高三物理经典例题+高考必备知识点.pdf

高中物理典型例题集锦(一)

力学部分

1、如图1-1所示，长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两

杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重为12牛的物体。平衡时，绳

中张力T=＿＿＿＿

分析与解：本题为三力平衡问题。其基本思路为：选对象、分析力、画力图、列方

程。对平衡问题，根据题目所给条件，往往可采用不同的方法，如正交分解法、相似三

角形等。所以，本题有多种解法。

解法一：选挂钩为研究对象，其受力如图1-2所示

设细绳与水平夹角为α，由平衡条件可知：2TSinα=F，其中F=12牛

将绳延长，由图中几何条件得：Sinα=3/5，则代入上式可得T=10牛。

解法二：挂钩受三个力，由平衡条件可知：两个拉力（大小相等均为T）的合力

F’与F大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。如图1-2所

示，其中力的三角形△OEG与△ADC相似，则：得：

牛。

想一想：若将右端绳A沿杆适当下移些，细绳上张力是否变化？

（提示：挂钩在细绳上移到一个新位置，挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等，细

绳的张力仍不变。）

2、如图2-1所示，轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上，质量

为m的物块悬挂在绳上O点，O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加

1

竖直向下的恒力F=mg。先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块

下落过程中，保持C、D两端的拉力F不变。

（1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？

（2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做功W为多少？

（3）求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？

分析与解：物块向下先作加速运动，随着物块的下落，两绳间的夹角逐渐减小。因

为绳子对物块的拉力大小不变，恒等于F，所以随着两绳间的夹角减小，两绳对物块拉

力的合力将逐渐增大，物块所受合力逐渐减小，向下加速度逐渐减小。当物块的合外力

为零时，速度达到最大值。之后，因为两绳间夹角继续减小，物块所受合外力竖直向上，

且逐渐增大，物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度减为零时，物块竖

直下落的距离达到最大值H。

当物块的加速度为零时，由共点力平衡条件可求出相应的θ角，再由θ角求出

应的距离h，进而求出克服C端恒力F所做的功。

对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H。

（1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为h。因为F恒

等于mg，所以绳对物块拉力大小恒为mg，由平衡条件知：2θ=120°，所以θ=60°，

由图2-2知：h=L*tg30°=L[1]

（2）当物块下落h时，绳的C、D端均上升h’，由几何关系可得：h’=-

L[2]

克服C端恒力F做的功为：W=F*h’[3]

2

由[1]、[2]、[3]式联立解得：W=（-1）mgL

（3）出物块下落过程中，共有三个力对物块做功。重力做正功，两端绳子对物块

的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。因为物

块下降距离h时动能最大。由动能定理得：mgh-2W=[4]

将[1]、[2]、[3]式代入[4]式解得：Vm=

当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值H，绳C、D上升的距离为H’。

由动能定理得：mgH-2mgH’=0，又H’=-L，联立解得：H=。

3、如图3-1