内容正文:
第一板块 力与运动
把脉高考
本板块在高考命题中主要集中在:物体的平衡、力与直线运动、曲线运动和万有引力、纸带类实验等,试题难度中等或偏下。单独命题多以选择题、填空题的形式呈现;牛顿运动定律与直线运动规律及平抛运动、圆周运动知识的综合,常以计算题的形式 呈现。命题情境注重与生产、生活、当今热点、现代科技相联系,充分体现了对科学思维、学以致用等能力的考查。
系统“物理观念”·落实备考基础·保分题目“短平快”
纲举目张·一图串知 | 有哪些知识·知识间有怎么样的联系
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微专题Ⅰ-1 力与平衡
命题视角(一) 受力分析
[真题试能力]
1.(2023·浙江6月选考)在足球运动中,足球入网如图所示,则( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
解析:选B 在踢香蕉球时,需要考虑踢在足球上的位置与角度以及足球的转动和空气阻力,所以不可以把足球看作质点,故A错误;惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不变,则惯性不变,故B正确;足球在飞行时脚已经离开足球,故只受重力和空气阻力,故C错误;触网时足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。
2.(2022·湖南高考)2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是( )
解析:选A 将飘带等分成n小段,每段质量均为m,每段所受风力大小为F。由下向上数,第1段受力如图1所示,设mg与F的合力方向与水平方向的夹角为θ,根据平衡条件可知,第2段对第1段的拉力F1与水平方向的夹角为θ。第2段受力如图2所示,F1′为第1段对第2段的反作用力,由于mg与F的合力大小等于F1,且F1′与F1等大反向,可知mg、F、F1′三者的合力为2F1,且合力与水平方向的夹角为θ,可知第3段对第2段的拉力F2=2F1,方向与水平方向的夹角为θ。以此类推,可知每小段之间的相互作用力在同一直线上,故飘带实际形态最接近直线,故A正确,B、C、D错误。
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[固本提素养]
1.受力分析的基本思路
2.受力分析的两种方法
[精练速过关]
1.(2023·成都高三调研)如图是古人筛谷时的场景,人对筛子不施加力时筛面水平,三根轻杆与竖直方向的夹角均为θ,三根轻绳与竖直方向的夹角均为β,则每根轻杆上的力与每根轻绳上的拉力之比为( )
A.sin β∶sin θ B.cos β∶cos θ
C.tan β∶tan θ D.1∶1
解析:选B 设筛子和谷子的总重力为G,把杆或绳上的力沿竖直方向和水平方向分解,在竖直方向上根据平衡条件有G=3F杆cos θ=3F绳cos β,可得=。
2.(2023·西安高三质检)挂灯笼的习俗起源于2 000多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征。如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的夹角分别为θ1和θ2。关于θ1和θ2,下列关系式中正确的是( )
A.θ1=2θ2 B.θ1=3θ2
C.sin θ1=3sin θ2 D.tan θ1=2tan θ2
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解析:选D 以左边两个灯笼为整体,设一个灯笼质量为m,水平方向BC绳子拉力为T,则有tan θ1=,以左边第二个灯笼为研究对象,则有tan θ2=,联立可得tan θ1=2tan θ2。
3.如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线2连接,甲球用细线1悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧。现把作用在甲球上的水平力F换成2F,其他条件不变,则此装置平衡时的位置可能是( )
解析:选A 设细线1与细线2和竖直方向的夹角分别为α、β,以两个小球组成的整体为研究对象,受力分析如图甲所示,根据平衡条件可知,细线1的方向不可能沿竖直方向,应偏向右侧,由平衡条件可得tan α=。以b球为研究对象,受力分析如图乙所示,由平衡条件可得tan β=,对比可得α<β,故选A。
命题视角(二) 静态平衡
[真题试能力]
1.(2023·广东高考)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是( )
A.Ff=G B.F=FN
C.Ff=Gcos