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专题02 力与物体的平衡（讲）
考试大纲 1. 滑动摩擦、静摩擦、滑动摩擦因数 要求 考纲解读 高考着重考查的知识点有：力的合成与分Ⅰ 解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式．对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试2. 形变、弹性、胡克定律 3. 矢量和标量 4.力的合成和分解 Ⅰ 热点问题．此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势． Ⅰ Ⅱ 考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学5.共点力的平衡 Ⅱ 的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核.
纵观近几年高考试题，预测2017年物理高考试题还会
1、高考对本章内容着重考查的知识点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等，对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有热点问题。题型通常为选择题，分值一般为6分。
2、以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将会加强，在2017届高考复习中应特别关注建立物理模型能力的培养。
考向01 三种常见力：重力、弹力和摩擦力 1.讲高考
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（1）考纲要求
高考着重考查的知识点有：重力、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式；弹力、摩擦力的产生条件、方向判断及大小计算。 （2）命题规律
这部分知识单独考查一知识点的试题很少，大多数情况都是同时涉及几个知识点，而且都是与牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，此外，基础概念与实际联系与是当前高考命题的一个趋势。 特别注重物理思维与物理能力的考核
案例1．【2016·江苏卷】一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为： （ ） A．40 m/N 【答案】D
【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误，D正确。
【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位。
案例2． 【2015·山东·16】如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为?1，A与地面间的动摩擦因数为?2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为： （ ）
B．40 N/m
C．200 m/N
D．200 N/m
B A A．
1?1?2 B．
1??1?2?1?2 C．
1??1?2?1?2 D．
2??1?2?1?2
【答案】B
【名师点睛】解题的关键是正确选择研究对象；并对研究对象列得平衡方程.
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案例3． 【2015·上海·14】如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力F正比于Sv2，其中v为风速、S为物块迎风面积。当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为： （ ）
A．4m 【答案】D
【解析】 一质量为m的正方体的边长为a，刚好被推动，在水平方向上受到风力和最大静摩擦力，最大静
2322摩擦力与正压力成正比的，设比例系数为μ，且二力大小相等，?mg?kSv0， 得：?ag?kav0同理另322一块质量为m′正方形的边长为b，刚好被推动时，有?bg?kbv0，解得b=4a，所以质量为m′正方形
B．8m C．32m D．64m
的体积是质量为m正方形体积的64倍，所以m′=64m，故D正确，A、B、C错误。
【名师点睛】 本题考查最大静摩擦力，意在考查考生的分析推理能力。本题要特别注意：物块的体积变了，质量也就变了，最大静摩擦力也变了。要抓住不变量“密度”，做这个题目就容易了。 2．讲基础
（1）重力：涉及到重力问题时，最容易出错的是，把重力忘掉了。 （2）弹力
①产生条件：直接接触；弹性形变
②大小：弹簧弹力F=kx，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。
③方向：压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。
特别提醒：绳只能产生拉力，杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，在分析竖直平面内的圆周运动时应该注意两者的区别。 3.摩擦力
①产生条件：①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势
②大小：滑动摩擦力大小 Ff??FN,与接触面的面积和物体运动速度无关；静摩擦力大小根据牛顿运动定
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律或平衡条件求解。
③方向：沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反 3．讲典例
案例1．（多选）如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是： （ ）
A、b对c的摩擦力可能先减小后增大 B、地面对c的支持力可能不变 C、c对地面的摩擦力方向始终向左 D、弹簧的弹力始终不变 【答案】AD
【解析】由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，故A正确；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，在b盒内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以整体受到的支持力一定增大，故B错误；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力有一个向右的分力，所以可知摩擦力的方向一定向右，故C错误； a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变，故D正确。
【名师点睛】本题关键通过分析物体的受力情况，确定摩擦力的大小和方向；注意静摩擦力可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上．
【趁热打铁】如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则下列判断正确的是： （ ）
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A．天花板与木块间的弹力可能为零 B．天花板对木块的摩擦力可能为零
C．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力增大 D．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力不变 【答案】D
【名师点睛】木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力，加重力、推力F，木块共受到四个力．在逐渐增大F的过程，木块受到的静摩擦力不变，木块将始终保持静止。
案例2．（多选）如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是： （ ）
A、a物体对水平挡板的压力大小不可能为2mg B、a物体所受摩擦力的大小为F
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高考物理二轮复习 专题02 力与物体的平衡(讲)(含解析)1
