专题02力与运动
目录
01.题型综述
02.解题攻略
题组01力与物体的平衡
题组02力与直线运动
题组03动力学图像综合问题
题组04运动的合成与分解抛体运动
题组05圆周运动的分析与计算
题组06万有引力定律及其应用
03.高考练场
“运动与相互作用”是高中物理最重要的物理观念，也是研究物理现象、解决物理问题最基本、最重要的思想方法。“运动与相互作用”的观念，其核心是牛顿第二定律。准确、全面分析物体受力并求解物体加速度是基本前提。灵活运用整体法和隔离法处理连接体的受力平衡与运动是基本的能力。应用运动的合成与分解把复杂的曲线运动转化为直线运动是素养的提升。因此，本专题是高考的必考点也是热考点。
题组01力与物体的平衡
【提分秘籍】
1．物体处于平衡状态的条件：合力始终为零。
2．物体处于平衡状态的常见情况：
物体处于静止状态；
物体做匀速直线运动；
动态平衡物体缓慢运动；
带电粒子在复合场中做直线运动。
3．解决平衡问题的步骤和方法
4．注意点
(1)力的分析顺序：先整体后隔离；先分析其他力再分析摩擦力；
(2)静电力、安培力或洛伦兹力的出现可能对弹力或摩擦力产生影响；
(3)出现“最大”“最小”“恰好”等文字时，一般为临界问题。
【典例剖析】
【例1-1】消毒碗柜已成为每个家庭必备的厨房电器之一，其金属碗架可以将碗竖直支撑于两根金属杆之间。取某个碗的截面简化示意图如图所示，a、b为两根同一水平面上的光滑金属杆，O为碗的球心，b杆与球心连线与竖直方向的夹角为。若碗的质量为m，碗静止时，下列说法正确的是（）
A．碗对a杆的压力为，碗对b杆的压力为
B．若增大a、b间距，碗仍竖直静置，碗的合力减小
C．若增大a、b间距，碗仍竖直静置，a、b杆受到的压力均不变
D．若将质量相同、半径更大的碗竖直静置于a、b杆之间，两杆对碗的作用力之和不变
【答案】D
【详解】A．由题意，碗受到三个力，处于平衡状态，如图所示
将三个平衡力平移得到首尾相连的闭合三角形，可得a杆对碗的压力为
b杆对碗的压力为
根据牛顿第三定律可知碗对a杆的压力为，碗对b杆的压力为，故A错误；
B．若增大a、b间距，碗仍竖直静置，根据平衡条件可知，碗受到的合力保持不变，仍然为零，故B错误；
C．若增大a、b间距，碗仍竖直静置，则增大，增大，减小，则增大，增大，根据牛顿第三定律可知，a、b杆受到的压力将增大，故C错误；
D．若将质量相同、半径更大的碗竖直静置于a、b杆之间，根据平衡条件可知，两杆对碗的作用力之和不变，与碗的重力等大反向，故D正确。故选D。
【例1-2】．（2025高三上·云南昆明·期中）如图所示，工人用手推车沿水平路面运送石球，到达目的地后，抬起把手将石球倒出。不计石球与板OA、OB之间的摩擦，石球对OA板的压力大小为、石球对OB板的压力大小为，则在缓慢抬起把手使OA板从竖直变为水平的过程中，下列说法正确的是（）
A．先变大后变小 B．先变小后变大
C．、的合力先变大后变小 D．、的合力先变小后变大
【答案】A
【详解】以石球为对象，根据牛顿第三定律可知石球对板的压力大小等于板对石球的支持力，受力如图所示
缓慢抬起过程中，石球受力平衡，结合数学知识可得
其中和不变，在转动过程中从90°增大到180°，则不断变小，将不断变小；从钝角变为锐角，其中跨过了90°，因此先变大后变小，则将先变大后变小。
故选A。
【例1-3】(多选)如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中凹槽和小物块始终保持静止，则()
A．M槽对小物块的支持力逐渐增大
B．M槽对小物块的支持力逐渐减小
C．推力F逐渐减小
D．推力F先减小后增大
【答案】AD
【解析】以小物块为研究对象，小物块受到重力G、支持力FN和推力F三个力作用，根据平衡条件可知，F与FN的合力与G大小相等，方向相反。将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中(1→3)，如图所示，
根据作图可知，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，当F与FN垂直时，F最小，故A、D正确，B、C错误。
【变式演练】
【变式1-1】如图所示，将两块光滑平板OA、OB固定连接，构成顶角为60°的楔形槽，楔形槽内放置一质量为m的光滑小球，整个装置保持静止，初始时OA板在水平地面上，现使楔形槽绕O点顺时针缓慢转动至OA板竖直，则转动过程中（）
A．初始时OA板对小球的作用力最大
B．转过30°时OA板对小球的作用力最大
C．转过60°时OB板对小球的作用力最大
D．转过90°时OB板对小球的作用力最大
【答案】BD
【详解】将转