备战2024年新高考物理答题技巧模板构建题型01 归类建模记忆法（解题技巧）Word解析版.docx

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题型01归类建模记忆法模板01平衡状态模型模板02动力学模型技法01物体处于平衡状态时解题技巧当物体在平衡状态时，涉及轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型时的一般解题技巧为：（2023海南高考真题）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是(    )A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变物体处于平衡状态时解题技巧学科网（北京）股份有限公司 确定研究对象以人为研究对象以滑轮为研究对象对物体进行受力分析并画出示意图根据平衡条件列方程FN+FT=mg三力的合力为0，其中两力的合力与第三个力大小相等、方向相反运用数学工具求解作答根据一对平衡力和一对相互作用力的概念可知，工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，故A错误、B正确FT=mg2cosθ随着重物缓慢拉起过程，θ逐渐增大，则FT逐渐增大，故CD错误技法02三个模型在瞬时变化情形下的解题技巧物体在涉及轻绳、轻杆、轻弹簧处于平衡状态，在其中一个模型瞬间发生变化时，物体的受力情况、运动状态也随之发生变化，这类题型的解题一般步骤为：如图所示，水平轻绳和倾斜轻弹簧N的某一端均与小球a相连，另一端分别固定在竖直墙和天花板上，轻弹簧N与竖直方向的夹角为60°，小球a与轻弹簧M连接，小球b悬挂在弹簧M学科网（北京）股份有限公司 上，两球均静止。若a、b两球完全相同，且质量均为m，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）A．水平轻绳的拉力大小为B．剪断水平轻绳的瞬间，轻弹簧N对小球a的弹力大小为4mgC．剪断水平轻绳的瞬间，a球的加速度大小为D．剪断水平轻绳的瞬间，b球的加速度大小为g弹力瞬时变化情形下解题技巧确定研究对象小球a、b整体小球b小球a变化前受力分析由平衡条件列方程变化后受力分析学科网（北京）股份有限公司 剪断轻绳前后比较弹力变化剪断水平轻绳的瞬间弹簧弹力不突变，小球b受力情况不变，合力为零。小球a受力情况仅比初始状态少了绳的拉力，故合力水平向右，大小与初始状态水平细绳拉力相等，即由牛顿第二定律求解小球b的加速度为零小球a的加速度大小为【答案】BC1.如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB＝30°；如图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G被细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．图甲中BC对滑轮的作用力大小为B．图乙中HG杆受到绳的作用力为m2gC．细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为1∶1D．细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为m1∶2m2【答案】D【详解】A．题图甲中，两段绳的拉力大小都是m1g，互成120°角，因此合力大小是m1g，根据共点力平衡，BC杆对滑轮的作用力大小也是m1g（方向与竖直方向成60°角，斜向右上方），故A错误；B．题图乙中，以G为研究对象，分析受力情况如图，学科网（北京）股份有限公司 B．由平衡条件得：THGtan30°＝m2g得：THG＝m2g即HG杆受到绳的作用力为，故B错误；CD．题图甲中绳AC段的拉力：TAC＝m1g题图乙中由于：TEGsin30°＝m2g得：TEG＝2m2g解得：故C错误，D正确。故选D。2.如图所示，质量分别为m和2m的小物块Р和Q，用轻质弹簧连接后放在水平地面上，Р通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑，Q与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g。若剪断轻绳，Р在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为(    )A.μmgk                    B.2μmgkC.4μmgkD.6μmgk【答案】C 【解析】Q恰好能保持静止时，设弹簧的伸长量为x，满足：kx=2μmg学科网（北京）股份有限公司 若剪断轻绳后，物块P与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的最大压缩量也为x，因此Р相对于其初始位置的最大位移大小为：s=2x=4μmgk故选C。3.（2023江苏南通模拟）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/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m【答案】B 【解析】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。4.(2023·广西壮族自治区桂林市·模拟题)如图所示，带正电的小球穿在一根不可伸长的光滑绝缘轻绳上，可自由滑动，整个装置处于水平向右的匀强电场中，小球处于静止状态。保持A端位置不变(两杆间距合适，小球两侧绳子之间夹角始终小于180°)(    )A.将B端向上移动一小段距离到B1，再次稳定后绳子张力增大学科网（北京）股份有限公司 B.将B端向下移动一小段距离到B2，再次稳定后绳子张力增大C.将右边竖直杆向左移动一小段距离，再次稳定后绳子张力减小D.将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定后绳子张力减小【答案】AC【解析】对小球进行受力分析，如图所示将重力和电场力合并为恒力F合，两段绳子拉力等大且合力为F合。过A、B分别做平行于G′的直线为等效绝缘杆，直线间距为d，设两绳与F合夹角为θ，两绳长度分别为L1、L2，则d=L1sinθ+L2sinθA.B移至B1时，ab间距d增大，则θ变大，再次稳定后绳子张力增大，A正确；B.B移至B2时，d减小，θ减小，再次稳定后绳子张力减小，B错误；C.右杆左移，d减小，θ减小，再次稳定后绳子张力减小，C正确；D.右杆右移，d增大，θ增大，再次稳定后绳子张力增大，D错误。故选AC。5．如图，足够长的光滑直杆和构成一个支架，在竖直面上放置，支架连结处为B，直杆、与竖直夹角分别为、，轻质小环P、Q分别穿进直杆和，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端系在一起，其结点为O挂上小球后，绳长拉直后的长度分别为、，若两细绳的张力大小相等。则（　　）A．一定等于，不一定等于学科网（北京）股份有限公司 B．不一定等于，一定等于C．一定等于，也一定等于D．不一定等于，也不一定等于【答案】A【详解】由于P、Q为轻环，不计重力，所以挂上小球后，绳与绳伸直后分别与和垂直，对结点O受力分析如图由于平衡后两绳的张力相等，所以水平分量必须大小相等方向相反，即可知一定等于，由于与绳长无关，所以不一定等于，A正确。故选A。6．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（　　）A．绳的右端上移到b’，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移【答案】AB学科网（北京）股份有限公司 【详解】如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。假设绳子的长度为x，则有:绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变。AC．两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，A正确，C错误；B．当N向右移动后，根据，即L变大，绳长不变，所以θ角减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；D．绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，D错误。故选AB。7.(2023·天津市市辖区·月考试卷)“抖空竹”是中国传统的体育活动之一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成以下模型：轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在弹性绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰(梯形的上下底水平)，如图所示。则两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同一速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则运动过程中(    )A.左右两边绳的弹力均不变B.左右两边绳的弹力不相等C.左边绳的弹力变大D.右边绳的弹力变小【答案】A【解析】B.以空竹为研究对象进行受力分析，同一根绳子拉力处处相等，学科网（北京）股份有限公司 所以F1=F2，故B错误；ACD.在水平方向空竹处于共点力平衡，设F1与水平方向的夹角为α，F2与水平方向的夹角为β，则有F1cosα=F2cosβ，所以α=β所以两根绳与竖直方向的夹角相等，为θ，则2F1cosθ=mg，解得F1=mg2cosθ两端点移动的过程，两端点在水平方向上的距离不变，所以弹力大小不变，故A正确，CD错误。故选A。8.(2023·江西省·模拟题)如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，轻绳OP系在轻绳MN的某处，光滑轻滑轮悬挂一质量m的物体，并跨在轻绳MN上。初始时用竖直向下的力F拉OP，使O点处于如图所示的位置，此时OM与水平天花板的夹角为60∘，O′N与水平方向的夹角为30∘。在保证O点位置不变的情况下，现使轻绳OP以O点为圆心顺时针缓慢转过90∘的过程中，下列说法正确的是(    )A.力F的大小先减小后增大B.轻绳OM的拉力大小先减小后增大C.当力F竖直向下时，力F的大小为mgD.当力F竖直向下时，轻绳O′N的拉力大小为32mg【答案】AC【解析】AB.对O点进行受力分析学科网（北京）股份有限公司   根据F顺时针旋转 90∘ 的过程，T的方向不变，F1大小方向均不变，根据矢量三角形法可知F先减小，后增大，当F与F1垂直时具有最小值，T在一直减小，A正确，B错误；B．根据同一根绳子拉力处处相等，可知FO′O=FO′N=F1，O点位置不变，则 O′ 点位置也不变，对 O′ 进行受力分析，根据共点力平衡得2F1sin30。=mg得F1=mgF1 是大小不变的恒力，D错误；C.当F向下时，F1=mg不变，T和竖直方向的夹角为30°， OO′ 和竖直方向的夹角为60°Tcos30。=F1sin30。+FTsin30。=F1cos30。求得F=mg，C正确。故选AC。9.(2023·河北省石家庄市·模拟题)如图所示，轻杆OA与轻杆OB通过光滑铰链安装在竖直墙面上，另一端通过铰链连接于O点。已知∠OAB=30°，∠OBA=60°，铰链质量忽略不计，重力加速度为g。现将一个质量为m的物块通过轻绳悬挂于O点保持静止，下列说法正确的是(    )学科网（北京）股份有限公司 A.竖直墙对A、B两点铰链的总作用力方向竖直向上B.轻杆OA对O点铰链的推力为12mgC.若在O点施加从零缓慢增大且水平向右的外力，则轻杆OB的弹力一直增大D.若在O点施加从零缓慢增大且水平向右的外力，则轻杆OA的弹力先减小后增大【答案】ACD【解析】解：A、对轻杆OA、OB及重物所组成的系统进行受力分析可知，该系统受到竖直墙对A、B两点铰链的作用力及重物重力，由三力平衡可知竖直墙对A、B两点铰链的总作用力方向竖直向上，大小等于mg，故A正确；B、对O点受力分析如图：由平衡条件得：FOA=mgcos30°=32mg故B错误；CD、若在O点施加从零缓慢增大且水平向右的外力，对O点受力情况，如图：学科网（北京）股份有限公司 将力分解到沿OB方向和沿OA方向，可得：沿OB方向：Fcos30°+mgcos60°=FOB沿OA方向：FOA=mgsin60°−Fsin30°故F缓慢增大时FOA先减小后反向增大，FOB一直增大，故CD正确。故选：ACD。【规律总结】对轻杆OA、OB及重物所组成的系统进行受力分析，由平衡条件求解竖直墙对A、B两点铰链的总作用力方向；对O点受力分析，根据平衡条件求解轻杆OA对O点铰链的作用力；对O点受力分析，将力分解到沿OB方向和沿OA方向，根据平衡条件列式判断杆上的弹力的变化。10.（2023山东模拟）倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与质量为m的物块A连接，物块A右端接一细线，细线平行于斜面绕过斜面顶端的光滑轻质定滑轮与物块B相连。开始时托住物块B使细线恰好伸直且张力为0，然后由静止释放物块B。当B的质量也为m时，物块A沿斜面向上经过P点（图中未标出）时速度最大。已知重力加速度为g，求：（1）弹簧第一次恢复原长时轻绳上张力的大小；（2）如果B的质量为，A沿斜面向上经过P点时物块B的速度大小。【答案】（1）；（2）【详解】（1）弹簧第一次恢复原长时，二者加速度为a，张力为T，对B受力分析，由牛顿第二定律对A有：学科网（北京）股份有限公司 解得，弹簧第一次恢复原长时轻绳上张力的大小为：（2）托住物块B时，弹簧型变量为：解得：经过P点时速度最大，此时二者的加速度为0，对AB整体受力分析有：解得：当B的质量变为2m时，从初始位置到P点的过程，由能量守恒定律解得，A沿斜面向上经过P点时物块B的速度大小为：学科网（北京）股份有限公司