2015高考导航热点视角1.力与物体平衡部分:考查物体受力分析和平衡条件,一般以选择题形式命题,注意与静摩擦力有关的临界极值问题.2.力与直线运动部分:考查牛顿运动定律与直线运动规律的综合应用,以选择题形式命题为主,注意与运动图象的结合.3.力与曲线运动部分:考查抛体运动、圆周运动、直线运动组合情景下的运动问题、受力问题及功能综合问题,命题形式既有选择题,也有计算题.4.力与天体运动部分:结合圆周运动规律考查万有引力定律在天体运动与航天中的应用,命题形式一般为选择题.备考对策1.理解各种性质的力的产生、方向特点和平衡条件,能正确对物体进行受力分析,掌握解决平衡问题的常用方法.2.理解运动学公式及适用条件,熟练运用整体法和隔离法解决连接体问题,灵活运用牛顿运动定律和运动学规律处理运动图象及其他综合问题.3.运用运动的合成和分解、动力学规律和功能关系解决直线运动、平抛运动和圆周运动的组合性问题,分析衔接点的速度是解决问题的关键.4.运用两个模型、两条思路是解决天体运动与航天问题的基础,重点关注我国航天工程的最新成就.力与物体的平衡热点一物体的受力分析命题规律:该热点为每年高考的重点,分析近几年高考,考查方向主要有以下几点:(1)考查对力的有无和方向的判断.(2)受力分析结合平衡知识进行考查.(3)整体法、隔离法和牛顿运动定律的应用.1.(2014·高考广东卷)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向A[解析]支持力的方向垂直于支持面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处支持力过N垂直于切面,A项正确、B项错;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误.2.(多选)(原创题)如图所示,一物块与弹簧连接叠放在粗糙斜面体上,两者始终相对静止.关于下列不同情况下对物块受力的判断正确的是()A.若斜面体保持静止,则物块一定受到3个力B.若斜面体向右匀速运动,则物块一定受到4个力C.若斜面体向右加速运动,则物块可能受到4个力D.若斜面体向左加速运动,则物块可能受到2个力CD[解析]斜面体静止,若弹簧处于自由状态,或弹簧对物块的拉力恰好等于重力的下滑分力,则物块受到3个力,若弹簧处于压缩状态,则物块受到4个力,故A、B错;斜面体向右加速,弹簧弹力和静摩擦力至少有一个存在,故C正确;斜面体向左加速,弹簧弹力和静摩擦力可能都为0,加速度由重力和支持力的合力产生,故D正确.3.如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上,现用竖直向上的作用力F,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,则下列说法正确的是()A.木块a与铁块b间一定存在摩擦力B.木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D.竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和A[解析]铁块b做匀速运动,故铁块b受重力、斜面对它的支持力和沿斜面向上的静摩擦力,选项A正确;将a、b看做一个整体,竖直方向:F=Ga+Gb,选项D错误;整体水平方向不受力,故木块与竖直墙面间不存在水平弹力,没有弹力也就没有摩擦力,选项B、C均错.[方法技巧](1)在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.(2)采用整体法进行受力分析时,要注意各个物体的状态应该相同.(3)当直接分析一个物体的受力不方便时,可转换研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转换研究对象法”.热点二静态平衡问题命题规律:静态平衡问题在近几年高考中多以选择题的形式出现,考查方向主要有:(1)受力分析及力的合成和分解.(2)平衡条件的应用.(3)整体法与隔离法的应用.1.(2013·高考重庆卷)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.GB.GsinθC.GcosθD.Gtanθ[解析]因人静躺在椅子上,由“二力平衡”可知椅子各部分对人的作用力的合力跟人的重力平衡,大小为G,方向竖直向上.A2.(2013·高考山东卷)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为()A.3∶4B.4∶3C.1∶2D.2∶1D[解析]将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有FC=FAsin30°FC=kxCFA=kxAFAFC=1sin30°=21xAxC=21故D正确,A、B、C错误.3.(多选)(2014·高考浙江卷)如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行.小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A静止在斜面上,则()A.小球A与B之间库仑力的大小为kq2d2B.当qd=mgsinθk时,细线上的拉力为0C.当qd=mgtanθk时,细线上的拉力为0D.当qd=mgktanθ时,斜面对小球A的支持力为0AC[解析]根据库仑定律得A、B间的库仑力F库=kq2d2,则A正确.当细线上的拉力为0时满足kq2d2=mgtanθ,得到qd=mgtanθk,则B错C正确.斜面对小球A的支持力始终不为零,则D错误.[总结提升](1)在处理连接体问题中,分析外界对系统的作用力时用整体法,分析系统内物体间的作用力时用隔离法.(2)在三个力作用下物体的平衡问题中,常用合成法分析.在多个力作用下物体的平衡问题中,常用正交分解法分析.热点三动态平衡问题命题规律:该热点是高考的重点内容,分析近几年的高考题,命题方向有以下几点:(1)考查解析法、图解法的灵活运用.(2)带电体在电场中的受力分析往往也会涉及动态平衡问题,尤其是涉及库仑定律的考查.1.(2014·高考山东卷)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千,某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小A[解析]木板静止时受力情况如图所示,设轻绳与竖直木桩的夹角为θ,由平衡条件知,合力F1=0,故F1不变,F2=mg2cosθ,剪短轻绳后,θ增大,cosθ减小,F2增大,故A正确.2.(2014·长沙模拟)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是()A.F减小,FN不变B.F不变,FN减小C.F不变,FN增大D.F增大,FN减小A[解析]对小球受力分析,其所受的三个力组成一个闭合三角形,如图所示,力三角形与圆内的三角形相似,由几何关系可知mgR=FNR=FL,小球缓慢上移时mg不变,R不变,L减小,F减小,FN不变,A正确.3.(多选)(2014·平顶山模拟)如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起,表面光滑,重力为G,其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上.现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离平面一直滑到b的顶端,对该过程分析,则应有()A.拉力F先增大后减小,最大值是GB.开始时拉力F最大为3G,以后逐渐减小为0C.a、b间的压力开始最大为2G,以后逐渐减小到GD.a、b间的压力由0逐渐增大,最大为GBC[解析]分析圆柱体a受力如图所示,由图可知,开始时θ=30°,FN=2G,F=3G,缓慢地将a拉到b的顶端的过程中,θ由30°增加到90°,如图所示,此过程中F一直减小到零,FN也一直减小,最小值为G,故B、C正确.[方法技巧]求解三力动态平衡问题的三个常用方法(1)解析法:一般把力进行正交分解,两个方向上列平衡方程,写出所要分析的力与变化角度的关系,然后判断各力的变化趋势.(2)图解法:如果其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,求解第三个力的变化时可用图解法.(3)相似三角形法:如果其中的一个力大小、方向均不变,另外两个力的方向都发生变化,可以用力三角形与几何三角形相似的方法求解.电磁学中的平衡问题命题规律:高考对电磁学中的平衡问题的考查,题型既有选择题,也有计算题,内容主要在下列两个方面:(1)导体棒在安培力作用下的平衡问题.(2)带电体(带电粒子)在电场力、洛伦兹力作用下的平衡问题.A.物块c的质量是2msinθB.回路中电流方向俯视为顺时针C.b棒放上后,a棒受到的安培力为2mgsinθD.b棒放上后,a棒中电流大小是mgsinθBLAD[解析]由右手定则可知回路中电流方向俯视为逆时针,B错误.因为a、b、c都处于平衡状态,分别列三个平衡方程FT=mgsinθ+F安a、F安b=mgsinθ,FT=mcg,而且a、b中电流大小相等,所以F安a=F安b=BIL,联立解以上四个方程,可得F安a=F安b=mgsinθ,mc=2msinθ,电流大小为mgsinθBL,所以A、D正确,C错误.[总结提升]此题为力电综合问题,考查了力学知识的平衡问题和电磁感应知识,两问题的连接点是安培力,安培力及其他力的共同作用使物体处于平衡状态,由平衡条件正确列出平衡方程是解题的关键.最新预测1如图所示,在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态.现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处,已知P、A在同一水平线上,且在此过程中物体A和C始终保持静止不动,A、B可视为质点.关于此过程,下列说法正确的是()A.物体A受到斜面的支持力先增大后减小B.物体A受到斜面的支持力一直增大C.地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D.地面对斜面C的摩擦力先减小后增大A解析:对A受力分析如图,重力大小、方向不变,支持力FN方向不变,小球B顺时针转动时,库仑力F也顺时针转动,由图可知A对,B错;对A、C取整体为研究对象,库仑斥力大小恒定,沿水平方向分力减小,地面对C的摩擦力一直减小至0,C、D错.最新预测2(2014·长宁区二模)长为L的通电导体放在倾角为θ的光滑斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,当B方向竖直向上,电流为I1时导体处于平衡状态,若B方向改为垂直斜面向上,则电流为I2时导体仍处于平衡状态,电流比值I1I2应为()A.cosθB.1cosθC.sinθD.1sinθB解析:第一种情形,导体所受到的安培力水平向右,由平衡条件有BI1Lcosθ=mgsinθ解得I1=mgsinθBLcosθ第二种情形,导体所受到的安培力沿斜面向上,由平衡条件有BI2L=mgsinθ解得I2=mgsinθBL所以I1I2=1cosθ.[失分防范]解决物体的平衡问题时极易从以下几点失分:①选取研究对象错误(整体?哪个单体?);②受力分析错误(错判力的有无及方向,造成多力、漏力或错力);③平衡方程错误(不能灵活应用各种处理力的方法);④在动态平衡问题中混淆恒力与变力.应从以下几点进行防范:①正确理解各力的性质及其产生的效果;②严格按照受力分析的顺序逐一对各力确认并画出草图;③灵活运用整体法和隔离法、正交分解法、假设法、等效法、图象法等;④列出正确的平衡方程或确定力的变化情况.本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放