易错点04 弹力 摩擦力 受力分析(解析版) -备战2023年高考物理易错题

2023年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题:本题共8小题,每小题6分．在每小题给出地四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求．全部选对地得6分,选对但不全地得3分,有选错地得0分．1．（6分）一物块静止在粗糙地水平桌面上。

从某时刻开始,物块受到一方向不变地水平拉力作用。

假设物块与桌面间地最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

以a表示物块地加速度大小,F表示水平拉力地大小。

能正确描述F与a之间地关系地图象是（ ）A．B．C．D．2．（6分）如图,在固定斜面上地一物块受到一外力F地作用,F平行于斜面向上。

若要物块在斜面上保持静止,F地取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2．由此可求出（ ）A．物块地质量B．斜面地倾角C．物块与斜面间地最大静摩擦力D．物块对斜面地正压力3．（6分）如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R地正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）地条形匀强磁场区域,磁场地边界与导线框地一边平行,磁场方向竖直向下。

导线框以某一初速度向右运动。

t=0时导线框地右边恰与磁场地左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。

下列v﹣t 图象中,可能正确描述上述过程地是（ ）A．B．C．D．4．（6分）空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域地横截面地半径为R,磁场方向垂直横截面。

一质量为m、电荷量为q（q＞0）地粒子以速率v0沿横截面地某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力,该磁场地磁感应强度大小为（ ）A．B．C．D．5．（6分）如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l地正三角形地三个顶点上；a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。

整个系统置于方向水平地匀强电场中。

已知静电力常量为k。

若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强地大小为（ ）A．B．C．D．6．（6分）在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。

专题21板块模型动力学分析考点一板块模型的摩擦力分析1.板块模型中对物体所受的摩擦力进行正确的分析与判断是求解的前提。

2.摩擦力的方向沿两物体的接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向相反。

1．(多选)如图所示，为长木板，在水平面上以速度v1匀速向右运动，同时物块B在A的上表面以速度匀速v2向右运动，v1和v2以地面为参考系，且A、B接触面粗糙，下列判断正确的是（）A．若1=2，A、B之间无摩擦力B．若1>2，A受到B所施加的滑动摩擦力向左C．若1<2，B受到A所施加的滑动摩擦力向右D．若1>2，A、B之间无滑动摩擦力【答案】AB【解析】A．若1=2，A、B之间无摩擦力，A正确；B．若1>2，A受到B所施加的滑动摩擦力向左，B正确；C．若1<2，B受到A所施加的滑动摩擦力向左，C错误；D．若1>2，A、B之间有滑动摩擦力，D错误。

2．(多选)如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在B上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A．A、B之间无摩擦力B．A受到B施加的摩擦力水平向右C．A、B之间为滑动摩擦力D．地面受到B施加的摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右【答案】AD【解析】ABC．对A受力分析可知，水平方向受合力为零，即B对A无摩擦力，即A、B之间无摩擦力，选项A正确，BC错误；D．对AB整体受力分析可知，地面对B的滑动摩擦力与力F等大反向，即地面对B的滑动摩擦力向左，根据牛顿第三定律可知，地面受到B施加的摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右，选项D正确。

3．（2022·重庆·西南大学附中高二期末）已知A与B的质量分别为A=1kg，B=2kg，A与B间的动摩擦因数1=0.3，B与水平面间的动摩擦因数2=0.2，如图甲、乙所示。

现用大小为12N的水平力F，分别作用在A、B 上，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度=10m/s 2，则各物体所受摩擦力的情况是（）A．甲图中，A 不受摩擦力，B 受到地面水平向左的大小为6N 的摩擦力B．甲图中，A 受摩擦力水平向右，大小为3N ；B 受地面的摩擦力水平向左，大小为6N C．乙图中，A 受摩擦力水平向左，大小为8N ；B 受地面的摩擦力水平向左，大小为6N D．乙图中，A 受摩擦力水平向左，大小为3N ；B 受地面的摩擦力水平向左，大小为3N 【答案】D 【解析】根据题意可知，A、B 间的最大静摩擦力为m1=1A =3N 地面与B 间的最大静摩擦力为m2=2A +B =6N AB．甲图中，由于>m2则B 由静止开始运动，假设A、B 保持静止，由牛顿第二定律有−m2=A +B 1解得1=2m s对A，设A、B 间静摩擦力为1，由牛顿第二定律有1=A 1=2N <m1则假设成立，即A、B 一起向右加速运动，则A 受B 水平向右的静摩擦力，大小为2N ，B 受地面水平向左的滑动摩擦力，大小为6N ，故AB 错误；CD．乙图中，根据题意，由于A、B 间最大静摩擦力小于B 与地面间的最大静摩擦力，则A、B 间发生相对运动，对A 分析，可知A 受B 水平向左的滑动摩擦力，大小为3N ，由牛顿第三定律可知，B 受A 向右的滑动摩擦力，大小为3N 小于B 与地面间的最大静摩擦力，则B 仍然静止不动，则B 受地面水平向左的静摩擦力，大小为3N ，故C 错误，D 正确。

4、重力与弹力一、选择题1.关于相互作用，下列说法中正确的是（）A.静止在水平地面上的物体所受重力的反作用力是物体对地面的压力B.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向C.弹簧的劲度系数由弹簧自身的性质决定D.物体处于平衡状态时，其所受的作用力一定是共点力【答案】C【详解】A.静止在水平地面上的物体所受重力是地球对物体的吸引力，其反作用力是物体对地球的吸引力, A 错误；B.弹力的方向与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反，因此轻杆产生的弹力方向不一定沿着杆的方向，B错误；C.弹簧的劲度系数由弹簧自身的性质决定，C正确；D.物体处于平衡状态时，其所受的作用力不一定是共点力，例如：杠杆平衡时所受的力就不是共点力，D错误。

故选C。

2.图示为中国女排比赛中精彩瞬间的照片，此时（）A.跳离地面的运动员不受力的作用B.排球受到的重力是由于地球对排球的吸引而产生的C.站在地面上的运动员受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力D.在空中的排球受到重力、空气对球的作用力而处于静止状态【答案】B【解析】【详解】A.跳离地面的运动员仍受到重力和阻力的作用，A错误；B.排球受到的重力是由于地球对排球的吸引而产生的，B正确；C.站在地面上的运动员受到的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，C错误；D.在空中的排球受到重力、空气对球的作用力，二力不可能等大反向，故球在空中不可能处于静止状态，D错误。

故选B。

3.下列对图中弹力的判断说法正确的是（）A.图甲中，小球随车厢一起向右匀速直线运动，车厢左壁对小球有弹力B.图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力C.图丙中，小球被a、〜两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直，》绳对小球有弹力D.图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力【答案】B【详解】A.假设车厢左壁对小球有弹力，则小球不能随车厢一起向右匀速直线运动，故小球受到重力和车底板对小球的支持力，车厢左壁对小球无弹力，故A错误；B.假设斜面对小球没有弹力，小球将在细线拉力和重力作用下处于竖直状态，故斜面对小球有弹力，故B正确；C.假设方绳对小球有弹力，则小球在水平方向合力不为零，小球无法处于静止，故》绳对小球无弹力，故c错误；D.假设两球间有弹力，则细线不可能处于竖直状态，故两球间无弹力，故D错误。

易错点04 弹力摩擦力受力分析例题1.（2022·福建·模拟预测）人形机器人阿特拉斯（A tla s）可以模仿人类完成自主连续跳跃、空中转体180°等一系列高难度动作。

如图所示，某次测试中，该机器人从木箱跳跃到前方矮桌后站稳，则机器人（）A．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力大于其对木箱的压力B．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其摩擦力方向向前C．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力做正功D．离开木箱后上升到最高点时，其速度为零【答案】B【解析】A．木箱对其支持力大于其对木箱的压力互为相互作用力，故二者大小相等，A错误；B．从开始起跳到离开木箱的过程中，机器人脚对木箱有向后的运动趋势，故木箱对其摩擦力方向向前，B正确；C．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力主要作用于机器人脚上，而机器人脚并没有发生位移，故木箱支持力对机器人不做功。

C错误；D．离开木箱后上升到最高点时，其竖直方向上的分速度为零，水平方向分速度不为零，D 错误。

故选B。

【误选警示】误选A的原因：错误认为向上跳起时支持力大于压力。

支持力和压力是作用力与反作用力，两者始终大小相等。

误选C的原因：错误认为支持力对机器人做功。

支持力的作用点没有移动，支持力不做功。

误选D 的原因：错误认为最高点速度是零。

斜上抛运动，最高点速度等于抛出时初速度的水平分速度。

例题2. （2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）木块A 、B 的质量分别为5kg 和6kg ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。

夹在A 、B 之间的轻质弹簧被压缩了2cm ，弹簧的劲度系数为400N/m ，初始时两木块在水平地面上静止不动。

现用与水平方向成60°的拉力F ＝6N 作用在木块B 上，如图所示。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g ＝10m/s 2，则在力F 作用后（ ）A ．木块A 所受摩擦力的方向向左B ．木块A 所受摩擦力大小是12.5NC ．木块B 所受摩擦力大小是11ND ．木块B 所受摩擦力大小是15N【答案】C【解析】 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A 受到的最大静摩擦为mA NA 0.255012.5N F F μ==⨯=B 受到的最大静摩擦为mB NB 0.256015N F F μ==⨯=此时弹簧的弹力为40000.028N F kx ==⨯=弹弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小，物体处于静止状态，根据平衡条件，A 受到的摩擦力大小为8N ，方向向右，B 受到的摩摩擦力也是8N ，方向向左，当与水平方向成60°的拉力6N F ＝作用在木块B 上，假设物体B 仍静止，则B 受到的摩擦力为11N ，此时小于最大静摩擦，则B 仍然静止，摩擦力方向向左，施加F 后，弹簧的形变量不变，则A 受力情况不变，A 受到的摩擦力大小仍为8N ，方向向右，C 正确。

04 破解不同运动状态下的连接体、整体法与隔离法难度：★★★★☆建议用时： 30分钟正确率： /151．（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为G P和G Q。

用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。

下列说法正确的是（）A．Q对P的磁力大小等于G PB．P对Q的磁力方向竖直向下C．Q对电子秤的压力大小等于G Q＋FD．电子秤对Q的支持力大小等于G P＋G Q【答案】D【解析】AB．由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于G P，选项AB错误；CD．对PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于G P＋G Q，即Q对电子秤的压力大小等于G P＋G Q，选项C错误，D正确。

故选D。

2．（2023·河南·郑州外国语学校高三模拟）如图所示，重力均为G的两个小球A、B通过长度为L的轻绳拴接后，小球A再通过另一根长度也为L的轻绳拴接在天花板的O点，给小球B施加一个水平向右的拉力F，系统静止稳定后，小球A与天花板O点之间的轻绳与竖直方向的夹角为α，小球A、B之间的轻绳与竖直方向的夹角为β，则下列关系式中正确的是（）A．αβ=12B．sinαsinβ=12C．cosαcosβ=12D．tanαtanβ=12【答案】D【解析】对小球B受力分析可得FG=tanβ对A 、B 整体受力分析有F2G =tanα 联立解得tanαtanβ=12 ABC 错误，D 正确。

故选D 。

一、选择题（每小题1分,共60分,其中5、6、7、8、10、11、14是多项选择,其余各题是单选）1下列说法正确地是（）A、物体速度变化越大,则加速度越大B、物体动量发生变化,则物体地动能一定变化C、合外力对系统做功为零,则系统地动量一定守恒D、系统所受合外力为零,则系统地动量一定守恒【解析】D考点:考查了加速度,动量,动能,动量守恒定律学科网【名师点睛】满足下列情景之一地,即满足动量守恒定律:⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受地合外力为零,则该方向上动量守恒。

⑷全过程地某一阶段系统受地合外力为零,则该阶段系统动量守恒2氢原子能级如图,当氢原子从n=3跃迁到n=2地能级时,辐射光地波长为656nm,以下判断正确地是（）A、氢原子从n=2跃迁到n=1地能级时,辐射光地波长大于656nmB、用波长为325nm地光照射,可使氢原子从n=1跃迁到n=2地能级C、一群处于n=3能级上地氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D、用波长为633nm地光照射,不能使氢原子从n=2跃迁到n=3地能级【解析】CD【解析】试卷分析:氢原子从n=2跃迁到n=1地能级释放出地光子地能量大于氢原子从n=3跃迁到n=2地能级时释=可得,光子能量越大,频率越大,波长越短,故A错误；氢原子从n=1跃迁到放出地光子能量,根据公式E hγn=2能级,需要()193.413.6 1.610E J -∆=---⨯⨯(),根据公式hcE λ=可得()()193.413.61.610hcJ λ-=---⨯⨯,解得:122nm λ=,故B 错误；一群处于n=3能级上地氢原子跃迁,可发生233C =中光谱,不是一个氢原子,故C 正确；氢原子地电子从n =2跃迁到n =3地能级,必须吸收地能量与从n =3跃迁到n =2地能级放出能量相等,因此只能用波长656nm 地光照射,才能使得电子从n =2跃迁到n =3地能级．故D 正确学科网考点:考查了氢原子跃迁【名师点睛】大量处于n=3激发态地氢原子向低能级跃迁,可以辐射出3种不同频率地光子,跃迁释放能量满足m n E E E ∆=-．既不能多于能级差,也不能少于此值,同时根据c λγ=,即可求解3已知钙和钾地截止频率分别为147.7310Hz ⨯和145.4410H ⨯z,在某种单色光地照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出地具有最大初动能地光电子,钙逸出地光电子具有较大地（）A 、波长B 频率C 、能量D 、动量【解析】A考点:考查了光电效应【名师点睛】解决本题地关键要掌握光电效应方程,明确光电子地动量与动能地关系、物质波地波长与动量地关系hPλ=4如下图所示,x 轴在水平地面上,y 轴竖直向上,在y 轴上地P 点分别沿x 轴正方向和y 轴正方向以相同大小地初速度抛出两个小球a 和b ,不计空气阻力,若b 上行地最大高度等于P 点离地地高度,则从抛出点到落地有A 、a 地运动时间是b 倍B 、a 地位移大小是bC 、a 、b 落地时地速度相同,因此动能一定相同D 、a 、b 落地时地速度不同,但动能相同【解析】B考点:考查了平抛运动【名师点睛】a 做平抛运动,运动平抛运动地规律得出时间与高度地关系．b 做竖直上抛运动,上升过程做匀减速运动,下落做自由落体运动,分两段求运动时间,即可求解时间关系；b 地位移大小等于抛出时地高度．根据b 地最大高度,求出初速度与高度地关系,即可研究位移关系；根据机械能守恒分析落地时动能关系5如下图所示,光滑水平面上放着足够长地木板B ,木板B 上放着木块A ,A 、B 间地接触面粗糙,现在用一水平拉力F 作用在A 上,使其由静止开始运动,用1f 代表B 对A 地摩擦力,2f 代表A 对B 地摩擦力,则下列情况可能地是（ ）A 、拉力F 做地功等于A 、B 系统动能地增加量B 、拉力F 做地功大于A 、B 系统动能地增加量C 、拉力F 和B 对A 做地功之和小于A 地动能地增加量D 、A 对B 做地功小于B 地动能地增加量【解析】A 【解析】试卷分析:将AB 看做一个整体,由于水平面光滑,所以整体在水平方向上只有拉力F 作用,根据动能定理可得拉力F 做地功等于A 、B 系统动能地增加量,A 正确B 错误；对A 分析,在水平方向上受到拉力F 和B 对A 地摩擦力1f ,根据动能定理,两者做功之和等于A 地动能增加量,C 错误；对B 分析,B 在水平方向上只受到A 对B 地摩擦力2f ,根据动能定理可得摩擦力2f 做地功等于B 地动能地增加量,D 错误；考点:考查了动能定理地应用【名师点睛】本题地关键是利用整体和隔离法对整体或者隔离物体受力分析,分析哪些力做功,然后根据动能定理解题6小行星绕恒星运动地同时,恒星均匀地向四周辐射能力,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周地过程中近似做圆周运动,则经过足够长地时间后,小行星运动地（）A 、半径变大B 、速率变大C 、加速度变小D 、周期变小【解析】AC考点:考查了万有引力定律地应用【名师点睛】在万有引力这一块,设计地公式和物理量非常多,在做题地时候,首先明确过程中地向心力,然后弄清楚各个物理量表示地含义,最后选择合适地公式分析解题,另外这一块地计算量一是非常大地,所以需要细心计算7A 、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,图表示发生碰撞前后地v-t 图线,由图线可以判断A 、A 、B 地质量比为3:2B 、A 、B 作用前后总动量守恒C 、A 、B 作用前后总动量不守恒D 、A 、B 作用前后总动能不变【解析】ABD考点:考查了动量守恒定律【名师点睛】满足下列情景之一地,即满足动量守恒定律:⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受地合外力为零,则该方向上动量守恒。

第03讲叠加物体的摩擦力分析（解析）【叠加物体摩擦力受力分析的方法】解决叠加物体的摩擦力问题，关键是掌握“拆分”和“整体”。

拆分：将研究对象同周围物体隔离开来，只考虑分析它的受力情况和运动情况的方法。

整体：把物体当作一个整体进行受力分析的方法。

（不考虑该“整体”内部之间的相互作用力）.然后根据物体的运动状态判断力的大小。

最常见的是物体处于平衡状态的物体，不受力或受平衡力。

类型一：左右叠加【例1】如图所示，用水平推力F讲质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上静止，则木块B受到的摩擦力大小是；木块受收到的摩擦力方向为；木块A受到墙面的摩擦力大小等于；若增大力F，则木块B受到的摩擦力（“变大”“变小”“不变”）。

【答案】mg；竖直向上；①“拆分”虽然A、B挤压在一起，但是在计算B受到的摩擦力时，把A、B分割开；“整体”把A和墙面看作一个整体。

对物体B进行手里分析，B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力，且B静止，二者是一对摩擦力，因此，木块B受到的摩擦力等于B的重力，为mg，方向竖直向上。

②计算A受到的摩擦力，把AB当作一个整体，其在竖直方向上受到的重力和摩擦力为一对平衡力，故木块A受到的摩擦力等于AB的重力之和，为2mg。

②木块B 受到的摩擦力和重力是一对平衡力，和F 的大小无关。

类型二：货物和皮带输送机之间的摩擦力【例2】如图所示，当物体刚放上水平输送带，在达到和皮带速度相同前，物体A 受到的摩擦力方向为 。

例2图【答案】水平向右 【解析】传送带向右运动，物体由于惯性还要保持原来的运动状态，所以相对于传送带来说，物体有向左的运动趋势，因此受到向右的摩擦力作用。

此时，摩擦力时物体运动的动力。

【变式】如图所示，水平输送带和上面的物体匀速向右传到下一个生产环节，物体 （“受”“不受”）摩擦力；当输送带和物体保持匀速运动时，输送带急停，物体 （“受”“不受”）摩擦力。

【答案】不受；受【解析】物体匀速运动时，处于平衡状态，物体和输送带之间没有相对运动，水平方向不受力。

2023年普通高等学校招生全国统一考试（全国乙卷）理科综合（物理部分）二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求、全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 一同学将排球自O 点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O 点。

设排球运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。

则该排球（ ）A. 上升时间等于下落时间 B. 被垫起后瞬间的速度最大C. 达到最高点时加速度为零 D. 下落过程中做匀加速运动【答案】B 【解析】【详解】A ．上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零。

对排球受力分析，上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大。

由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，A 错误；B ．上升过程排球做减速运动，下降过程排球做加速运动。

在整个过程中空气阻力一直做负功，小球机械能一直在减小，下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度，故排球被垫起时的速度最大，B 正确；C ．达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球重力提供加速度不为零，C 错误；D ．下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，D 错误。

故选B 。

2. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。

如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ）A.B.C. D.【答案】D 【解析】【详解】AB ．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB 错误；CD ．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C 错误，D 正确。

故选D 。

2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练专题04弹簧模型特训目标特训内容目标1高考真题（1T—6T ）目标2三大力场中有关弹模型的平衡问题（7T—12T ）目标3三大力场中有关弹簧模型的动力学问题（13T—18T ）目标4三大力场中有关弹簧模型的能量动量问题（19T—24T ）【特训典例】一、高考真题1．（2022年江苏卷）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A 连接在一起，处于压缩状态，A 由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时，立即将物块B 轻放在A 右侧，A 、B 由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑过程中A 、B 始终不分离，当A 回到初始位置时速度为零，A 、B 与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，则（）A ．当上滑到最大位移的一半时，A 的加速度方向沿斜面向下B ．A 上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化C ．下滑时，B 对A 的压力先减小后增大D ．整个过程中A 、B 克服摩擦力所做的总功大于B 的重力势能减小量【答案】B【详解】B ．由于A 、B 在下滑过程中不分离，设在最高点的弹力为F ，方向沿斜面向下为正方向，斜面倾角为θ，AB 之间的弹力为F AB ，摩擦因素为μ，刚下滑时根据牛顿第二定律对AB 有()()()A B A B A B sin cos F m m g m m g m m a θμθ++-+=+对B 有B B AB B sin cos m g m g F m a θμθ--=联立可得AB A B BF F m m m =-+由于A 对B 的弹力F AB 方向沿斜面向上，故可知在最高点F 的方向沿斜面向上；由于在最开始弹簧弹力也是沿斜面向上的，弹簧一直处于压缩状态，所以A 上滑时、弹簧的弹力方向一直沿斜面向上，不发生变化，故B 正确；A ．设弹簧原长在O 点，A 刚开始运动时距离O 点为x 1，A 运动到最高点时距离O 点为x 2；下滑过程AB 不分离，则弹簧一直处于压缩状态，上滑过程根据能量守恒定律可得()()22121211sin 22kx kx mg f x x θ=++-化简得()122sin mg f k x x θ+=+当位移为最大位移的一半时有()121in =s +2F f x x k x mg θ-⎛⎫-- ⎪⎝⎭合带入k 值可知F 合=0，即此时加速度为0，故A 错误；C ．根据B 的分析可知AB A B BF F m m m =-+再结合B 选项的结论可知下滑过程中F 向上且逐渐变大，则下滑过程F AB 逐渐变大，根据牛顿第三定律可知B 对A 的压力逐渐变大，故C 错误；D ．整个过程中弹力做的功为0，A 重力做的功为0，当A 回到初始位置时速度为零，根据功能关系可知整个过程中A 、B 克服摩擦力所做的总功等于B 的重力势能减小量，故D 错误。

2024版新课标高中物理模型与方法专题04连接体模型目录【模型一】平衡中的连接体模型 (1)1.轻杆连接体问题 (1)2．轻环穿杆问题 (2)【模型二】绳杆弹簧加速度问题模型 (8)1．悬绳加速度问题 (8)2．类悬绳加速度问题 (9)【模型三】轻绳相连加速度相同的连接体 (24)【模型四】板块加速度相同的连接体模型 (31)【模型五】轻绳绕滑轮加速度相等----“阿特伍德机”模型 (43)【模型六】弹簧木块分离问题模型 (54)【模型七】“关联速度与机械能守恒”连接体模型 (64)1.绳、杆末端速度分解四步 (64)2.绳杆末端速度分解的三种方法 (64)3.轻绳相连的物体系统机械能守恒模型 (65)方法二、力乘力臂法对m1、m2受力分析，三力平衡可构成矢量三角形，根据正弦定理以整体为研究对象，以圆心为转动轴，两圆弧的支持力的力臂均为零，以整体为研究对象，整体受重力和两圆弧的支持力，根据三力平衡必：：根据等腰三角形有：θ1=θ2联立解得m1g sinα=m2g sinβ2=sinβ：sinα轻环穿杆问题F NA．9∶16B．C．3∶4D．根据杠杆原理，由平衡条件得A．需要知道刚性细杆的长度与球面半径的关系C．不需要其他条件，有12:F F=【答案】C分别对小球a 和b 受力分析有11sin sin F G β=根据几何关系有A ．2cmB ．【答案】C【详解】由于小环是轻质的，故弹簧必将与杆垂直，否则受力不平衡。

对小球受力分析如图所示将各力沿着杆分解，根据平衡条件有解得又弹簧的弹力等于轻绳的拉力，故由胡克定律可得解得故选C。

【模型演练4】（2023春·四川成都所示，底座支点记为O点，OA车的右臂，一根钢索连接底座与止.已知左臂OA与水平面的夹角为左臂OA、右臂OB总质量为m是（）A．定滑轮对钢索的支持力为2B．AB段钢索所受到的拉力为C．右臂OB对钢索的支持力为故选A。

【模型演练5】如图所示，竖直放置的光滑圆环，顶端D分别为m1、m2的两小球A、B，两小球用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，且与右侧绳的夹角为θ。

2023年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题:本题共8小题,每小题6分．在每小题给出地四个选项中,第1～4题只有一项符合题目要求,第5～8题有多项符合题目要求．全部选对地得6分,选对但不全地得3分,有选错地得0分．1．（6分）如图,两平行地带电金属板水平放置。

若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。

现将两板绕过a点地轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样地微粒,该微粒将（ ）A．保持静止状态B．向左上方做匀加速运动C．向正下方做匀加速运动D．向左下方做匀加速运动2．（6分）如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点地电势分别为U a、U b、U c．已知bc边地长度为l．下列判断正确地是（ ）A．U a＞U c,金属框中无电流B．U b＞U c,金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC．U bc=﹣Bl2ω,金属框中无电流D．U bc=Bl2ω,金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a3．（6分）由于卫星地发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星地环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时地速度为1.55×103m/s,此时卫星地高度与同步轨道地高度相同,转移轨道和同步轨道地夹角为30°,如下图所示,发动机给卫星地附加速度地方向和大小约为（ ）A．西偏北方向,1.9×103m/s B．东偏南方向,1.9×103m/sC．西偏北方向,2.7×103m/s D．东偏南方向,2.7×103m/s4．（6分）一汽车在平直公路上行驶。

从某时刻开始计时,发动机地功率P随时间t地变化如下图所示。

尖子生的自我修养系列 易出错的4类组合体的受力分析准确地受力分析是正确解答物理问题的前提和保证，作答前养成良好的受力分析习惯，可以帮助我们减少错误，还可以在分析中获得便捷思路。

而受力分析容易出错的问题一般都是涉及多物体组合的情景，下面根据物理情景分4类组合体进行研究。

1.上放着质量为m 的物块C ，木板和物块均处于静止状态。

A 、B 、C 之间以及B 与地面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g ，现用水平恒力F 向右拉木板A ，则以下判断正确的是( )A ．不管F 多大，木板B 一定保持静止 B ．B 受到地面的摩擦力大小一定小于FC ．A 、C 之间的摩擦力大小一定等于μmgD ．A 、B 之间的摩擦力大小不可能等于F【解析】选A 以A 、B 、C 整体为研究对象，若整体静止不动，则地面对B 的静摩擦力大小等于F ，此时A 、B 之间的静摩擦力大小也为F ，B 、D 均错误；若拉力足够大，使A 、C 之间发生了相对滑动时，A 、C 之间的摩擦力大小才等于μmg ，C 错误；因A 对B 的最大静摩擦力μ(m ＋M 板)g 小于B 所受地面的最大静摩擦力μ(m ＋2M 板)g ，故无论F 多大，木板B 一定保持静止，A 正确。

2.[多选]如图所示，质量为m 的木块在质量为M 的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F 的作用，长木板处于静止状态。

已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，以下几种说法正确的是( )A ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M )g C ．当F >μ2(m ＋M )g 时，木板便会开始运动D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动【解析】选AD由于木板静止，所以地面给木板的静摩擦力大小等于木块给长木板的滑动摩擦力，选项A 正确，B错误；由题意易知，木板所受木块的摩擦力小于木板所受地面的最大静摩擦力，木板会不会动，完全取决于木板的受力，故木板不可能运动，因此选项C错误，D正确。

专题03弹力、摩擦力以及力的合成与分解目录题型一弹力的有无及方向的判断 (1)题型二弹力分析的“四类模型”问题 (3)题型三“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题 (5)类型1“活结”和“死结”问题 (5)类型2“动杆”和“定杆”问题 (8)题型四静摩擦力的分析 (10)题型五滑动摩擦力的分析 (14)题型六摩擦力的突变问题 (17)类型1“静—静”突变 (17)类型2“静—动”突变 (17)类型3“动—静”突变 (19)类型4“动—动”突变 (20)题型七力的合成与分解 (20)题型八力合成与分解思想的重要应用——木楔问题 (24)题型一弹力的有无及方向的判断【解题指导】1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变．(2)假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处没有弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．2．接触面上的弹力方向判断垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面【例1】(2022·重庆市万州南京中学高三月考)如图所示，静止的小球m分别与一个物体(或面)接触，各接触面光滑，A图中细绳沿竖直方向，则小球m受到两个弹力的是()【答案】C【解析】A图中小球处于静止状态，重力和绳的弹力平衡，斜面与球之间不可能产生弹力，否则小球不可能平衡，故A图中球只受一个弹力作用，A错误；B图中小球只受重力和支持力，支持力为弹力，B图中小球即只受一个弹力，B错误；C图中小球受到绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用处于平衡状态，因此小球受两个弹力作用，C正确；D图中竖直面对小球没有弹力作用，否则小球不可能处于平衡状态，即小球受一个弹力作用，D错误．【例2】如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。

板块模型特训目标特训内容目标1无外力板块模型(1T -4T )目标2无外力板块图像问题(5T -8T )目标3有外力板块模型(9T -12T )目标4有外力板块图像问题(13T -16T )【特训典例】一、无外力板块模型1如图所示，将小滑块A 放在长为L 的长木板B 上，A 与B 间的动摩擦因数为μ，长木板B 放在光滑的水平面上，A 与B 的质量之比为1:4，A 距B 的右端为13L 。

现给长木板B 一个水平向右初速度v 0=102m/s ，小滑块A 恰好从长木板B 上滑下；若给A 一个水平向右初速度v ，要使A 能从B 上滑下，则v 至少为()A.5m /sB.10m /sC.15m /sD.20m/s【答案】B【详解】第一种情形下有v 202fm A+fm B =23L 第二种情形下有v 22f m A+f m B =13L 解得v =10m/s 故选B 。

2如图(a )所示，质量为2m 的长木板，静止地放在光滑的水平面上，另一质量为m 的小铅块(可视为质点)以水平速度v 0滑上木板左端，恰能滑至木板右端且与木板保持相对静止，铅块运动中所受的摩擦力始终不变。

若将木板分成长度与质量均相等(即m 1=m 2=m )的两段1、2后紧挨着放在同一水平面上，让小铅块以相同的初速度v 0由木板1的左端开始运动，如图(b )所示，则下列说法正确的是()A.小铅块将从木板2的右端滑离木板B.小铅块滑到木板2的右端与之保持相对静止C.(a )、(b )两种过程中摩擦产生的热量相等D.(a )过程产生的摩擦热量大于(b )过程摩擦产生的热量【答案】D【详解】AB ．第一次，小铅块运动过程中，小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速，第二次，小铅块先使整个木板加速，运动到2部分上后1部分停止加速，只有2部分加速，加速度大于第一次的对应过程，故第二次小铅块与2木板将更早达到速度相等，所以小铅块还没有运动到2的右端，故AB错误；CD．由于在(b)中小铅块还没有运动到2的右端，所以在木板2上相对运动的位移没有在木板上1大，所以在(b)中小铅块相对木板的位移小于在(a)中小铅块相对木板的位移，根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量，所以(b)产生的热量小于在木板(a)上滑行产生热量，故C错误，D正确。

2023年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷）理科综合物理学科1.船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。

声波在空气中和在水中传播时的（）A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同【答案】A 【解析】【详解】声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系v f λ=可知，波长也不同。

故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

2.无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。

一质量为m 的雨滴在地面附近以速率v 下落高度h 的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g ）（）A.0 B.mghC.212mv mgh - D.212mv mgh +【答案】B 【解析】【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得f 0mgh W -=故雨滴克服空气阻力做功为mgh 。

故选B 。

3.铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV ，跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量346.6310J s -=⨯⋅h ，元电荷191.6010C e -=⨯）（）A.103HzB.106HzC.109HzD.1012Hz【答案】C 【解析】【详解】铯原子利用的两能极的能量差量级对应的能量为55192410eV 10 1.610J 1.610Jε----==⨯⨯=⨯由光子能量的表达式εhν=可得，跃迁发射的光子的频率量级为249341.610Hz2.410Hz 6.6310h εν--⨯==≈⨯⨯跃迁发射的光子的频率量级为109Hz 。

故选C 。

4.2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg 的物资进入距离地面约400km （小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。

2023年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）一、选择题1．（6分）关于行星运动地规律,下列说法符合史实地是（ ）A．开普勒在牛顿定律地基础上,导出了行星运动地规律B．开普勒在天文观测数据地基础上,总结出了行星运动地规律C．开普勒总结出了行星运动地规律,找出了行星按照这些规律运动地原因D．开普勒总结出了行星运动地规律,发现了万有引力定律2．（6分）关于静电场地等势面,下列说法正确地是（ ）A．两个电势不同地等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负地试探电荷从电势较高地等势面移至电势较低地等势面,电场力做正功3．（6分）一质点做速度逐渐增大地匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来地9倍。

该质点地加速度为（ ）A．B．C．D．4．（6分）如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内地一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m地小球,在a和b之间地细线上悬挂一小物块。

平衡时,a、b间地距离恰好等于圆弧地半径。

不计所有摩擦,小物块地质量为（ ）A．B．m C．m D．2m5．（6分）平面OM和平面ON之间地夹角为30°,其横截面（纸面）如下图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外．一带电粒子地质量为m,电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v地速度从OM 地某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中地运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场地射点到两平面交线O地距离为（ ）A．B．C．D．6．（6分）如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同地灯泡a和b．当输入电压U为灯泡额定电压地10倍时,两灯泡均能正常发光．下列说法正确地是（ ）A．原、副线圈匝数之比为9:1B．原、副线圈匝数之比为1:9C．此时a和b地电功率之比为9:1D．此时a和b地电功率之比为1:97．（6分）如图,一固定容器地内壁是半径为R地半球面；在半球面水平直径地一端有一质量为m地质点P．它在容器内壁由静止下滑到最低点地过程中,克服摩擦力做地功为W．重力加速度大小为g．设质点P在最低点时,向心加速度地大小为a,容器对它地支持力大小为N,则（ ）A．a=B．a=C．N=D．N=8．（6分）如图,M为半圆形导线框,圆心为O M；N是圆心角为直角地扇形导线框,圆心为O N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O O N地水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。

2023年湖北省新高考物理试卷（解析版）一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。

每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．（4分）（2023•湖北）2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。

该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线（对应的光子能量为10.2eV）。

根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（ ）A．n＝2和n＝1能级之间的跃迁B．n＝3和n＝1能级之间的跃迁C．n＝3和n＝2能级之间的跃迁D．n＝4和n＝2能级之间的跃迁【答案】A【解答】解：根据题意可知，波长为121.6nm的氢原子谱线对应的光子能量为10.2eV。

A、n＝2和n＝1能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E1＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV，故A正确；B、n＝3和n＝1能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E2＝﹣1.51eV﹣（﹣13.6eV）＝12.09eV，故B错误；C、n＝3和n＝2能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E3＝﹣1.51eV﹣（﹣3.4eV）＝1.89eV，故C错误；D、n＝4和n＝2能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E4＝﹣0.85eV﹣（﹣3.4eV）＝2.55eV，故D错误。

故选：A。

2．（4分）（2023•湖北）2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。

火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，如图所示。

根据以上信息可以得出（ ）A．火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27：8B．当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大C．火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9：4D．下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前【答案】B【解答】解：A、根据开普勒第三定律可得＝k，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，火星与地球绕太阳运动的周期之比约为3：2，故A错误；B、当火星与地球相距最远时，二者的速度方向相反，所以两者的相对速度最大，故B正确；C、根据题中条件无法求解火星与地球表面的自由落体加速度大小之比，故C错误；D、根据A选项可知，火星与地球绕太阳运动的周期之比约为3：2，已知地球的公转周期为T1＝1年，则火星的公转周期为：T2≈1.8年。