物理（一）-2024年高考考前20天三轮冲刺攻略

目 录 contents（一）TOC \o "1-1" \h \u  HYPERLINK \l "_Toc15887" 力与物体的平衡  PAGEREF _Toc15887 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc23637" 力与直线运动  PAGEREF _Toc23637 \h 19 HYPERLINK \l "_Toc12382" 曲线运动  PAGEREF _Toc12382 \h 36 HYPERLINK \l "_Toc25097" 万有引力与航天  PAGEREF _Toc25097 \h 54 HYPERLINK \l "_Toc14499" 功、功率和动能定理  PAGEREF _Toc14499 \h 70力与物体的平衡近3年，在力与物体的平衡问题中，在全国各地高考中，出现的频率基本上没有大的变化，都是以选择题的形式出现，出现的频率在1~2题，分值在3~6分。重庆卷2021~2023年，近3年均考察力的静态平衡问题，并现代生产生活紧密急促，预计2024年高考同样会与现代生产生活相结合，并考察力的静态平衡问题。海南卷2021~2022均考察了与生产生活相结合的力的动态平衡问题，预测在2024年的高考题中，以生产生活的形式并结合动态平衡问题出现在选择题中的概率性比较大。河北卷2021~2023年均考察了力与物体的平衡问题，目前已考察了整体与隔离法的应用，动态平衡问题，预测2024年考察力的静态平衡的概率较大。广东卷2021~2023年均考察了力的静态平衡问题并以新情境的方式出现在选择题中，预测2024年同样与一静态平衡的方式出现在选择题中。湖南卷在2021年和2023年出现了力与物体的平衡的选择题中，预测2024年高考中同样会出现受力分析类问题的选择题中。除以上各地方卷外，其他地方出现的概率出现次数不多，规律性不强，仍不能掉以轻心，在复习时也需要引起重视。一、受力分析1．受力分析的步骤(1)明确研究对象(如一个点、一个物体或一个系统)，并将其隔离，分析周围物体对它施加的力。(2)按以下顺序分析受力说明：分析弹力和摩擦力时，要对研究对象与周围的每处接触面都考虑。2．受力分析的技巧注意：对研究对象所受力的大小、方向，哪些已知、哪些未知要明确。二、静态平衡1．物体的平衡（1）平衡状态：静止或做匀速直线运动。（2）平衡条件：物体所受力的合力为零（即加速度为0）。2．处理静态平衡问题的基本思路3．静态平衡问题的四种求解方法三、动态平衡1. 动态平衡概念：即物体在变力作用下处于平衡状态。物体在缓慢移动过程中，可以认为物体时刻处于平衡状态，其所受合力时刻为零。2. 动态平衡问题解题思路与方法（1）三力作用下动态平衡的分析方法（2）三力作用下动态平衡中的极值问题若一个力为恒力，另一个力的方向恒定，在三力的矢量三角形中，当已知恒力为斜边，方向恒定的力为直角边构成直角三角形时，大小、方向均未知的力此状态为最小值。四、电磁场中的受力平衡问题1．状态分析（1）带电体在匀强电场中受到的电场力一定为恒力。带电体在匀强磁场中受到的洛伦兹力不一定为恒力，洛伦兹力的大小会随着速度大小的改变而改变，方向一直与速度垂直，会随着速度方向的改变而改变。（2）空间同时存在匀强电场、匀强磁场和重力场，带电体若在垂直磁场的方向上做直线运动，速度一定不变，即处于平衡状态，合力为零。2. 思维与方法处理电磁场中的受力平衡问题是指在电场力、安培力、洛伦兹力参与下的平衡问题。处理方法与纯力学问题的分析方法一样，把方法和规律进行迁移应用即可。【典例1】（2023·河北·高考真题）如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　）A． B． C． D．【答案】B【详解】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为，由平衡条件有得，故选B。【典例2】（2023·山东·高考真题）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（   ）  A．10N/m B．100N/m C．200N/m D．300N/m【答案】B【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg = 3∙kx，解得k = 100N/m故选B。【典例3】（2022·重庆·高考真题）如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（　　）A．大小等于 B．大小等于C．方向竖直向上 D．方向水平向左【答案】B【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示水平方向上拉力与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小为，故选B。【典例4】（2023·浙江·高考真题）如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（    ）A．， B．，C．， D．，【答案】D【详解】对光滑圆柱体受力分析如图  由题意有，故选D。【典例5】（2022·广东·高考真题）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、和分别表示三根绳的拉力大小，且。下列关系式正确的是（　　）A． B． C． D．【答案】D【详解】以点为研究对象，受力分析如图由几何关系可知，由平衡条件可得联立可得，，故D正确，ABC错误。故选D。预测1. （2024·北京门头沟·一模）为研究某鞋的防滑性能，同学将鞋子置于斜面上，逐渐增大斜面倾角。当斜面倾角时鞋子刚好开始滑动。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知。下列说法正确的是（　　）A．鞋子与斜面间的动摩擦因数为0.8B．增大斜面倾角θ，鞋子对斜面的压力减小C．在鞋子滑动时，增大斜面倾角θ，鞋子的加速度减小D．在鞋内放置重物，使鞋子刚好开始滑动时的斜面倾角θ将增大预测2．（2024·陕西榆林·一模）如图所示，一背包静止挂在竖直墙壁的O点。用塑料夹夹住O点两侧轻质背带的中间位置，背包上边缘MN始终保持水平，两侧背带与MN间的夹角相等，背包质量为m。塑料夹位置越低，两侧背带之间的夹角越大，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）A．塑料夹下方两侧背带的拉力大小均为0.5mgB．塑料夹位置越低，塑料夹下方两侧背带拉力越大C．背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对平衡力D．背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对相互作用力预测3. （2024·广东韶关·二模）我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．当底板与水平面间的夹角为30°时，底板对货物的支持力为B．当底板与水平面间的夹角为30°时，支架对货物的支持力为C．压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大D．压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直减小预测4. （2024·山东枣庄·一模）如图所示，质量为M的光滑半圆柱体紧靠墙根放置，质量为m的小球由长度为L的细线悬挂于竖直墙壁上的A点，静止在半圆柱体上，A点距离地面的高度为L，细线与竖直方向夹角为θ。已知半圆柱体的半径可变化（质量不变），小球可视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）A．当时，细线对小球的拉力大小为B．当时，半圆柱体对小球的支持力大小为C．半圆柱体受到水平地面的弹力大小为D．半圆柱体受到竖直墙壁的弹力最大值为mg预测5. （2024·天津南开·一模）千斤顶在汽车维修、地震救灾中经常用到。如图所示是剪式（菱形）千斤顶，当摇动把手时，螺纹杆迫使A、B间距离变小，千斤顶的两臂靠拢（螺旋杆始终保持水平），从而将重物缓慢顶起。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，不计千斤顶杆件自重，下列说法正确的是（　　）A．AC、BC两杆受到的弹力大小均为B．当时，AC、BC两杆受到的弹力大小均为GC．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，AC、BC杆受到的弹力将减小D．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，重物受到的支持力将增大押题1.图甲为直-20直升机吊装集装箱填堵河道缺口的情景，某时刻集装箱被直升机悬吊处于静止状态，此时可简化为图乙所示模型，四根长度均为10L的轻绳分别系于长方体集装箱上表面的四个顶角a、b、c、d处，它们在上端系于O点，Oe轻绳与直升机连接。，集装箱重力为G且质量分布均匀，则轻绳Oa对集装箱的拉力大小为（    ）A． B． C． D．押题2. 如图，矩形平板的边固定在水平面上，平板与水平面的夹角为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿对角线方向斜向下匀速运动，与边的夹角为为，物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，则拉力大小为（　　）A． B． C． D．押题3. 一根轻杆斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，轻杆处于静止状态。一个穿在杆上的小环从杆的顶端匀速滑下的过程中，下列说法正确的是（    ）A．地面所受的压力变大 B．地面所受的摩擦力变大C．墙壁给轻杆的弹力变大 D．地面给轻杆的作用力变小押题4. 如图所示，质量为m的均匀直木杆静置在水平面与倾角为的光滑斜面之间，已知斜面对木杆的支持力大小为F，重力加速度为g，、，下列说法正确的是（　　）A．木杆处于四力平衡状态B．水平面可能是光滑的C．水平面对木杆的支持力大小为D．水平面对木杆的摩擦力大小为押题5. 如图所示，光滑圆环竖直固定，ac为水平直径，bd为竖直直径，一根轻绳P端固定在竖直墙面上，轻绳跨过圆环后另一端Q与重物B相连，轻质动滑轮挂在轻绳上，动滑轮下吊着重物A，Pbd所在平面与圆环所在平面垂直，A、B均处于静止状态，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）A．若将竖直圆环向右平移，则PQ绳中拉力变大B．若将竖直圆环向右平移，则PQ绳对圆环拉力不变C．若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上，则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力保持不变D．若将轻绳Q端悬系在竖直圆环上，则悬点从a到b移动的过程中绳中拉力一直增加预测1. B【详解】A．由题意可知，斜面倾角时鞋子刚好开始滑动，对鞋子受力分析有解得球鞋与斜面间的动摩擦因数为，故A错误；B．对鞋子受力分析有压力为，则增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小，故B正确；C．在鞋子滑动时，对鞋子受力分析，由牛顿第二定律有解得，当增大斜面倾角θ，可得鞋子的加速度增大，故C错误；D．在鞋内放置重物，当球鞋刚好开始滑动时，满足解得，得斜面倾角θ不变，故D错误。故选B。预测2．B【详解】A．由于两侧背带间的夹角未知，无法算出两侧背带的拉力大小，故A错误；B．假设两侧背带间的夹角为，对背包受力分析有塑料夹位置越低，越大，则背带拉力越大，故B正确；C．背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对相互作用力，故C错误；D．背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对平衡力，故D错误。故选B。预测3. A【详解】AB．当底板与水平面间的夹角为时，受力分析如图由平衡条件可得解得底板对货物的支持力支架对货物的支持力，A正确，B错误；CD．压下把手的过程中，货物的受力情况如图由图可知，底板对货物的支持力一直减小，支架对货物的支持力一直增大，CD错误。故选A。预测4. C【详解】AB．对小球进行受力分析如图所示由几何关系可知，小球受力平衡，有，故AB错误；CD．对小球和半圆柱体整体进行受力分析，整体受地面的支持力FN，墙壁的弹力F，细线的拉力T，重力（m+M）g，整体受力平衡，则在竖直方向上有，水平方向上有解得，，则当时F最大，最大为，故C正确，D错误。故选C。预测5. C【详解】A．根据题意，设AC、BC两杆受到的弹力大小均为，由平衡条件及几何关系有解得，故A错误；B．由A分析可知，当时，AC、BC两杆受到的弹力大小均为，故B错误；C．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，增大，增大，则减小，故C正确；D．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，重物所受合力为零，则重物受到的支持力大小一直等于重物重力的大小，保持不变，故D错误。故选C。押题1.B【详解】对集装箱受力分析，设轻绳与竖直方向夹角为，由对称性可知，轻绳Oa对集装箱的拉力的竖直分力为集装箱重力的四分之一，即根据几何关系，可得又联立，解得故选B。押题2. C【详解】依题意，物块所受摩擦力沿ca方向，大小为物块所受重力的下滑分力大小为由几何关系可知摩擦力与重力下滑分力的夹角为120°，有由于物块做匀速直线运动，所以拉力大小为故选C。押题3. D【详解】A．由于小环从杆的顶端匀速滑下，加速度为零，轻杆静止，加速度也为零。则可将小环和轻杆整体分析，可知地面所受的压力始终等于小环的重力保持不变，故A错误；BC．对轻杆受力分析，受到小环的作用力等于小环的重力G，竖直墙的弹力F，地面的支持力N，和地面的摩擦力f，如图所示以B为支点，根据力矩平衡条件有根据共点力平衡条件有，联立可得在小环匀速滑下的过程中，x逐渐减小，y保持不变，所以地面对轻杆的摩擦力和墙壁给轻杆的弹力逐渐变小，即地面受到的摩擦力也变小，故BC错误；D．由于小环匀速滑下的过程中，地面对轻杆的摩擦力逐渐变小，而地面对轻杆的支持力不变，所以地面给轻杆的作用力变小，故D正确。故选D。押题4. A【详解】AB．根据题意，对木杆受力分析，受重力、斜面的支持力和水平面的支持力，由于斜面光滑，木杆和斜面间没有摩擦力，由平衡条件可知，水平面一定给木杆水平向右的摩擦力，如图所示可知，木杆处于四力平衡状态，且水平面不可能是光滑的，故A正确，B错误；CD．由平衡条件有，解得，故CD错误。故选A。押题5.B【详解】AB．A、B均处于静止状态，对B，根据平衡条件可得对A，设绳子间的夹角为，根据平衡条件可得，可知拉力T和绳子间夹角均保持不变，故A错误，B正确；CD．若将轻绳Q端固定在竖直圆环上，则悬点a到b移动的过程中，悬点之间的水平距离变小，绳间夹角逐渐减小，绳中拉力逐渐减小，故CD错误。故选B。力与直线运动近3年，在力与直线运动中，各地高考考察频率较大，不分省份在同一年的高考题中，出现多次，主要以选择题的形式出现。部分省份也以压轴题的形式出现，考察知识点范围较广，常与功能关系相结合，在电场和磁场中也时有出现，分值一般在3~15分。重庆卷近3年考察了运动图像的应用、动力学中的临界问题和匀变速直线运动的规律，并讲本节内容与曲线运动相结合，预计2024年在曲线运动中考察牛顿运动定律的应用。福建卷近3年考察了运动学的图像问题，匀变速直线运动规律和牛顿运动定律的应用，考察的题型包含选择题和解答题，预计2024年高考在解答题中出现的概念较大，并结合牛顿运动定律考察动力学中的临界问题。山东卷在2022和2023连续两年的考察了匀变速直线运动的规律应用问题，预测2024继续考察匀变速直线运动规律的应用的概率不大，在图像应用、牛顿运动定律和动力学中的临界问题的概率变大，尤其是在选择题中。广东卷在3年的时间有2年考察了运动学的图像问题，考察频率之高，预测2024年图像问题在选择题考前的出现的概率较大。北京卷在2022和2023连续2年的时间考察了牛顿运动定律的应用和动力学中的临界问题，预测在2024年的选择题在第5~6题出现的较大概率出现牛顿运动定律的应用类题型。对于老高考的甲卷和乙卷，今年仍有较大概率考察牛顿运动定律的应用类问题，在选择题和解答题都都有可能出现。对于其他省份的高考来说，虽然出现的概率不大，但最后20天的复习时，仍不能掉以轻心，对于本节内容的题型练习仍有非常大的必要。一、匀变速直线运动规律的应用1．匀变速直线运动问题的求解思路2．解决匀变速直线运动问题的方法技巧（1）基本公式法。（2）v­t图像法。（3）比例法：适用于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动。（4）逆向思维法：末速度为零的匀减速直线运动可等效为反向初速度为零的匀加速直线运动。3．追及相遇问题的临界条件：前后两物体速度相等时，它们间的距离最大或最小。二、运动图像及应用1．分析运动图像所需的“六看”2.非常规图像的解题思路遇到非常规运动图像时，可以根据相应的物理规律写出两个物理量间的函数关系，进而确定图线斜率、截距或围成的面积的物理意义。常见的非常规图像：三、牛顿运动定律的应用1．解决动力学两类基本问题的思路2．动力学基本问题的解题步骤（1）明确研究对象：根据问题的需要和解题的方便，选择某个物体或某系统作为研究对象。（2）受力分析：画好受力示意图，选择适当的处理方法求出合力或合力的表达式。①合成法：合成法适用于受力个数较少(2个)的情况；②正交分解法：正交分解法适用于各种情况，尤其是物体的受力个数较多(3个或3个以上)时。（3）运动情况分析：画出运动示意图，明确物体的运动性质和运动过程，求出或设出物体的加速度。（4）根据牛顿第二定律和运动学规律列式求解。3．瞬时加速度问题的两种模型4.处理多过程动力学问题的“二分析一关键”四、动力学中的临界问题问题情景2.（1）当题目中出现“最大”“最小”或“刚好”等关键词时，经常隐藏着临界问题。（2）当题目要求解某个物理量的最大值、最小值、范围或需要满足的条件时，经常为临界问题。（3）常见临界条件思路与方法（1）基本思路①认真审题，详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)。②寻找过程中变化的物理量。③探索物理量的变化规律。④确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系。（2）思维方法【典例1】（2023·广东·高考真题）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是（　　）A．  B．  C．  D．  【答案】D【详解】AB．铯原子团仅在重力的作用，加速度g竖直向下，大小恒定，在图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故选项AB错误；CD．因为加速度恒定，且方向竖直向下，故为负值，故选项C错误，选项D正确。故选D。【典例2】（2023·北京·高考真题）如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（   ）  A．1N B．2N C．4N D．5N【答案】C【详解】对两物块整体做受力分析有F = 2ma再对于后面的物块有FTmax= ma，FTmax= 2N联立解得F = 4N故选C。【典例3】（多选）（2023·全国·高考真题）用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（    ）  A． B． C． D．【答案】BC【详解】根据牛顿第二定律有F－μmg=ma整理后有F=ma＋μmg则可知F—a图像的斜率为m，纵截距为μmg，则由题图可看出m甲>m乙，μ甲m甲g=μ乙m乙g则μ甲