2026年高考物理二輪復習講練測專題01 力與物體的平衡(復習課件)(全國)_第1頁
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chemistry2026年高考二輪復習講練測物理力與物體的平衡

第一章專題01高考復習Contents01析·考情精解02構(gòu)·知能架構(gòu)03破·題型攻堅目錄物理高考復習2026年高考二輪復習講練測partone析·考情精解2026年高考二輪物理復習講練測01解讀2026年考情,研究命題規(guī)律,預測高考方向01析·考情精解命題統(tǒng)計命題要點202520242023年考點頻次總結(jié)受力分析與靜態(tài)平衡問題河南卷T1,3分河北卷T1,3分甘肅卷T1,3分四川卷T3,3分北京卷T6,3分甘肅卷T1,3分浙江6月卷T1,2分浙江1月卷T1,2分廣西卷T3,3分甘肅卷T4,3分浙江1月卷T1,2分山東卷T1,2分天津卷T1,3分全國新課標T7,6分福建卷T1,3分動態(tài)平衡及臨界、極值問題四川卷T9,3分北京卷T6,3分廣西卷T3,3分甘肅卷T4,3分湖南卷T8,3分福建卷T1,3分力電綜合問題四川卷T1,3分北京卷T5,3分廣西卷T6,3分甘肅卷T7,3分湖南卷T1,3分福建卷T9,3分01析·考情精解考情分析2026命題預測預計在2026年高考中,單獨命題時突出以輕繩、桿、彈簧為模型,以連接體、疊加體為載體,結(jié)合實際生活進行受力分析,設計平衡問題而且以動態(tài)平衡為重點,也常與電場和磁場相結(jié)合進行考查,多以選擇題形式出現(xiàn)。素養(yǎng)目標

1.理解力和力的運算法則,會正確對物體進行受力分析,會選擇合適的方法處理靜態(tài)平衡問題2.能靈活選取研究對象、會根據(jù)實際情況構(gòu)建平衡模型分析動態(tài)平衡問題,掌握常見的處理動態(tài)平衡問題的方法,并會處理平衡中的臨界與極值問題。核心能力掌握臨界法、函數(shù)法、圖像法、整體法、隔離法等解題方法parttwo構(gòu)·知能架構(gòu)2026年高考二輪物理復習講練測02解讀2026年考情,研究命題規(guī)律,預測高考方向02構(gòu)·知能架構(gòu)partthree破·題型攻堅·題型一受力分析與靜態(tài)平衡問題·題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題·題型三力電綜合問題031.(2023海南,T3,3分)如圖所示,工人利用滑輪組將重物緩慢提起,下列說法正確的是(

A.工人受到的重力和支持力是一對平衡力B.工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C.重物緩慢拉起過程,繩子拉力變小D.重物緩慢拉起過程,繩子拉力不變B【技巧點撥或解題提示】滑輪只改變拉力方向不改變拉力大小,因此繩子上任何一段的拉力大小都相等,左邊兩條繩子是活結(jié),合力在角平分線上題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】B【解析】AB.對人受力分析如右上圖,則有FN+FT=

mg,其中工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力,A錯誤、B正確;CD.對滑輪做受力分析如右下圖,則有

,則隨著重物緩慢拉起過程,θ逐漸增大,則FT逐漸增大,CD錯誤。故選B。題型一受力分析、整體法與隔離法命題解讀新情境:以“受力分析”為主題,構(gòu)建“工人利用滑輪組提升重物”的關聯(lián)情境,將物理知識與工人作業(yè)結(jié)合,體現(xiàn)學科知識在生產(chǎn)生活中的應用。新考法:考查對繩子的活結(jié)與死結(jié)的分析能力。學生需區(qū)分繩子的活結(jié)與死結(jié)的受力差異,對繩子的死結(jié)和活結(jié)分別進行受力分析,得出各個力的表達式,并分析其變化。新角度:題目以工人作業(yè)載體為切入點考查繩子的受力分析。題目未直接提及“活結(jié)”“死結(jié)”等術(shù)語,而是將生產(chǎn)生活情境與物理知識關聯(lián)的遷移能力,強調(diào)物理與生活的聯(lián)系。題型一受力分析、整體法與隔離法

B題型一受力分析、整體法與隔離法【技巧點撥或解題提示】滑輪當題目中涉及多個物體時候,可以考慮整體的思維方法【答案】B【解析】對輕桿和小球組成的系統(tǒng)進行受力分析,如圖設左側(cè)斜面對桿AB支持力的大小為NA,由平衡條件有

,得

故選B。題型一受力分析、整體法與隔離法命題解讀新情境:將剛性桿平衡問題置于"雙斜面支撐"這一經(jīng)典物理模型中,體現(xiàn)了高考命題"源于教材,高于教材"的特點,突破單斜面平衡的常規(guī)考法,引入雙垂直斜面約束,要求考生建立空間受力關系。新考法:要求對“桿+小球”整體分析,而非隔離單個物體,考查系統(tǒng)化思維。新角度:突出“模型構(gòu)建”與“數(shù)學工具應用”,考查學生從實際情境中抽象物理模型的能力。題型一受力分析、整體法與隔離法3.

(2024河南,T5,3分)如圖所示,蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上,并處于靜止狀態(tài)。蛛絲OM、ON與豎直方向夾角分別為α、β(

α>β)。用F1、F2分別表示OM、ON的拉力,則()A.F1的豎直分力大于F2的豎直分力

B.F1的豎直分力等于F2的豎直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力

D.F1的水平分力等于F2的水平分力D題型一受力分析、整體法與隔離法【技巧點撥或解題提示】受力分析有時候不一定是物體,也可以是一個節(jié)點【答案】D【解析】CD.對結(jié)點O受力分析可得,水平方向

,即F2的水平分力等于F2的水平分力,選項C錯誤,D正確;AB.對結(jié)點O受力分析可得,豎直方向

,解得

則F1的豎直分量

F2的豎直分量

,因

,可知

,選項AB錯誤。故選D。題型一受力分析、整體法與隔離法命題解讀新情境:以蜘蛛結(jié)網(wǎng)懸停為背景,聯(lián)系生物力學與靜力學,體現(xiàn)STSE(科學?技術(shù)?社會?環(huán)境)命題理念和跨學科命題趨勢。新考法:選項并列分力比較,需同時處理水平與豎直分量,避免單一維度思維。通過水平與豎直方向分別列平衡方程,直接推導分力關系,而非計算具體數(shù)值。新角度:將傳統(tǒng)懸掛模型轉(zhuǎn)化為生物情境,反映高考命題“重應用、強綜合”的改革方向。學生易混淆“分力大小”與“合力大小”,命題通過選項的對稱性設計檢驗概念清晰度。題型一受力分析、整體法與隔離法

D題型一受力分析、整體法與隔離法【技巧點撥或解題提示】受立體空間問題學會降維從不同視角去分析【答案】D【解析】對球進行受力分析如圖,設球的半徑為R,根據(jù)幾何知識可得

根據(jù)平衡條件得

解得

根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)M桿的壓力大小為

故選D。題型一受力分析、整體法與隔離法命題解讀新情境:實際工程場景中的靜力學模型,將勻質(zhì)球置于鋼質(zhì)支架橫桿與豎直墻之間,模擬機械結(jié)構(gòu)中的約束與受力平衡。新考法:綜合考查受力分析、幾何關系與平衡條件的應用,需通過空間幾何構(gòu)建力臂關系。隱含牛頓第三定律的轉(zhuǎn)換,要求從“球受桿的支持力”推導“球?qū)U的壓力”。新角度:突出“模型構(gòu)建”與“數(shù)學工具應用”,考查學生從實際情境中抽象物理模型的能力。題型一受力分析、整體法與隔離法

B題型一受力分析、整體法與隔離法【技巧點撥或解題提示】涉及多物體的問題考慮整體或局部的受力分析【答案】B【解析】根據(jù)題意對S受力分析如圖正交分解可知

所以有

對P受力分析如圖則有

解得

故選B。題型一受力分析、整體法與隔離法命題解讀新情境:多體系統(tǒng)在靜水中的勻速牽引問題,模擬港口拖船作業(yè)的實際場景。新考法:通過整體法與隔離法分析三船受力,重點考查共點力平衡與正交分解。需處理對稱夾角(30°)下的矢量合成與分解。新角度:系統(tǒng)化思維:要求分別對貨船S和拖船P進行受力分析,考查學生從整體到局部的邏輯鏈條構(gòu)建能力題型一受力分析、整體法與隔離法知識1輕繩、輕桿、彈性繩和輕彈簧模型分析比較

輕繩輕桿彈性繩輕彈簧圖示受外力作用時形變種類拉伸形變拉伸、壓縮和彎曲形變拉伸形變拉伸形變、壓縮形變受外力作用時形變量大小微小,可忽略微小,可忽略較大,不可忽略較大,不可忽略彈力方向沿著繩,指向繩收縮的方向既能沿著桿,也可以與桿成任意角度沿著繩,指向繩收縮的方向沿著彈簧,指向彈簧恢復原長的方向題型一受力分析、整體法與隔離法知識2活結(jié)與死結(jié)、動桿與定桿的彈力分析1.“活結(jié)”:跨過_______________________的輕繩,其___________________,即滑輪只改變力的方向,不改變力的大小.2.“死結(jié)”:如果幾段輕繩系在一個______上,那么這幾段輕繩的_______________________.

光滑滑輪(或桿、釘子)兩端張力大小相等結(jié)點張力大小不一定相等題型一受力分析、整體法與隔離法知識2活結(jié)與死結(jié)、動桿與定桿的彈力分析3.動桿:若輕桿用光滑的轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接,當桿平衡時,______________________________,否則桿會轉(zhuǎn)動.如圖乙所示,若C為轉(zhuǎn)軸,則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動中,彈力方向始終沿桿的方向.4.定桿:若輕桿被固定,不發(fā)生轉(zhuǎn)動,則__________________________________,如圖甲所示.桿所受到的彈力方向一定沿著桿桿受到的彈力方向不一定沿桿的方向題型一受力分析、整體法與隔離法知識3摩檫力相關問題的易錯點1.若物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)時,利用力的平衡條件來計算靜摩擦力的大?。?.若物體有加速度時,若只有靜摩擦力提供加速度,則Ff=ma.若除受靜摩擦力外,物體還受其他力,則F合=ma,先求合力再求靜摩擦力.3.滑動摩擦力的大小與物體的運動速度和接觸面的面積均無關;其方向一定與物體間相對運動方向相反,與物體運動(對地)的方向不一定相反.4.受__________作用的物體_______________的,

受___________作用的物體_______________的;靜摩擦力不一定是靜止滑動摩擦力不一定是運動題型一受力分析、整體法與隔離法知識3摩檫力相關問題的易錯點5.摩擦力阻礙的是物體間的相對運動或相對運動______,不一定阻礙物體的運動,即摩擦力不一定是阻力.6.若兩物體間有摩擦力,則兩物體間一定有彈力,若兩物體間有彈力,但兩物體間不一定有摩擦力.趨勢題型一受力分析、整體法與隔離法知識4共點力平衡問題的常用推論1.若物體受n個作用力而處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力與其余(n-1)個力的合力大小相等、方向相反.2.若三個共點力的合力為零,則表示這三個力的有向線段___________組成一個___________.首尾相接封閉三角形題型一受力分析、整體法與隔離法能力1應用整體法與隔離法的能力1.整體法:在研究物理問題時,把_______________________來處理的方法稱為整體法。采用整體法時不僅可以把幾個物體作為整體,也可以把___________________________,采用整體法可以避免對整體內(nèi)部進行繁鎖的分析,常常使問題解答更簡便、明了。所研究的對象作為一個整體幾個物理過程作為一個整體題型一受力分析、整體法與隔離法【注意】一般地,在研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度時選用整體法。受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用能力1應用整體法與隔離法的能力2.隔離法:把所研究對象從整體中隔離出來進行研究,最終得出結(jié)論的方法稱為隔離法。可以把整個物體隔離成_________來處理,也可以把整個過程隔離成_______來處理,還可以對同一個物體,同一過程中不同物理量的變化進行分別處理。采用隔離物體法能排除與研究對象無關的因素,使事物的特征明顯地顯示出來,從而進行有效的處理。幾個部分幾個階段題型一受力分析、整體法與隔離法【注意】一般地,在研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力時選用隔離法,一般隔離受力較少的物體。能力1應用整體法與隔離法的能力題型一受力分析、整體法與隔離法

提分點撥:整體法和隔離法在平衡問題中的應用及比較

一般地,在分析兩個或兩個以上物體間的相互作用時,一般采用整體法與隔離法進行分析.當求系統(tǒng)內(nèi)部間的相互作用力時,用隔離法;求系統(tǒng)受到的外力時,用整體法,具體應用中,應將這兩種方法結(jié)合起來靈活運用.①不涉及系統(tǒng)內(nèi)力時,優(yōu)先考慮應用整體法,即“能整體不隔離”。②應用“隔離法”時,要先隔離“簡單”的物體,如待求量少、或受力少、或處于邊緣處的物體。③各“隔離體”間的力,表現(xiàn)為作用力與反作用力,對整體系統(tǒng)則是內(nèi)力。能力2選擇合適的方法處理平衡問題的能力題型一受力分析、整體法與隔離法1.合成法:物體受三個共點力的作用而平衡,則_______________________________________________2.分解法:1)按效果分解:物體受三個共點力的作用而平衡,將某一個力__________________,則其分力和其他兩個力分別滿足平衡條件2)正交分解法:物體受到三個或三個以上力的作用時,將物體所受的力____________________,每組力都滿足平衡條件3)矢量三角形法:對受三個共點力作用而平衡的物體,將力的矢量圖平移,使三個力組成一個_________________________,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識求解未知力大小相等,方向相反任意兩個力的合力一定與第三個力按力的作用效果分解分解為相互垂直的兩組首尾依次相接的矢量三角形1.

(2025·廣東·模擬預測)如圖所示,一挑戰(zhàn)者用拇指和食指緩慢捏起酒瓶,下列說法正確的是()A.酒瓶受到了4個力作用B.手指對酒瓶的作用力豎直向上C.若減小手指的壓力后酒瓶仍然靜止,則酒瓶受到的合力將減小D.若手指上沾點水后挑戰(zhàn)將更容易成功B題型一受力分析、整體法與隔離法考向1受力分析及常規(guī)共點力平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】B【詳解】A.酒瓶受到重力、兩個手指的彈力和摩擦力,共5個力,故A錯誤;B.兩個手指的作用力與重力平衡,大小一定相等,方向相反,故B正確;C.減小手指的壓力后酒瓶仍然靜止,則酒瓶受到的合力仍為零,故C錯誤;D.手指沾水后動摩擦因數(shù)減小,最大靜摩擦力減小,酒瓶更易滑落,挑戰(zhàn)更難成功,故D錯誤。故選B。

D題型一受力分析、整體法與隔離法考向1受力分析及常規(guī)共點力平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】D【詳解】根據(jù)題意,對鏟子受力分析,受重力、桶底的支持力和摩擦力、筒壁的支持力,如圖所示,由平衡條件有又

解得

故選D。3.

(2025·山東濟南·一模)如圖,某人用繩子牽著小狗站在傾角為37°的斜面上,某時刻小狗向前拉緊繩子。已知人和狗的質(zhì)量分別為65kg和10kg,繩(質(zhì)量不計)與斜面間的夾角也為37°,人和狗始終保持靜止,重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則()A.斜面對人和狗作用力的合力大小為750NB.若狗拉繩子的力增大,斜面對狗的支持力增大C.斜面分別對人和狗的摩擦力總是大小相等、方向相反D.人受到斜面的摩擦力可能為零A題型一受力分析、整體法與隔離法考向1受力分析及常規(guī)共點力平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】A【詳解】A.由于人和狗始終保持靜止,斜面對人和狗的作用力(支持力和摩擦力的合力)必須與總重力平衡,因此斜面對人和狗的作用力大小為

(方向豎直向上),故A正確;B.設繩子拉力為T,對狗,由平衡條件有

整理得斜面對狗的支持力

可知若狗拉繩子的力增大,斜面對狗的支持力減小,故B錯誤;題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】A【詳解】C.對狗,由平衡條件有

對人,由平衡條件有

可知f狗、f人方向相同,大小不同,故C錯誤;D.人受到的摩擦力為

若f人為0,可得

此時對狗分析有

解得

而斜面對狗的支持力不可能為負值,假設失敗,故D錯誤。故選A。

D題型一受力分析、整體法與隔離法考向2繩、桿類及多物體靜態(tài)平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】D【詳解】設C處張力大小為FC,以AC輸電線為對象,根據(jù)平衡條件可得

以BC輸電線為對象,根據(jù)平衡條件可得

可得AC與BC兩段輸電線質(zhì)量比為

故選D。5.(2025·山西·模擬預測)用三根細線a、b、c將兩個小球1和2連接并懸掛,如圖所示,兩小球處于靜止狀態(tài),細線a與豎直方向的夾角為30°,細線c水平。小球1和2的質(zhì)量之比為2:1,下列說法正確的是(

)A.細線a、c拉力之比為3:1B.細線a、b拉力之比為2:1C.細線b與豎直方向的夾角為45°D.若保持c水平,兩球質(zhì)量不變,減小a與豎直方向的夾角,線c中的拉力將減小D題型一受力分析、整體法與隔離法考向2繩、桿類及多物體靜態(tài)平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法

6.(2025·湖北黃岡·一模)如圖所示,豎直方向固定一個圓形軌道,其內(nèi)部恰好對稱放置5個完全相同、重力均為G的光滑勻質(zhì)小球,球1和球5的重心與軌道圓心O在同一高度,5個小球的重心和圓形軌道的圓心在同一豎直面內(nèi),下列說法正確的是(

)A.軌道對球1、球5的作用力相同B.球2和球4對球3作用力的合力方向豎直向下C.球2對球1的作用力大小可能小于GD.軌道對球3的作用力大小等于5GB題型一受力分析、整體法與隔離法考向2繩、桿類及多物體靜態(tài)平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】B【詳解】A.圓軌道對球1、球5的作用力方向不同,A錯誤;B.對3受力分析易知球2和球4對球3作用力的合力方向豎直向下,B正確;C.對球1受力分析如圖結(jié)合勾股定理可判斷球2對球1的作用力F大小一定大于G,C錯誤;D.對整體受力分析,由于軌道對4和2有斜向上的支持力,則有

可得軌道對3的支持力小于5G,D錯誤。選B。題型一受力分析、整體法與隔離法考向2繩、桿類及多物體靜態(tài)平衡問題【題型總結(jié)】多物體及勻質(zhì)繩索的平衡問題處理方法1)多物體的平衡問題處理方法①多個物體具有相同的加速度(含加速度等于0)運動時,往往要考慮整體法與隔離法的綜合應用。②整體法只能求外力,隔離法既可以求外力,也可以求內(nèi)力。所以,確定研究對象,分清受力是關鍵。題型一受力分析、整體法與隔離法考向2繩、桿類及多物體靜態(tài)平衡問題【題型總結(jié)】多物體及勻質(zhì)繩索的平衡問題處理方法2)勻質(zhì)繩索的平衡問題在形式上以一個獨立的整體性物體形式存在,但就問題分析來看,其本質(zhì)是整體法與隔離法的深化。主要類型有粗細均勻、質(zhì)量分別均勻的繩索、鏈條、桿子等。解決這類問題的關鍵是選擇合適的一段或幾段進行受力分析計算;或選擇一段進行受力分析,逐漸增加(或減少)所選段的長度,再進行分析計算,從而解決問題。7.(2025·浙江·模擬預測)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不為零D.繩子拉力的作用力與桿的重力是一對平衡力B題型一受力分析、整體法與隔離法考向3空間類靜態(tài)平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】B【詳解】AC.由于三根繩子長度不同,說明三力與豎直方向的夾角不相同,由于桿保持靜止且豎直,故在水平方向三力水平分力的合力應為零;故說明三力的大小不可能相等。故AC錯誤;B.由于三力在豎直方向有拉力,桿在豎直方向合力為零,故桿對地面的壓力大于重力;故B正確;D.由于桿受繩子的拉力、重力及支地面的持力,故繩子拉力的合力與重力的合力等于地面對桿的支持力,故D錯誤。故選B。

A題型一受力分析、整體法與隔離法考向3空間類靜態(tài)平衡問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】A【詳解】整體受力平衡有

對同一根繩節(jié)點位置有

兩式聯(lián)立可得

故選A。題型一受力分析、整體法與隔離法【題型總結(jié)】呈空間對稱的立體平衡問題

這類n個相同重復單元呈空間對稱的立體平衡問題問題,可以先分析其中某一單元,這一個單元豎直方向上的合力與重力的n分之一平衡??枷?空間類靜態(tài)平衡問題1.(2022河北,7,3分)如圖,用兩根等長的細繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的P點,將木板以底邊MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平,繩與木板之間的夾角保持不變,忽略圓柱體與木板之間的摩擦,在轉(zhuǎn)動過程中()A.圓柱體對木板的壓力逐漸增大B.圓柱體對木板的壓力先增大后減小C.兩根細繩上的拉力均先增大后減小D.兩根細繩對圓柱體拉力的合力保持不變B題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題【技巧點撥或解題提示】立體問題學會用降維法,選擇一個適合的角度觀察分析【答案】B【解析】設兩繩子對圓柱體的拉力的合力為T,木板對圓柱體的支持力為N,繩子與木板夾角為α,從右向左看如圖所示在矢量三角形中,根據(jù)正弦定理

,在木板以直線MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平過程中,α不變,γ從90°逐漸減小到0,又

,且

α<90°,可知

,則

,可知β從銳角逐漸增大到鈍角,根據(jù)

,由于sinγ不斷減小,可知T不斷減小,sinβ先增大后減小,可知N先增大后減小,結(jié)合牛頓第三定律可知,圓柱體對木板的壓力先增大后減小,設兩繩子之間的夾角為2θ,繩子拉力為T’,則2T’cosθ=T,可得

不變,T逐漸減小,可知繩子拉力不斷減小,故B正確,ACD錯誤。故選B。題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題命題解讀新情境:懸掛圓柱體隨木板緩慢轉(zhuǎn)動的動態(tài)過程,涉及空間姿態(tài)變化下的受力演變。新考法:考查動態(tài)平衡中的極值問題,需結(jié)合正弦定理與幾何關系分析力的變化趨勢。區(qū)分“拉力合力”與“單繩拉力”的變化規(guī)律。新角度:深化對動態(tài)平衡中極值問題的理解,強調(diào)數(shù)學工具(正弦定理)在物理中的應用。聚焦“動態(tài)過程分析”,考查學生從空間幾何變化推導物理量極值的能力。題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題

B題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題【答案】B【解析】AB.對石墩受力分析,由平衡條件可知

聯(lián)立解得

,故A錯誤,B正確;C.拉力的大小為

其中

可知當

時,拉力有最小值,即減小夾角θ,輕繩的合拉力不一定減小,故C錯誤;D.摩擦力大小為

,可知增大夾角θ,摩擦力一直減小,當θ趨近于90°時,摩擦力最小,故輕繩的合拉力最小時,地面對石墩的摩擦力不是最小,故D錯誤;故選B。題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題命題解讀新情境:生活化場景中工作人員用雙繩勻速移動石墩,涉及摩擦與拉力的耦合關系。新考法:平衡方程與三角函數(shù)結(jié)合,需推導拉力表達式并分析夾角優(yōu)化問題。同時辨析“拉力最小”與“摩擦力最小”的條件差異。新角度:將經(jīng)典斜面模型轉(zhuǎn)化為平面牽引問題,考查函數(shù)思想在物理中的應用。注重“數(shù)學與物理結(jié)合”,選項設置混淆變化趨勢(如拉力單調(diào)性與極值的存在性)。題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題知識1動態(tài)平衡問題

動態(tài)平衡是指研究對象的某些參量在變化,如速度、受力狀態(tài)等,但是________,可以看成_________,因此題目中有_________________________等。平行四邊形定則是基本方法,但也要根據(jù)實際情況采用不同的方法,若出現(xiàn)直角三角形,常用三角函數(shù)表示合力與分力的關系。非常緩慢平衡狀態(tài)關鍵詞「緩慢」、「輕輕地」題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題

提分點撥:平衡中的“四看”與“四想”

1)看到“緩慢”,想到“物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)”。2)看到“輕繩、輕環(huán)”,想到“繩、環(huán)的質(zhì)量可忽略不計”。3)看到“光滑”,想到“摩擦力為零”。4)看到“恰好”想到“題述的過程存在臨界點”。知識1動態(tài)平衡問題1.臨界問題

1)當某物理量變化時,會引起其他幾個物理量的變化,從而使物體所處的平衡狀態(tài)_________或___________,在問題的描述中常用_______________________等語言敘述.2)臨界問題常見的種類:①由靜止到運動,摩擦力達到最大靜摩擦力.②繩子恰好繃緊,拉力F=0.③剛好離開接觸面,支持力FN=0.2.極值問題:平衡物體的極值,一般指在力的變化過程中的________和_______問題.3.解題思路:解決此類問題重在形成清晰的物理情景,分析清楚物理過程,從而找出臨界條件或達到極值的條件。要特別注意可能出現(xiàn)的多種情況“恰好出現(xiàn)”“恰好不出現(xiàn)”“剛好”“剛能”“恰好”題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題最大值最小值知識3摩擦力的突變、極值及臨界問題1.滑動摩擦力略小于最大靜摩擦力,一般情況下,可認為滑動摩擦力與最大靜摩擦力近似相等.2.靜摩擦力是被動力,其存在及大小、方向取決于物體間的相對運動的趨勢,而且靜摩擦力存在最大值.存在靜摩擦力的連接系統(tǒng),____________________________是___________________.3.滑動摩擦力的突變問題:滑動摩擦力的大小與接觸面的動摩擦因數(shù)和接觸面受到的壓力均成正比,發(fā)生相對運動的物體,如果接觸面的動摩擦因數(shù)發(fā)生變化或接觸面受到的壓力發(fā)生變化,則滑動摩擦力就會發(fā)生變化.4.研究傳送帶問題時,___________________________的時刻往往是摩擦力的大小、方向和運動性質(zhì)的分界點.相對滑動與相對靜止的臨界狀態(tài)靜摩擦力達到最大值物體和傳送帶的速度相等題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題知識3摩擦力的突變、極值及臨界問題5.分析方法:1)在涉及摩擦力的情況中,題目中出現(xiàn)_________________和________等關鍵詞時,一般隱藏著摩擦力突變的臨界問題.題意中某個物理量在變化過程中發(fā)生突變,可能導致摩擦力突變,則該物理量突變時的狀態(tài)即為臨界狀態(tài).2)分析臨界狀態(tài),物體由相對靜止變?yōu)橄鄬\動,或者由相對運動變?yōu)橄鄬o止,或者受力情況發(fā)生突變,往往是摩擦力突變問題的臨界狀態(tài).3)確定各階段摩擦力的性質(zhì)和受力情況,做好________摩擦力的分析.“最大”“最小”“剛好”題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題各階段1.平行四邊形定則:基本方法,但也要根據(jù)實際情況采用不同的方法,若出現(xiàn)直角三角形,常用三角函數(shù)表示合力與分力的關系.2.圖解法:用圖解法分析物體動態(tài)平衡問題時,一般物體只受_________作用,且有___________,即其中一個力大小、方向均不變,另一個力的方向不變或另兩個力的夾角不變.三個力兩個能力1掌握處理動態(tài)平衡問題的基本方法題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題不變量

提分點撥:圖解法的一般步驟

1)對研究的對象進行受力分析2)畫出受力分析的平行四邊形或者頭尾相連的三角形3)找出一個大小方向都不變的力,找出一個方向不變的力,

結(jié)合平行四邊形各邊或者角度的變化確定力的大小及方向的變化情況【互動演示課件地址】http:///expt/1/15/24能力1掌握處理動態(tài)平衡問題的基本方法題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題3.解析法:對研究對象進行受力分析,畫出受力示意圖,根據(jù)物體的_____________,得到_________________________

(通常為三角函數(shù)關系),最后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化.4.相似三角形法的適用情況:對于兩個力的方向都在變化的情況,通過相似,_____力三角形到結(jié)構(gòu)三角形中求解平衡條件列方程因變量與自變量的函數(shù)表達式能力1掌握處理動態(tài)平衡問題的基本方法題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題轉(zhuǎn)移

提分點撥:相似三角形法的一般步驟

1)對物體受力分析2)若處于平衡狀態(tài)且受三個力,構(gòu)成首尾相接的力學三角形3)尋找與力學三角形相似的幾何三角形4)根據(jù)幾何三角形長度及夾角的變化判斷力的大小和方向的變化能力1掌握處理動態(tài)平衡問題的基本方法題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題1.三力作用下的動態(tài)平衡分析解決思路能力2解決不同受力情況下的動態(tài)平衡問題題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題2.四力作用下的動態(tài)平衡1)在四力平衡中,如果有兩個力為恒力,或這兩個力的合力方向恒定,可____________________________________________。

例如:如圖所示,qE<mg,把擋板沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)至水平的過程中,可以用重力與靜電力的合力F合=mg-qE代替重力與靜電力。用這兩個力的合力代替這兩個力,轉(zhuǎn)化為三力平衡題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題能力2解決不同受力情況下的動態(tài)平衡問題

三角函數(shù)題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題能力2解決不同受力情況下的動態(tài)平衡問題正交分解法1.極限法:首先要正確地進行受力分析和變化過程分析,找出平衡的臨界點和極值點;臨界條件必須在變化中去尋找,不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題,而要把某個物理量推向極端,即極大和極小.2.數(shù)學分析法:通過對問題的分析,依據(jù)物體的平衡條件寫出______________________

(畫出函數(shù)圖像),用________________

(如求二次函數(shù)極值、三角函數(shù)極值).3.物理分析方法:根據(jù)物體的平衡條件,作出力的________,通過對物理過程的分析,利用平行四邊形定則進行動態(tài)分析,確定最大值與最小值.此種方法通常適用于物體只在三個力作用下的動態(tài)平衡中的極值問題物理量之間的函數(shù)關系題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題能力3掌握解決極值問題的基本方法數(shù)學方法求極值矢量圖例如:

①如圖甲,若已知F合的方向、大小及一個分力F1的方向,則另一個分力F2取最小值的條件為F2⊥F1;

②如圖乙,若已知F合的方向及一個分力F1的大小、方向,則另一個分力F2取最小值的條件為F2⊥F合.題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題能力3掌握解決極值問題的基本方法題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題能力4解決動態(tài)平衡及極值問題的必備數(shù)學知識數(shù)學知識圖示公式注意事項正弦定理物體受三個共點力平衡,把表示三個力的有向線段作閉合矢量三角形,求某一個力或分析力的變化輔助角公式物體受4個共點力,合力恒定,當F方向變化時,求F的極小值題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題能力4解決動態(tài)平衡及極值問題的必備數(shù)學知識數(shù)學知識圖示公式注意事項拉密定理直接畫出三個合力為0的共點力,應用拉密定理,比正弦定理更加便捷1.

(2025·河北·三模)如圖所示,豎直墻壁上的M、N兩點在同一豎直線上,固定的豎直桿上的P點與N

點的連線水平且垂直NS,輕繩的兩端分別系在P、M兩點,光滑小滑輪吊著一重物可在輕繩上滑動。先將輕繩右端沿豎直直線從M點緩慢移動至N

點,然后再沿墻面從N點水平緩慢移動至S點,整個過程重物始終沒落地。則整個過程輕繩張力大小的變化情況是()A.一直增大B.先增大后減小C.先不變后增大D.先不變后減小C考向1動態(tài)平衡問題題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】C【詳解】設兩段輕繩之間的夾角為θ,重物的質(zhì)量為m,繩的拉力為F。根據(jù)平衡條件得

,解得

先將輕繩右端沿豎直直線從M點緩慢移動至N

點的過程中,θ不變(如圖所示),F(xiàn)不變。然后再沿墻面從N點水平緩慢移動至S點的過程中,輕繩兩個端點之間的距離逐漸增大,θ增大,

減小,F(xiàn)增大。綜上所述,先將輕繩右端沿豎直直線從M點緩慢移動至N

點,然后再沿墻面從N點水平緩慢移動至S點,整個過程輕繩張力大小先不變后增大。故選C。2.(2025·湖北黃岡·一模)如圖所示,斜面體上用鉸鏈連接一輕桿,輕桿頂端固定一個可視為質(zhì)點的小球,輕繩跨過斜面體頂端的光滑定滑輪,一端固定在小球上,另一端用手拉住,保持小球靜止。初始時輕桿與斜面垂直,定滑輪右側(cè)部分輕繩恰好水平,左側(cè)的輕繩與豎直方向夾角為θ且始終保持不變,現(xiàn)緩慢拉輕繩直至輕桿豎直,在此過程中,斜面體始終靜止在水平地面上,下列說法正確的是(

)A.輕繩上的拉力先增大后減小B.輕桿對小球的支持力大小始終不變C.地面對斜面體的支持力先減小后增大D.地面對斜面體的摩擦力一直減小D考向1動態(tài)平衡問題題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】D【詳解】設桿的彈力與繩拉力方向夾角為θ3,拉力方向和重力方向夾角θ1,重力和彈力方向夾角θ2,所以θ3減?。ㄢg角),而θ1也減?。ㄤJ角),故θ2一定增大(鈍角),根據(jù)拉密定理

可得輕繩上的拉力F和支持力FN均減小。拉力水平分力和豎直分力均減小,對整體受力分析得:地面對斜面的支持力等于整體重力與拉力豎直分力之和逐漸減小,摩擦力等于拉力水平分力也逐漸減小。故選D??枷?動態(tài)平衡問題題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題【題型總結(jié)】動態(tài)平衡問題的求解思路3.(2025·廣東深圳·一模)如圖所示,用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間,開始時OB繩水平?,F(xiàn)保持O點位置不變,改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B’點,此時OB’與OA之間的夾角θ<90°。設此過程中OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB,則下列說法中正確的是()A.FOA一直增大

B.FOB一直減小C.FOB先減小,后增大

D.當θ<90°時,F(xiàn)OB最大C考向2臨界、極值問題題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】C【詳解】以結(jié)點O為研究對象,其受重力G、繩OA的拉力FOA和繩OB的拉力FOB,如圖所示,根據(jù)平衡條件知,兩根繩子的拉力的合力與重力大小相等、方向相反,作出輕繩OB在不同位置時力的合成圖,由圖看出,F(xiàn)OA一直減小,F(xiàn)OB先減小,后增大,當θ=90°時,F(xiàn)OB最小,故選C。

AD考向2臨界、極值問題題型二動態(tài)平衡及臨界、極值問題題型一受力分析、整體法與隔離法【答案】AD【詳解】ABC.設繩中張力為T,物體a受力示意圖如圖,可知當拉力F斜向右上與繩子垂直時的拉力最小,根據(jù)平衡條件有

解得

,故A正確、故BC錯誤;D.當F最小時繩中張力為

,根據(jù)平衡條件可知,物體b的摩擦力為

,故D正確。故選AD。1.(2024北京,10,3分)如圖所示為一個加速度計的原理圖?;瑝K可沿光滑桿移動,滑塊兩側(cè)與兩根相同的輕彈簧連接;固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好,且不計摩擦;兩個電源的電動勢E相同,內(nèi)阻不計。兩彈簧處于原長時,M位于R的中點,理想電壓表的指針位于表盤中央。當P端電勢高于Q端時,指針位于表盤右側(cè)。將加速度計固定在水平運動的被測物體上,則下列說法正確的是()A.若M位于R的中點右側(cè),P端電勢低于Q端B.電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大,但不成正比C.若電壓表指針位于表盤左側(cè),則物體速度方向向右D.若電壓表指針位于表盤左側(cè),則物體加速度方向向右D題型三力電綜合問題【答案】D【解析】A.由題意可知,M位于R中點位置時與兩電源間的電勢相等,設R的中點電勢為零,則M位于R的中點右側(cè),P端電勢高于Q端電勢,A錯誤;B.由歐姆定律及電阻定律可知,P端與Q端電勢差與指針偏離R中點的距離x成正比,B錯誤;C.已知電壓表指針位于表盤左側(cè),只能確定加速度的方向,不能確定速度的方向,C錯誤;D.已知電壓表指針位于表盤左側(cè),滑塊左側(cè)彈簧壓縮、右側(cè)彈簧伸長,滑塊所受合力向右,故物體加速度方向向右,D正確。故選D。題型三力電綜合問題命題解讀新情境:基于滑動變阻器與雙彈簧結(jié)構(gòu)的加速度傳感器,聯(lián)系現(xiàn)

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