内容正文:
澧县一中2023级高三物理一轮复习模型、方法补充(一)
高三物理组编写
模型类(一)等时折返模型
例题1、如图所示,设物体由点出发做匀加速直线运动,加速度大小为,运动到点时速度大小为,这时立即以大小为的加速度做匀减速直线运动,由题意可知,物体速度应先减速到再返回出发点,速度为 求
思考1:V1和v2的大小关系
思考2:两段的加速度大小关系
思考3: 两段过程中合外力做功大小关系和冲量大小关系
感悟1:总结口诀:换力等时回原位,合力一定变三倍
针对训练1:一滑块从一固定的光滑斜面上的A点,在沿斜面向上的拉力作用下,由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动,3s末到达B点,此时撤去拉力,又经过3s滑块恰好返回到A点,则下列说法不正确的是( )【答案】BCD
A.撤去拉力后滑块的加速度大小为
B.滑块返回到A点时的速率为6m/s
C.滑块运动到的最高点与A点间的距离为9m
D.滑块从B点运动到最高点所用的时间为0.5s
模型类一拓展:不等时但等位移大小折返
例2、某质点从O点由静止开始以大小为a1的加速度做匀加速直线运动,运动了时间t后立刻以反方向的另一加速度a2做匀变速直线运动,再经过时间2t质点恰好返回到O点,求
(1)质点两次加速度a1和a2的比值;
(2)物体在t时的速度v1大小与3t时物体的速度v2大小的比值。
【答案】(1);(2)
方法类一:巧选参考系解决追及问题
例3:天花板上吊一根长L=1m的棍子,在它开始自由下落的同时,地面上有一只小球竖直上抛,t1=0.5s时,棍的下端和小球在同一高度,小球经过棍长的时间为Δt=0.1s,求:(g=10m/s2)
(1)小球上抛的初速度;
(2)天花板离地的高度
常规方法处理:
巧选参考系处理(合二为一法)
感悟2:“合二为一”法:选取其中一个运动物体作为参考系,将整个运动过程简化为一个物体的相对运动
用“合二为一”法解决直线运动问题时,特别要注意,速度,加速度,位移的相对性和一致性。而相遇和追及问题,常见“能否追上”“相遇的时间位置”等,关于临界条件可以归纳为:
(1)追及问题。若两物体速度相等时,还没有追上,则永远追不上,此时二者间有最小距离。在“合二为一”法中,选取其中一个运动物体作为参考系,则临界条件为另一物体的相对速度v=0。
(2)同向的相遇问题。两物体相遇时,在“合二为一”法中,相对运动的物体,其相对位移s为两物体的起始间距。
针对训练2:两小球在高空同一位置均以20m/s的速率同时竖直上抛和下抛,试求在5S时两球相距多远?
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$前哲流风 日新其格 星光不忘赶路人,岁月不负有心人
澧县一中2026届高三物理一轮复习模型、方法补充(二)
高三物理组编写
模型类(二)晾衣服模型
例题1、绳长大于直杆的长度,轻绳上有一动滑轮,重物悬挂在动滑轮上,系统处于静止状态。现将直杆在竖直平面内绕点顺时针缓慢转过角度。忽略动滑轮与轻绳的摩擦,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力先增大后减小
B.轻绳的拉力先减小后增大
C.重物受到的合力先减小后增大
D.重物受到的合力先增大后减小
感悟1:杆的旋转导致AB在垂直重力方向的水平投影间距变化
例题2、(多选)如图所示,一根轻质细绳两端分别固定在足够长的两竖直杆上等高的A、B点,两竖直杆间的距离为4m,质量为0.6kg、可视为质点的灯笼用轻质光滑挂钩挂在细绳上。无风时灯笼静止的状态记为状态1,此时细绳状态如实线所示且细绳上的弹力大小为5N;当灯笼受到水平向右的恒定风力时,灯笼静止的状态记为状态2,细绳状态如虚线所示。细绳长度始终不变,取重力加速度大小m/s2,下列说法正确的是( )
A.细绳的长度为5m
B.状态2下挂钩两侧细绳的夹角小于状态1下挂钩两侧细绳的夹角
C.若在状态1下缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),则细绳上的弹力逐渐减小
D.若在状态2下缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),则细绳上的弹力逐渐减小
感悟2:等效重力方向变化导致AB在等效重力垂直方向的投影间距变化
针对训练.(多选)如图所示,轻绳两端分别固定在两根竖直杆的A点和B点,A、B等高,将挂有衣服的晾衣架挂在绳上,衣架与绳的接触点为O点。某时刻,吹来一阵风,衣服受到水平向右的恒定风力之后重新平衡。不计衣架的质量,不计绳与衣架挂钩间的摩擦,下列说法正确的是
A.无论是有风还是无风,挂钩左右两侧绳的张力大小都相等
B.与无风时相比,有风时∠AOB更大
C.若水平风力随时间从零开始缓慢增大到足够大,则细绳的张力一定一直增大
D.若水平风力随时间从零开始缓慢增大到足够大,则细绳的张力可能先减小后增大
模型类三:自锁模型
当所加推力F与支持力FN反方向间的夹角β≤θ时,无论推力F多大,都不能推动物体在平面(斜面)上运动,这种现象称为摩擦自锁,如上图两种情况
分析与思路
类型1:平面上摩擦自锁
例3:如图所示,拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图).设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A.当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为
B.当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为
C.当μ≥tan θ时,无论用多大的力都能推动拖把头
D.当μ<tan θ时,无论用多大的力都能推动拖把头
类型2. 斜面上的摩擦自锁
例4:如图所示,质量为m的物体,放在一固定的斜面上,当斜面倾角θ=30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右的恒力,物体可沿斜面向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现增大斜面倾角θ,当θ增大并超过某一临界角θ0时,不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行.那么( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为
B.θ0=45°
C.θ0=60°
D.θ0=30°
澧县一中2026届高三物理一轮复习模型、方法补充(二)参考答案
例题1
AB.设直杆AB的长度为l,绳长为L,轻绳与水平方向夹角为α,作如图所示的辅助线
则根据几何关系可得,,
联立可得
根据平衡条件可得
可得,可知,直杆从图示位置绕A点顺时针缓慢转过2θ角的过程中,轻绳的拉力先增大再减小,故A正确,B错误;
CD.因为直杆是缓慢运动,处于动态平衡状态,所以重物受到的合力一直为0,故C错误,D错误。故选A。
例2设绳长为L,因光滑轻质挂钩,可知两边绳子的拉力相等,设为F,绳子与竖直方向的夹角相等,则由平衡可知
设灯笼与绳子得交点为,由几何关系有
联立解得绳长为
若在状态1下缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),角不变,绳上的拉力不变,A正确,C错误;
BD.受到水平向右的恒定风力时,灯笼受力增加一个风力,四力平衡,两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡,如图所示的状态
设有风时绳子夹角的一半为,由几何关系有
由上述分析可知无风时,由几何关系有
因为
联立可知
当在有风的情况下,缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),根据图像可以看出,两端绳子之间的夹角变小,但是两细绳拉力的合力为恒力,则绳上的拉力变小,B正确,D正确。
故选ABD。
针对训练1
由于不计绳与挂钩间的摩擦,挂钩左右为一根绳,绳的张力处处相等,故A正确;
B.由于挂钩的运动轨迹为椭圆,为椭圆的两个焦点,无风时挂钩位于椭圆的短轴处,最大,故B错误;
CD.有风时,受力分析图如图所示
可知,
由几何关系有
为间距,为总绳长,联立可得细绳的张力大小为
式中
可知风力随时间从零逐渐的缓慢增大到足够大,逐渐增大,细绳的张力大小可能一直增大,也可能先减小后增大,C错误,D正确。故选AD。
例3 B
以拖把头为研究对象,对其进行受力分析.拖把头受重力mg、地板的支持力FN、拖杆对拖把头的推力F和摩擦力Ff.把拖把头看成质点,建立直角坐标系,如图所示.把推力F沿x轴方向和y轴方向分解,根据平衡条件列方程:Fsin θ-Ff=0,FN-Fcos θ
-mg=0,又Ff=μFN,联立三式解得F=,所以选项A错误,B正确;当μ≥tan θ时,μcos θ≥sin θ,Fsin θ-Ff=Fsin θ-μFcos θ-μmg<0,所以无论用多大的力都不能推动拖把头,选项C错误;当μ<tan θ时,μcos θ<sin θ,Fsin θ-Ff=Fsin θ-μFcos θ-μmg=F(sin θ-μcos θ)-μmg,如果F(sin θ-μcos θ)-μmg>0,能推动拖把头,否则不能推动拖把头,选项D错误.
例4 C
斜面倾角为30°时,物体恰能匀速下滑,对物体进行受力分析,如图所示,可知应满足mgsin 30°-μmgcos 30°=0,解得μ=,A错;物体与斜面间的摩擦角α=arctan μ=30°,因此当水平恒力F与斜面支持力FN成30°角,即斜面倾角为60°时,无论F多大,都不能使物体沿斜面上滑,故θ0=60°,C对,B、D错.
屡来送落日,丰获慰劳农 第 7 页 黄金酬商贾,金果报人生
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$澧县一中2023级高三物理一轮复习模型、方法补充(三)
高三物理组编写
模型类五:斜面体模型
微模型1:斜劈
方法类1、用全反力方向判断地面对斜劈的静摩擦力
情境:如下粗糙水平面上斜劈始终静止不动,在物块上不施加外力F或施加外力F的情况下,
物块在斜劈上运动时,分析地面对斜劈的静摩擦力£的方向,斜劈与物块间的动摩擦因数为
4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力
微模总结:
情形一μ=tan
.'tan=
N
=μ=tan6→o=0
H=tan
.M→m的作用力F全反方向↑→
匀速
M
μ=tan0
m→M的反作用力F'金反方向→
个0
9
77777777777777777
77777777
地面→M的摩擦力f=0
血g
恒有:地面→M的摩擦力f=0
情形二μ<tand
对F:N不变→F金度不变→
地→M:F:不变,f不变
施加
U
对F2:N变小→F金度变小→
-M
u<tane
F后
地→M:F&变小,f#变小
Mg
对FN变大→F友变大→
地→M:F变大,f#变大
tan=
Nμ
N
=μ<tan0→p<0恒有:地面→M的f方向
情形三>tan日
对F:N不变→F金反不变→
地→M:F不变,「。不变
μ>tan0
m
施加
对F2:N变小→F变小→
M
2
F后
地→M:F支变小,f变小
μ>tand
对F好:N变大→F会反变大→
tan=
=μ>tan0→p>0恒有:地面→M的f#方向
地→M:F:变大,「#变大
只要物块在斜劈上运动:
感悟1:μ<tand,f指向斜劈倾角方向;μ=tan6,f=0;u>tan6,f背离斜劈倾角方向
感悟2:无论μ<tan6或μ>tan6,在物块上施加任意方向力F,只要物块在运动,不影响地面
对斜劈的f静方向
感悟3:如施加平行于斜面的力F,不影响地面对斜劈的支持力和f前
典例1.如图所示,斜劈A静止放置在水平地面上,质量为的物体B在外力F1和F2的共
同作用下沿斜劈表面向下运动,当F1方向水平向右,F2方向沿斜劈表面向下时,斜劈受到
地面的摩擦力方向向左,则下列说法正确的是
A.A若只撒去F1,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
B.若只撒去F1,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变
C若只撒去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
D若只撒去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变
感悟:
针对训练1.一倾角为30°斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑,现给物体施加如图
所示力F,F与竖直方向夹角为30°,斜劈仍静止,物体加速下滑,则此时地面对斜劈的摩
擦力为(
A.大小为0
B.方向水平向右
C.方向水平向左、
D.无法判断大小和方向
感悟:μ=tan6,f=0
针对训练2.一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面
上放一滑块,若给一向下的初速度,则m正好
保持匀速下滑,斜面依然不动。如图所示,现在m
下滑的过程中再加一个作
用力,则以下说法正确的是()
A.在m上加一竖直向下的力耳,则m将做加速运动,M对地无摩擦力的作用
B.在上加一个沿斜面向下的力F,则m将做加速运动,M对地有水平向左的静摩擦力
的作用
C.在m上加一个水平向右的力耳,则m将做减速运动,m在停止前M对地有向右的静摩
擦力的作用
D.无论在上加什么方向的力,在m停止前M对地都无摩擦力的作用
感悟一:μ>tan6,f静背离斜劈倾角方向
感悟二:能否用质点系牛顿第二定律处理支持力和静摩擦力?
微模型2:斜杆模型(本质斜面体)
1.情境与微模建构
如右所示,粗糙程度未知的斜杆固定在地面上,夹角为6,杆
上套一质量为的圆环,轻绳连接圆环和下方质量为M的小球,
Q
现给小球一沿杆方向的初速度V0,图中所示4个位置系统的状态
不同,重力加速度为g
2.抓关键位置
a.当球在①位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数μ
b.当球在②位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数μ
c当球在①②之间位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数
d.当球在②右侧④位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数
e.当球在①的左侧③位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数
感悟三:为什么说斜杆模型本质是斜面体模型?以上5种情景分别对应下图中物块的哪
种运动情况?
77777777777777777777777777777777
微模总结:
匀减速下滑u>tan0
匀减速上滑μ≠0
a=ugcos0-gsin0
a=ugcos0+gsine
(4)
a变大沿杆向上
*①.③
a变大沿杆向下
匀速下滑
匀加速下滑或匀减速上滑
u=tan0
a变大沿杆向下
A=0
a=0
a=gsin0
典例2.如图所示,固定的倾斜直杆与水平方向成α角,直杆上套有一个圆环,圆环通过一根
细线与一只小球相连接,当圆环沿直杆由静止开始下滑时,小球与圆环保持相对静止,细线
伸直,且与竖直方向成6,下列说法正确的是()
A.若直杆光滑,一定有=6
B.若直杆光滑,6有可能为零
C.若直杆粗糙,6不可能为零
D.若直杆粗糙,有可能a<6
典例3.如图所示,倾角为日的斜面体放在粗糙的水平地面上,现有一带固定支架的滑块m
正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球与滑块保持相对静止且悬线与竖直方向的夹角
也为日,斜面体始终保持静止,则下列说法正确的是()
A.滑块受到4个力的作用
o
B.斜面体与滑块m的接触面粗糙
m
C.地面对斜面体的摩擦力水平向左
10
D.地面对斜面体的支持力等于整体的重力
针对训练3.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为2的小车在沿斜面向下的外
力F作用下下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球(质量为)的轻绳恰好
水平。则外力F的大小为()
A.4.5g
B.2v2mg
C.2mg
D.0.5g
30°
针对训练4,如图,倾角为日的斜面体固定在水平地面上,现有一带支架的滑块正沿斜面加
速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球,当小球与滑块相对静止后,细线方向与竖直
方向的夹角为,重力加速度为g,则()
A.若斜面光滑,则a=日
B.若斜面粗糙,则a>日
C.若a=6,小球受到的拉力为
cosθ
D.若a=6,滑块的加速度为8tan8
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模型类五:斜面体模型
微模型1:斜劈
方法类1、用全反力方向判断地面对斜劈的静摩擦力
情境:如下粗糙水平面上斜劈始终静止不动,在物块上不施加外力F或施加外力F的情况下,物块在斜劈上运动时,分析地面对斜劈的静摩擦力f的方向,斜劈与物块间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力
微模总结:
情形一μ=tanθ
情形二μ<tanθ
情形三μ>tanθ
只要物块在斜劈上运动:
感悟1:μ<tanθ,f静指向斜劈倾角方向;μ=tanθ,f静=0;μ>tanθ,f静背离斜劈倾角方向
感悟2:无论μ<tanθ或μ>tanθ,在物块上施加任意方向力F,只要物块在运动,不影响地面对斜劈的f静方向
感悟3:如施加平行于斜面的力F,不影响地面对斜劈的支持力和f静
典例1.如图所示,斜劈A静止放置在水平地面上,质量为m的物体B在外力F1和F2的共同作用下沿斜劈表面向下运动,当F1方向水平向右,F2方向沿斜劈表面向下时,斜劈受到地面的摩擦力方向向左,则下列说法正确的是
A.A.若只撒去F1,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
B.若只撒去F1,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变
C.若只撒去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
D.若只撒去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变
感悟:
针对训练1.一倾角为30˚斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑,现给物体施加如图所示力F,F与竖直方向夹角为30˚,斜劈仍静止,物体加速下滑,则此时地面对斜劈的摩擦力为( )
A.大小为0
B.方向水平向右
C.方向水平向左、
D.无法判断大小和方向
感悟:μ=tanθ,f静=0
针对训练2.一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面
上放一滑块m,若给m一向下的初速度,则m正好
保持匀速下滑,斜面依然不动。如图所示,现在m
下滑的过程中再加一个作
用力,则以下说法正确的是( )
A.在m上加一竖直向下的力,则m将做加速运动,M对地无摩擦力的作用
B.在m上加一个沿斜面向下的力,则m将做加速运动,M对地有水平向左的静摩擦力的作用
C.在m上加一个水平向右的力,则m将做减速运动,m在停止前M对地有向右的静摩擦力的作用
D.无论在m上加什么方向的力,在m停止前M对地都无摩擦力的作用
感悟一:μ>tanθ,f静背离斜劈倾角方向
感悟二:能否用质点系牛顿第二定律处理支持力和静摩擦力?
微模型2:斜杆模型(本质斜面体)
1.情境与微模建构
如右所示,粗糙程度未知的斜杆固定在地面上,夹角为θ,杆
上套一质量为m的圆环,轻绳连接圆环和下方质量为M的小球,
现给小球一沿杆方向的初速度V0,图中所示4个位置系统的状态
不同,重力加速度为g
2.抓关键位置
a. 当球在①位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数μ
b.当球在②位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数μ
c.当球在①②之间位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数
d.当球在②右侧④位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数
e.当球在①的左侧③位置时,分析球和环的整体运动状态,加速度和环杆间的动摩擦因数
感悟三:为什么说斜杆模型本质是斜面体模型?以上5种情景分别对应下图中物块m的哪种运动情况?
微模总结:
典例2.如图所示,固定的倾斜直杆与水平方向成α角,直杆上套有一个圆环,圆环通过一根细线与一只小球相连接,当圆环沿直杆由静止开始下滑时,小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成β,下列说法正确的是( )
A. 若直杆光滑,一定有α=β
B. 若直杆光滑,β有可能为零
C. 若直杆粗糙,β不可能为零
D. 若直杆粗糙,有可能α<β
典例3.如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上,现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球与滑块保持相对静止且悬线与竖直方向的夹角也为,斜面体始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.滑块受到4个力的作用
B.斜面体与滑块m的接触面粗糙
C.地面对斜面体的摩擦力水平向左
D.地面对斜面体的支持力等于整体的重力
针对训练3.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为2m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好水平。则外力F的大小为( )
A.4.5mg B.
C.2mg D.0.5mg
针对训练4.如图,倾角为的斜面体固定在水平地面上,现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球,当小球与滑块相对静止后,细线方向与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,则( )
A.
若斜面光滑,则
B.若斜面粗糙,则
C. 若,小球受到的拉力为
D.若,滑块的加速度为
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例题1、绳长大于直杆AB的长度,轻绳上有一动滑轮,重物悬挂在动滑轮上,系统处于静止状
态。现将直杆AB在竖直平面内绕A点顺时针缓慢转过角度20。忽略动滑轮与轻绳的摩擦,在此
过程中,下列说法正确的是()
A.轻绳的拉力先增大后减小
B.轻绳的拉力先减小后增大
A
C.重物受到的合力先减小后增大
D.重物受到的合力先增大后减小
感悟1:杆的旋转导致AB在垂直重力方向的水平投影间距变化
例题2、(多选)如图所示,一根轻质细绳两端分别固定在足够长的两竖直杆上等高的AB点,
两竖直杆间的距离为,质量为O.6kg、可视为质点的灯笼用轻质光滑挂钩挂在细绳上。无风时
灯笼静止的状态记为状态1,此时细绳状态如实线所示且细绳上的弹力大小为5;当灯笼受到水
平向右的恒定风力时,灯笼静止的状态记为状态2,细绳状态如虚线所示。细绳长度始终不变,
取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是()
A.细绳的长度为5m
B.状态2下挂钩两侧细绳的夹角小于状态1下挂钩两侧细绳的夹角
C.若在状态1下缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),则细
型
绳上的弹力逐渐减小
D.若在状态2下缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),则细绳上的弹力逐渐减小
感悟2:等效重力方向变化导致AB在等效重力垂直方向的投影间距变化
针对训练.(多选)如图所示,轻绳两端分别固定在两根竖直杆的A点
和B点,A、B等高,将挂有衣服的晾衣架挂在绳上,衣架与绳的接触
点为O点。某时刻,吹来一阵风,衣服受到水平向右的恒定风力之后
inmmmmmmmmmmmmmmmninm
重新平衡。不计衣架的质量,不计绳与衣架挂钩间的摩擦,下列说法正确的是
A.无论是有风还是无风,挂钩左右两侧绳的张力大小都相等
B.与无风时相比,有风时∠AOB更大
C.若水平风力随时间从零开始缓慢增大到足够大,则细绳的张力一定一直增大
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D.若水平风力随时间从零开始缓慢增大到足够大,则细绳的张力可能先减小后增大
模型类三:自锁模型
mg
mg
当所加推力F与支持力F反方向间的夹角B≤9时,无论推力F多大,都不能推动物体在平面(斜
面)上运动,这种现象称为摩擦自锁,如上图两种情况
分析与思路
摩擦自锁
对研究对象
解法选择
进行受力分
选择题:求
自锁判断
摩擦角日
由摩擦自锁
B0,自锁
析,关注支
持力FN和
计算题:列
条件判断结
→B>9,不自锁
平衡方程求
果是否成立
滑动摩擦力
极值
Fr
类型1:平面上摩擦自锁
例3:如图所示,拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图).设拖把头的质量为m,拖杆质
量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平
地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为9,则下列说法正确的是()
A.当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为
u mg
in0+μcos0
拖杆
B.当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为
u mg
sin 0-ucos e
C.当u≥tan时,无论用多大的力都能推动拖把头
拖把头
D.当u<tan0时,无论用多大的力都能推动拖把头
类型2.斜面上的摩擦自锁
例4:如图所示,质量为m的物体,放在一固定的斜面上,当斜面倾角9=30°时恰能沿斜面匀
速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右的恒力,物体可沿斜面向上滑行.设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,现增大斜面倾角9,当增大并超过某一临界角0。时,不论水平恒力℉多
大,都不能使物体沿斜面向上滑行.那么()
A物体与斜面间的动摩擦因数为
m
2
B.9。=45
C.0。=60
D.9=309
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澧县一中2026届高三物理一轮复习模型、方法补充(二)参考答案
例题1
AB.设直杆AB的长度为l,绳长为L,轻绳与水平方向夹角为α,作如图所示的辅助线
则根据几何关系可得Icose=MA,ANcosa+NBcos=MA,
联立可得coS=
Icose L=AN+NB
根据平衡条件可得2 Fsina=8
可得F=
mgL
,可知,直杆从图示位置绕A点顺时针缓慢转过2角的过程中,轻绳的
2W-12cos20
拉力先增大再减小,故A正确,B错误:
CD.因为直杆是缓慢运动,处于动态平衡状态,所以重物受到的合力一直为0,故C错误,D错
误。故选A。
例2设绳长为L,因光滑轻质挂钩,可知两边绳子的拉力相等,设为F,绳子与竖直方向的夹角日
相等,则由平衡可知2Fcos6=g
设灯笼与绳子得交点为O,由几何关系有L4 osin+Lao sin e=Z
联立解得绳长为L=5m
若在状态1下缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),日角不变,绳上的拉力F不变,A正
确,C错误:
BD.受到水平向右的恒定风力时,灯笼受力增加一个风力,四力平衡,两个绳子的拉力的合力与
重力、风力的合力相平衡,如图所示的状态
设有风时绳子夹角的一半为a,由几何关系有+L2=Lsin
由上述分析可知无风时,由几何关系有d=Lsin日
因为
d>L+L
联立可知
u<0
当在有风的情况下,缓慢将细绳右端沿竖直杆下移(灯笼未落地),根据图像可以看出,两端绳
子之间的夹角变小,但是两细绳拉力的合力为恒力,则绳上的拉力变小,B正确,D正确。
故选ABD。
针对训练1
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由于不计绳与挂钩间的摩擦,挂钩左右为一根绳,绳的张力处处相等,故A正确:
B.由于挂钩的运动轨迹为椭圆,AB为椭圆的两个焦点,无风时挂钩位于椭圆的短轴处,∠AOB
最大,故B错误:
CD.有风时,受力分析图如图所示
可知F="g,F=2F,cosB
cosa
由几何关系有sinB=deos
mg F
d为AB间距,L为总绳长,联立可得细绳的张力大小为
E=
ngL
mgL
2cosavI-d'cos'a 2Icos'a-d'cos'a
式中eos--cos=df(cosa
2+
4a2
可知风力随时间从零逐渐的缓慢增大到足够大,逐渐增大,细绳的张力大小F可能一直增大,
也可能先减小后增大,C错误,D正确。故选AD。
例3B
以拖把头为研究对象,对其进行受力分析.拖把头受重力g、地板的支持力、
拖杆对拖把头的推力F和摩擦力F把拖把头看成质点,建立直角坐标系,如图F
所示.把推力F沿x轴方向和y轴方向分解,根据平衡条件列方程:Fs0-F
=0,FN-Fcos 0
一mg=0,又=u瓜,联立三式解得F=,mg
sin e-ucos a'
所以选项A错误,B正确;当心tan时,
ucos2sin0,Fsi0一F=Fsin0一Fcos0-mg<0,所以无论用多大的力都不能推动拖把头,选
项C错误:当<tan0时,ucos0<sin0,Fsin0-F=Fsin0-uFcos0-mug=F(sin0-ucos0-
g,如果(sin0一ucos)一mg>0,能推动拖把头,否则不能推动拖把头,选项D错误.
例4C
斜面倾角为30°时,物体恰能匀速下滑,对物体进行受力分析,如图所示,可知应满足g30°
Sc0s30°=0,解得u三3,A错:物体与斜面间的摩擦角a=-arctan4=30°,因此当水平恒
F与斜面支持力F成30°角,即斜面倾角为60时,无论F多大,都不能使物体沿斜面上滑,故
00=60°,C对,B、D错
mg
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2026届高三物理历次考试考点考查情况汇总表
知识点
要求
考察
频次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
1.参考系、质点
Ⅰ
低
2.位移、速度和加速度
Ⅱ
高
3.匀变速直线运动及其公式、图像
Ⅱ
高
1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
Ⅰ
高
2.形变、弹性、胡克定律
Ⅰ
中
3.矢量和标量
Ⅰ
高
4.力的合成与分解、共点力的平衡
Ⅱ
高
5.牛顿运动定律及其应用
Ⅱ
高
6.超重与失重
Ⅰ
低
1.运动的合成与分解
Ⅱ
高
2.抛体运动
Ⅱ
高
3.匀速圆周运动、角速度、
线速度、向心加速度
Ⅰ
中
4.匀速圆周运动的向心力
Ⅱ
中
5.离心现象
Ⅰ
低
1.功和功率
Ⅱ
高
2.动能和动能定理
Ⅱ
高
3.重力做功与重力势能
Ⅱ
高
4.功能关系、机械能守恒定律及其应用
Ⅱ
高
1.动量、动量定理、
动量守恒定律及其应用
Ⅱ
高
2.弹性碰撞和非弹性碰撞
Ⅰ
中
1.万有引力定律及其应用
Ⅱ
高
2.环绕速度
Ⅱ
中
3.第二宇宙速度和第三宇宙速度
Ⅰ
低
4.经典时空观和相对论时空观
Ⅰ
低
1.物质的电结构、电荷守恒、
静电现象的解释
Ⅰ
低
2.点电荷、库仑定律
Ⅱ
中
3.静电场
Ⅰ
高
4.电场强度、点电荷的场强、电场线
Ⅱ
高
5.电势能、电势、电势差
Ⅱ
高
6.匀强电场中电势差与电场强度的关系
Ⅱ
高
7.带电粒子在匀强电场中的运动
Ⅱ
高
8.常见电容器、电容器的电压、
电荷量和电容的关系
Ⅰ
中
1.电阻定律
Ⅰ
中
2.电阻的串联、并联
Ⅰ
中
3.电源的电动势和内阻
Ⅱ
高
4.闭合电路的欧姆定律
Ⅱ
高
5.电功率、焦耳定律
Ⅰ
高
1.磁场、磁感应强度、磁感线
Ⅰ
高
2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
Ⅰ
中
3.安培力、安培力的方向
Ⅰ
中
4.匀强磁场中的安培力
Ⅱ
高
5.洛伦兹力、洛伦兹力的方向
Ⅰ
中
6.洛伦兹力的公式
Ⅱ
高
7.带电粒子在匀强磁场中的运动
Ⅱ
高
8.质谱仪和回旋加速器
Ⅰ
中
1.电磁感应现象
Ⅰ
中
2.磁通量
Ⅰ
中
3.法拉第电磁感应定律
Ⅱ
高
4.楞次定律
Ⅱ
高
5.自感、涡流
Ⅰ
低
1.交变电流、交变电流的图像
Ⅰ
中
2.正弦交变电流的函数表达式、
峰值和有效值
Ⅰ
中
3.理想变压器
Ⅱ
高
4.远距离输电
Ⅰ
低
1.氢原子光谱
Ⅰ
低
2.氢原子的能级机构、能级公式
Ⅰ
中
1.原子核的组成、放射性、
原子核的衰变、半衰期
Ⅰ
高
2.放射性同位素
Ⅰ
中
3.核力、核反应方程
Ⅰ
高
4.结合能、质量亏损
Ⅰ
中
5.裂变反应和聚变反应、裂变反应堆
Ⅰ
中
6.射线的危害与防护
Ⅰ
低
1.光电效应
Ⅰ
中
2.爱因斯坦光电效应方程
Ⅰ
中
1.分子动理论的基本观点和实验依据
Ⅰ
中
2.阿伏伽德罗常数
Ⅰ
低
3.气体分子速率的统计分布
Ⅰ
中
4.温度、内能
Ⅰ
高
1.固体的微观结构、晶体和非晶体
Ⅰ
低
2.液晶的微观结构
Ⅰ
低
3.液体的表面张力现象
Ⅰ
低
4.气体实验定律、理想气体
Ⅱ
高
1.热力学第一定律
Ⅰ
高
2.能量守恒定律
Ⅰ
高
3.热力学第二定律
Ⅰ
低
1.国际单位制的基本单位和其他单位
Ⅰ
低
1.测量做直线运动物体的瞬时速度
高
2.探究弹簧体力与型变量的关系
中
3.探究两个互成角度的力的合成规律
中
4.探究加速度与物体受力、
物体质量的关系
高
5.验证机械能守恒定律
高
6.探究平抛运动的特点
中
7.探究向心力大小与半径、
角速度、质量的关系
低
8.观察电容器的充、放电现象
低
9.长度的测量及其测量工具的选用
高
10.测量金属丝的电阻率
高
11.用多用电表测量电学中的物理量
中
12.测量电源的电动势和内阻
高
13.验证动量守恒定律
中
14.探究影响感应电流方向的因素
低
15.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
低
16.利用传感器制作简单的自动控制装置
低
17.用油膜法估测油酸分子的大小
低
18.探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系
低
5
学科网(北京)股份有限公司
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