上,另一端C為一滑輪。重物G上

系一繩經(jīng)過滑輪固定于墻上A點處，桿恰好平衡.若將繩的A端沿墻緩慢向下移

（BC桿、滑輪、繩的質量及摩擦均不計），則（）

A.繩的拉力增大桿受繩的壓力增大B.繩的拉力不變桿受繩的壓力增大

C.繩的拉力不變,8C桿受繩的壓力減小D.繩的拉力不變,8C桿受繩的壓力不變

考點4臨界極值問題

【例8】如圖所示，細繩與NO所能承受的最大拉力相同，長度MO>NO,則

在不斷增加重物G重力的過程中（繩X不會斷）（）

A.ON繩先被拉斷B.OM繩先被拉斷

C.ON繩和OM繩同時被拉斷D.因無具體數(shù)據(jù)，故無法判斷哪條繩先

被拉斷

答案：A

解析：按照力的作用效果將OC繩對結點。的拉力分解，如圖所示，

心。與。用繩的拉力相等，％,與QV繩的拉力相等，且用“>￡”“，因此QV繩先被

拉斷，故A正確。

【例9】在光滑水平面上有一輛小車A,其質量外=2.0kg,小車上放一個物體8,

其質量，詼=LOkg。如圖1所示，給B一個水平推力產(chǎn)，當F增大到稍大于3.0N

時，48開始相對滑動。如果撤去F,對A施加一水平推力一，如圖2所示。

要使48不發(fā)生相對滑動，則F'的最大值匕加為（）。

圖1圖2

A.2.0NB.3.0NC.6.0ND.9.0N

答案：C

解析：根據(jù)圖1,設48間的靜摩擦力達到最大值K11m時，系統(tǒng)的加速度為

根據(jù)牛頓第二定律，對43整體有尸=（%+%”，對A有41rax=心明代入數(shù)據(jù)

解得盤**=2.0N。根據(jù)圖2所示情況，設48剛開始滑動時系統(tǒng)的加速度為"，

根據(jù)牛頓第二定律，以B為研究對象有耳…="/'，以48整體為研究對象有

0.=（啊+%”'，代入數(shù)據(jù)解得聯(lián)x=6.0N,C項正確。

歸納總結：

（1）解題流程：

①對物體初始狀態(tài)受力分析，明確所受各力的變化特點。

②由關鍵詞判斷可能出現(xiàn)的現(xiàn)象或狀態(tài)變化。

③據(jù)初始狀態(tài)與可能發(fā)生的變化間的聯(lián)系，判斷出現(xiàn)變化的臨界條件或可能

存在的極值條件。

④選擇合適的方法求解。

（2）解決臨界與極值問題的常用方法

①解析法：利用物體受力平衡寫出未知量與已知量的關系表達式，根據(jù)已知

量的變化情況來確定未知量的變化情況，利用臨界條件確定未知量的臨界值。

②圖解法：根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形的邊角變化，確定未知

量大小、方向的變化，確定未知量的臨界值。

［變式訓練］

7.如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、。兩點，48兩端被懸掛在

水平天花板上，相距2L,現(xiàn)在。點上懸掛一個質量為根的重物，為使繩保

持水平，在。點上可施加力的最小值為（重力加速度大小為g）（）

C.-mg

答案以及解析

變式訓練答案

變式I答案：AC

解析：。受重力、支持力、拉力以及〃對。的靜摩擦力而處于平衡狀態(tài)，選項A、

C正確；對整體分析，B與B大小相等，方向相反，兩力相互抵消，則水平面

對。無摩擦力，選項D錯誤；水平面對人的支持力0=2mg,選項B錯誤。

變式2答案：B

解析：輕繩上的拉力等于重物所受的重力，煙，設滑輪兩側輕繩之間的夾角為夕,

根據(jù)共點力平衡的條件知，滑輪受到木桿P的彈力F與滑輪兩側輕繩拉力的合

力平衡，即F=2wgcos],由夾角關系可得上＞居=及，選項B正確。

變式3答案：AC

解析：兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點，這三個力為共點力，

選項B錯誤；由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于平衡狀態(tài)，所以兩繩的

拉力的合力與重力G