2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义：第二章实验二 Word版含解析

合集下载

(新课标)2020高考物理总复习第二章相互作用教师用书(含解析)(最新整理)

相互作用点点通(一）重力、弹力的分析与判断1．重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小：G＝mg，不一定等于地球对物体的引力。

（3）方向:竖直向下。

(4）重心：重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，且不一定在物体上。

2．弹力(1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力.(2）条件：①两物体相互接触；②发生弹性形变.（3）方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。

3．弹力有无的判断多用来判断形变较明显的情况假设法对形变不明显的情况,可假设两个物体间没有弹力，若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变，则此处一定存在弹力状态法根据物体的运动状态，利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断是否存在弹力4．弹力方向的判断(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。

（2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。

［小题练通]1。

（多选）如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙边,为使图中光滑的铁球静止，需加一水平力F,且F通过球心，下列说法正确的是（）A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析:选BC 球处于静止状态，由平衡条件知，当F较小时，球的受力情况如图甲所示，当F较大时，球的受力情况如图乙所示，故B、C正确。

2.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳共同拴接一小球。

当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是( )A．细绳一定对小球有拉力B．轻弹簧一定对小球有弹力C．细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧对小球也不一定有弹力解析：选D 若小球与小车一起做匀速运动,则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确。

粤教版高中物理选择性必修第二册第2章第2节法拉第电磁感应定律课件

A．c→a，2∶1
B．a→c，2∶1
√C．a→c，1∶2
D．c→a，1∶2
C [由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为a→c，由E＝BLv
知E1＝BLv，E2＝2BLv，则E1∶E2＝1∶2，故选项C正确。]
3．下列各图中，相同的条形磁铁穿过相同的线圈时，线圈中产生的感应电动势最大的是( )
A
01
必备知识·自主预习储备
个数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
磁通量
快慢磁通量变化的快慢
磁通量的变化率
伏特
线圈匝数
磁通量的变化量韦伯
知识点三导体棒切割磁感线时的感应电动势 1．磁场方向、导体棒与导体棒的运动方向三者两两相互垂直时，E ＝_B_L__v_。 2．如图所示，导体棒与磁场方向垂直，导体棒的运动方向与导体棒本身垂直，但与磁场方向夹角为θ时，E＝_B__L_v__si_n__θ_。 3．单位关系 1 V＝1 T·1 m·1 m/s。
√
考点2 导线切割磁感线时的感应电动势 1．平动切割 (1)计算公式：E＝BLv(B⊥v)。 (2)理解E＝BLv的“四性”。 ①正交性： B、L、v两两垂直时，E＝BLv； B与v的夹角为θ时，E＝BLv sin θ； B∥v时，E＝0。 ②瞬时对应性：通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势，若v 为平均速度，则E为平均电动势。
提示：由E＝BLv可以测出列车的运行速度。
物理量单位
物理意义
计算公式
磁通量Φ
Wb
表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少
Φ＝B·S⊥
磁通量的变化量ΔΦ
Wb
表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少
ΔΦ＝Φ2－Φ1

高一物理必修2期末复习总结(粤教版)[原创]

第一章抛体的运动1.抛体运动: 将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体做的运动2.在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。

3、抛体做直线或曲线运动的条件: 物体所受到的合外力、物体原速度方向（1）若在同一直线上,物体做直线运动（2）若不在同一直线上,物体做抛体运动(曲线运动)****牛顿第二定律解释:当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a,（1）若F或a的方向与物体原速度v的方向相同, 则物体做直线运动；（2）若F或a的方向与物体原速度v的方向不同, 则物体做抛体运动。

4.物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。

练习：1.关于曲线运动, 下列说法正确吗？（1）曲线运动一定是变速运动.（）（2）曲线运动中的加速度一定不为零, 但可以等于衡量.（）（3）曲线运动中的物体, 不可能受衡力作用.（）2、做曲线运动的物体, 在运动过程中, 一定变化的物理量是：（）A.速率B.速度C.加速度D.合外力3.一物体在力F1, F2, F3......Fn的共同作用下做匀速直线运动, 若突然撤去力F1, 其他力不变, 则物体（）A.可能做曲线运动B.可能做直线运动C.必定沿F1的方向做直线运动D.必定沿着F1的反方向做匀减速直线运动【AB】4.关于曲线运动, 下列说法正确的是()。

A: 曲线运动一定是变速运动；B：曲线运动速度的方向不断的变化, 但速度的大小可以不变；C: 曲线运动的速度方向可能不变；D: 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。

【AB】5.有关位移和速度的合成与分解: 结合作图法和直角三角形的知识解决6.合运动与分运动等时、相互独立、符合平行四边形定则7、决定合运动性质的和轨迹的因素:（1）合力恒定且不为零是作匀加速运动（2）合力和两分运动的合速度在同一直线上, 则合运动是直线运动（3）不是直线运动一定是曲线运动即: 合力与两分运动的合速度不在同一直线上一定作曲线运动。

2020年高考物理一轮复习第2章相互作用粤教版

7 受力分析与共点力的平衡[方法点拨] (1)受力分析是否正确可从三个方面检验：①各力的施力物体、受力物体；②判断能否保持原来的运动状态；③换角度(整体或隔离)分析是否矛盾．(2)三力平衡一般用合成法，合成后力的问题转换成三角形问题．(3)多力平衡一般用正交分解法．(4)遇到多个有相互作用的物体时一般先整体后隔离．1．(受力分析)如图1所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q，另一端绕过固定在天花板上的定滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态，则( )A．Q可能受到两个力的作用图1B．Q可能受到三个力的作用C．Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向左D．Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向指向左下方2．(受力分析)如图2所示，放在粗糙水平地面上的斜劈C上叠放了A、B两个物体，B的上表面水平，三者均保持静止状态．关于A、B、C的受力情况，下列说法中正确的是( )图2A．物体A可能受到三个力的作用B．物体B一定受到四个力的作用C．物体B对C的作用力可能与斜劈表面夹角为90°D．地面可能对C有摩擦力作用3．(整体法、隔离法)(多选)如图3所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是( )A．a一定受到4个力B．b可能受到4个力图3 C．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．a与b之间一定有摩擦力4．(状态法)如图4所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知m A＞m B，不计空气阻力，则物体B( )A．只受一个重力图4B．受到重力、摩擦力各一个C．受到重力、弹力、摩擦力各一个D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个5．(共点力平衡问题)(多选)如图5所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是( ) 图5 A．A、B的质量之比为1∶ 3B．A、B所受弹簧弹力大小之比为3∶ 2C．悬挂A、B的细线上拉力大小之比为2∶1D．快速撤去弹簧的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为1∶ 36．(多选)如图6所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则( )A．环只受三个力作用图6B．环一定受四个力作用C．物体做匀速运动D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力7．如图7所示，光滑斜面的倾角为θ＝37°，一个可以看成质点的小球在轻质细线的拉力作用下静止在斜面上，细线与斜面间的夹角也为37°，若小球的重力为G，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则手对细线的拉力等于 ( ) 图7A．G B.G 2C.3G4D.4G58．如图8所示，一根轻杆两端各固定一个质量均为m的相同小球，两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ＝30°，β＝60°，则轻杆对A球的作用力为( ) A．mg B.3mg 图8C.33mgD.32mg 9．(多选)如图9所示，斜劈A 静止放在水平地面上，木桩B 固定在水平地面上，平行斜面的轻弹簧连接斜劈A 上的物体m 与木桩B ，物体m和斜劈A 均保持静止，不计m 与A 之间的摩擦．则下列说法正确的是( ) 图9A ．地面对斜劈A 的摩擦力水平向左B ．地面对斜劈A 没有摩擦力C ．移去弹簧，物体m 将向下运动，斜劈A 仍保持静止D ．移去弹簧，物体m 将向下运动，斜劈A 将向右平动10．如图10(a)所示，两段等长轻质细绳将质量分别为m 、2m 的小球A 、B (均可视为质点)悬挂在O 点，小球A 受到水平向右的恒力F 1的作用，小球B 受到水平向左的恒力F 2的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图(b)所示的状态，小球B 刚好位于O 点正下方．则F 1与F 2的大小关系正确的是( ) 图10A ．F 1＝4F 2B ．F 1＝3F 2C ．2F 1＝3F 2D ．2F 1＝5F 211．(多选)如图11，质量为M 的斜面体A 放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上，整个系统处于静止状态．已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ＝30°.不计小球与斜面间的摩擦，则( )A ．轻绳对小球的作用力大小为33mg 图11 B ．斜面体对小球的作用力大小为2mgC ．斜面体对水平面的压力大小为(M ＋m )gD ．斜面体对水平面的摩擦力大小为36mg 12．如图12所示，内壁光滑的球体半径为R ，一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为m A 、m B 的小球A 、B .将轻杆置于球体内部后，最终静止在图示位置不动，球心O 与杆在同一竖直平面内，过球心O 竖直向下的半径与杆的交点为M ，OM ＝R2.下列判断正确的是( ) 图12 A ．m A ＜m BB．球体内壁对A球的支持力F N A＝2m A gC．轻杆对B球的支持力一定小于B球的重力D．若增大m A，θ角会增大13．如图13所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点)，小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1，对球面的压力大小为F N1；小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为F N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ，则( )图13A．F1∶F2＝sin2θ∶1B．F1∶F2＝sin θ∶1C．F N1∶F N2＝cos2θ∶1D．F N1∶F N2＝sin2θ∶1答案精析1．D [小球P 静止，所以轻绳对小球P 和物体Q 有拉力作用，若物体Q 受到的拉力的竖直分力等于重力，则物体Q 对地面无压力，但这种情况下Q 不可能静止，因此拉力的竖直分力一定小于重力，物体Q 必受到竖直向上的支持力，又物体Q 有相对地面向左的运动趋势，故一定受水平向右的静摩擦力作用，即物体Q 受四个力作用，受力分析如图所示，A 、B 项错；由平衡条件可知，拉力与重力的合力与支持力和静摩擦力的合力方向相反，即方向指向左下方，D 项对，C 项错．]2．B [物体A 受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用，二力平衡，A 错误；物体B 受到重力、A 对B 的压力、C 对B 的支持力和摩擦力共四个力的作用，B 正确；对A 、B 整体，其受到竖直向下的重力和C 对其的作用力(支持力和摩擦力的合力)，由平衡条件可知，C 对B 的作用力一定竖直向上，根据牛顿第三定律，物体B 对C 的作用力一定竖直向下，C 错误；对A 、B 、C 整体，其受重力和支持力作用而处于平衡状态，故不受地面的摩擦力作用，D 错误．]3．AD [将a 、b 看成整体，其受力图如图甲所示，a 与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体b 进行受力分析，如图乙所示，b 受到3个力作用，所以a 受到4个力作用．分别是重力G a 、恒力F 、b 对a 的压力F N ′和b 对a 的静摩擦力f ′，故选项A 、D 正确，选项B 、C 错误．]4．A [物体A 、B 将一起做自由落体运动，所以A 、B 之间无相互作用力，物体B 与墙面有接触而无挤压，所以与墙面无弹力，当然也没有摩擦力，所以物体B 只受重力，选A.]5．CD [弹簧对A 、B 的弹力大小相等，设为kx ，对A 、B 分别进行受力分析，由平衡条件可知m A g ＝kx tan 60°，F A ＝kx cos 60°，m B g ＝kx tan 45°，F B ＝kx cos 45°，联立解得A 、B 两物体质量之比为m A ∶m B ＝tan 60°∶tan 45°＝3∶1，F A ∶F B ＝cos 45°∶cos 60°＝2∶1，在撤去弹簧的瞬间，A 、B 的瞬时加速度a A ∶a B ＝m B ∶m A ＝1∶3，故C 、D 正确．]6．BC7．C [对小球受力分析，小球受到细线的拉力F 、斜面的支持力和小球的重力作用，在沿斜面方向上，F cos 37°＝G sin 37°，解得F ＝G tan 37°＝34G ，故C 正确．] 8．A [对A 球受力分析，受到重力、拉力和杆的作用力，如图所示，根据共点力的平衡条件判断，轻杆对A 球的作用力与重力大小相等，A 项正确．]9．AC [以斜劈A 为研究对象，受重力、地面的支持力、物体垂直斜面向下的压力，斜劈A 静止，故还受到地面对其水平向左的摩擦力，A 正确，B 错误．有弹簧时，以物体m 为研究对象，受重力、支持力和弹簧的推力，三力平衡可知弹簧处于压缩状态；现移去弹簧，物体m 受力不平衡，将沿斜面下滑，但斜劈A 的受力不变，故斜劈A 仍保持静止，C 正确，D 错误．]10．D [A 受到水平向右的力F 1，B 受到水平向左的力F 2，以整体为研究对象，分析受力如图，设OA 绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得tan α＝F 1－F 22mg ＋mg，以B 球为研究对象，受力如图．设AB 绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得tan β＝F 22mg，由几何关系得α＝β，解得2F 1＝5F 2，D 项正确．]11．AD [小球处于平衡状态，支持力垂直于斜面且与竖直方向成30°角，小球与斜面间没有摩擦力，将轻绳的拉力F T 和斜面对小球的支持力F N 进行正交分解可得：F T sin 30°＝F N sin 30°，F T cos 30°＋F N cos 30°＝mg ，故斜面体和轻绳对小球的作用力均为33mg ，A 正确，B 错误；对小球和斜面体整体进行受力分析可得C 错误，D 正确．]12．B [根据题图可知，小球A 的质量大于小球B 的质量，即m A ＞m B ，选项A 错误；对小球A 、B 进行受力分析，如图所示，由几何关系可得m A g ∶R 2＝F N A ∶R ，解得F N A ＝2m A g ，选项B 正确；同理，对于小球B 可得m B g ∶R2＝F N B ∶R ，解得F N B ＝2m B g ，可知选项C 错误；若增大小球A 的质量m A ，θ角会减小，选项D 错误．]13．C [分别对A 、B 两个相同的小物块受力分析如图，A 受到重力、沿球面斜向上的摩擦力F 1、垂直于球面斜向上的支持力，它的大小等于它对球面的压力F N1，故F 1＝mg sin θ，F N1＝mg cos θ；B 受到重力、作用力F 2及球面对它的支持力，其大小等于它对球面的压力F N2，故F 2＝mg tan θ，F N2＝mg cos θ，所以F 1∶F 2＝sin θtan θ＝cos θ1，A 、B 项错误；F N1∶F N2＝cos θ∶1cos θ＝cos 2θ∶1，C 项正确，D 项错误．]。

2020春物理必修2(粤教版)分层训练：第二章章末复习课含解析

A．运动路程为600 mB．加速度为零
C．角速度约为1 rad/sD．转弯半径约为3.4 km
解析：本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力．圆周运动的弧长s＝vt＝60×10 m＝600 m，选项A正确；火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；由题意得圆周运动的角速度ω＝＝ ×3.14 rad/s＝ rad/s，又v＝ωr，所以r＝＝ ×180 m＝3 439 m，故选项C错误，D正确．
真题例析
(20xx·海南卷)如图，一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO′的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度大小为g.若硬币与圆盘一起OO′轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为()
A. B. C. D．2
解析：硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则μmg＝mω2r，解得ω＝，即圆盘转动的最大角速度为，故选项B正确．
解析：两绳张紧时，小球的受力如图所示，当ω由0逐渐增大时，ω可能出现两个临界值．若BC恰好拉直，但F2仍然为零，
设此时的角速度为ω1，则有
Fx＝F1sin 30°＝mω Lsin 30°，①
Fy＝F1cos 30°－mg＝0，②
代入数据解得ω1＝2.40 rad/s.
若AC由拉紧转为恰好拉直，但F1已为零，设此时的角速度为ω2，则有
(3)当v＝时，FN＝0；
(4)当v＞时，FN＋mg＝m ，FN指向圆心并随v的增大而增大
2.水平面内的临界问题．
(1)与摩擦力有关的临界问题：
①物体间恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间恰好达到最大静摩擦力，如果只是摩擦力提供向心力，则有Ff＝，静摩擦力的方向一定指向圆心；

2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义：第一章第2讲匀变速直线运动的规律 Word版含解析

第2讲　匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的规律1．匀变速直线运动沿一条直线且加速度不变的运动．2．匀变速直线运动的基本规律(1)速度公式：v t ＝v 0＋at .(2)位移公式：s ＝v 0t ＋at 2.12(3)位移速度关系式：v t 2－v 02＝2as .自测1　(2018·山西省重点中学协作体期末)如图1所示，一小球从A 点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，若到达B 点时速度为v ，到达C 点时速度为2v ，则AB ∶BC 等于( )图1A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶4答案　C解析　根据匀变速直线运动的速度位移公式v t 2－v 02＝2as 知，s AB ＝，s AC ＝，所以AB ∶AC v B 22a v C 22a＝1∶4，则AB ∶BC ＝1∶3，故C 正确，A 、B 、D 错误．二、匀变速直线运动的推论1．三个推论(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等，即s 2－s 1＝s 3－s 2＝…＝s n －s n －1＝aT 2.(2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半，还等于中间时刻的瞬时速度．平均速度公式：＝＝.v v 0＋v t22v t (3)位移中点速度＝.2x v v 02＋v t 222．初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(1)T 末、2T 末、3T 末、…、nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .(2)前T 内、前2T 内、前3T 内、…、前nT 内的位移之比为s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝12∶22∶32∶…∶n 2.(3)第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内、…、第n 个T 内的位移之比为s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s N ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(－1)∶(－23)∶(2－)∶…∶(－)．23n n －1自测2　(2018·河南省新乡市第三次模拟)汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动，第1 s 内行驶了1 m ，第2 s 内行驶了2 m ，则汽车第3 s 内的平均速度为( )A ．2 m /s B ．3 m/s C ．4 m /s D ．5 m/s答案　B解析　根据匀变速直线运动的推论可知：s 2－s 1＝s 3－s 2，则s 3＝3 m ，则第3 s 内的平均速度为3＝＝3 m/s ，故选B.v s 3t 三、自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动(1)条件：物体只受重力，从静止开始下落．(2)基本规律①速度公式：v t ＝gt .②位移公式：s ＝gt 2.12③速度位移关系式：v t 2＝2gs . (3)伽利略对自由落体运动的研究①伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论．②伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推．这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来．2．竖直上抛运动(1)运动特点：加速度为g ，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做自由落体运动．(2)运动性质：匀变速直线运动．(3)基本规律①速度公式：v t ＝v 0－gt ；②位移公式：s ＝v 0t －gt 2.12自测3　(2018·江西省六校第五次联考)一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A 的时间间隔是5 s ，两次经过一个较高点B 的时间间隔是3 s ，则A 、B 之间的距离是(不计空气阻力，g ＝10 m/s 2)( )A ．80 m B ．40 m C ．20 m D ．无法确定答案　C解析　物体做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A 点的时间为，从最高点自由下落到B 点的时间为，A 、B 间距离为：h AB ＝g [()2－()2]＝t A 2t B 212t A 2t B 212×10×(2.52－1.52) m ＝20 m.命题点一　匀变速直线运动的基本规律及应用1．基本思路―→―→―→―→画过程示意图判断运动性质选取正方向选用公式列方程解方程并加以讨论2．方法与技巧题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)没有涉及的物理量适宜选用公式v 0、v t 、a 、t s v t ＝v 0＋at v 0、a 、t 、s v t s ＝v 0t ＋at 212v 0、v t 、a 、s tv t 2－v 02＝2as v 0、v t 、t 、sas ＝tv t ＋v 02除时间t 外，s 、v 0、v t 、a 均为矢量，所以需要确定正方向，一般以v 0的方向为正方向．例1　(2018·湖南省永州市三模)质点做直线运动的位移s 与时间t 的关系为s ＝5t ＋t 2(各物理量均采用国际单位制单位)，下列说法正确的是( )A ．该质点的加速度大小为1 m/s 2B ．该质点在1 s 末的速度大小为6 m/s C ．该质点第2 s 内的平均速度为8 m/s D ．前2 s 内的位移为8 m 答案　C解析　对比公式s ＝v 0t ＋at 2可得v 0＝5 m /s ，a ＝2 m/s 2，所以该质点在1 s 末的速度大小为v ＝12v 0＋at 1＝7 m/s ，A 、B 错误；该质点在前2 s 内的位移为s 1＝5×2 m ＋22 m ＝14 m ，该质点在第1 s 内的位移为s 2＝5×1 m ＋12 m ＝6 m ，所以该质点在第2 s 内的平均速度大小为＝v s 1－s 2t2＝8 m/s ，C 正确，D 错误．变式1　(多选)(2019·河南省洛阳市调研)如图2所示，在一平直公路上，一辆汽车从O 点由静止开始做匀加速直线运动，已知在3 s 内经过相距30 m 的A 、B 两点，汽车经过B 点时的速度为15 m/s ，则( )图2A ．汽车经过A 点的速度大小为5 m/sB ．A 点与O 点间的距离为20 mC ．汽车从O 点到A 点需要的时间为5 sD ．汽车从O 点到B 点的平均速度大小为7.5 m/s 答案　AD解析　汽车在AB 段的平均速度＝＝ m /s ＝10 m/s ，而汽车做匀加速直线运动，所以有v s AB t AB 303＝，即v A ＝2－v B ＝2×10 m /s －15 m/s ＝5 m/s ，选项A 正确；汽车的加速度a ＝v v A ＋v B2v ，代入数据解得a ＝ m/s 2.由匀变速直线运动规律有v A 2＝2as OA ，代入数据解得s OA ＝v B 2－v A 22sAB 1033.75 m ，选项B 错误；由v A ＝at OA 解得汽车从O 点到A 点需要的时间为t OA ＝1.5 s ，选项C 错误；汽车从O 点到B 点的平均速度大小′＝＝ m /s ＝7.5 m/s ，选项D 正确．v v B 2152拓展点　刹车类问题的处理技巧——逆向思维法的应用刹车类问题：指匀减速到速度为零后立即停止运动，加速度a 突然消失的问题，求解时要注意确定其实际运动时间．如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动．例2　(2018·山东省济南一中阶段检测)汽车在平直的公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直到停车，已知汽车刹车时第一秒内的位移为13 m ，在最后1秒内的位移为2 m ，则下列说法正确的是( )A ．汽车在第1秒末的速度可能为10 m/s B ．汽车加速度大小可能为3 m/s 2C ．汽车在第1秒末的速度一定为11 m/sD ．汽车的加速度大小一定为4.5 m/s 2答案　C解析　采用逆向思维，由于最后1 s 内的位移为2 m ，根据s ′＝at 2得，汽车加速度大小a ＝12＝ m /s 2＝4 m/s 22s ′t 22×21第1 s 内的位移为13 m ，根据s 1＝v 0t －at 2，12代入数据解得初速度v 0＝15 m/s ，则汽车在第1 s 末的速度v 1＝v 0－at ＝15 m /s －4×1 m/s ＝11 m/s ，故C 正确，A 、B 、D 错误．命题点二　匀变速直线运动的推论及应用方法与技巧类型1　平均速度公式的应用例3　(2018·山东省日照市校际联合质检)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δs 所用时间为2t ，紧接着通过下一段位移Δs 所用时间为t .则物体运动的加速度大小为( )A.B. C. D.Δs t 2Δs 2t 2Δs 3t 22Δs 3t 2答案　C解析　物体做匀加速直线运动，在第一段位移Δs 内的平均速度是v 1＝；在第二段位移Δs Δs2t内的平均速度是v 2＝；因为某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则两个中间Δst时刻的时间差为Δt ＝t ＋＝t ，则物体加速度的大小a ＝＝，解得：a ＝，故选C.t 232Δv Δt v 2－v 132t Δs 3t 2变式2　(2018·江西省六校第五次联考)如图3所示，一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑，依次经过A 、B 、C 三点．已知AB ＝18 m ，BC ＝30 m ，小球经过AB 和BC 两段所用的时间均为2 s ，则小球经过A 、B 、C 三点时的速度大小分别是( )图3A ．12 m /s,13 m/s,14 m/sB ．10 m /s,14 m/s,18 m/sC ．8 m /s,10 m/s,16 m/sD ．6 m /s,12 m/s,18 m/s 答案　D解析　根据Δs ＝at 2得a ＝＝ m /s 2＝3 m/s 2，经过B 点的瞬时速度等于通过AC 段的Δs t 230－184平均速度，则v B ＝＝ m /s ＝12 m/s ，则经过C 点的速度v C ＝v B ＋at ＝12 m /s ＋3×2s AC 2t 18＋304m/s ＝18 m /s ，经过A 点的速度v A ＝v B －at ＝12 m/s －3×2 m /s ＝6 m/s ，故D 正确．类型2　逆向思维法和初速度为零的匀变速直线运动推论的应用例4　(多选)(2019·甘肃省天水市质检)如图4所示，一冰壶以速度v 垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是( )图4A ．v 1∶v 2∶v 3＝3∶2∶1B ．v 1∶v 2∶v 3＝∶∶132C ．t 1∶t 2∶t 3＝1∶∶23D ．t 1∶t 2∶t 3＝(－)∶(－1)∶1322答案　BD解析　因为冰壶做匀减速直线运动，且末速度为零，故可以看成反向匀加速直线运动来研究．初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(－1)∶(23－)，故所求时间之比为(－)∶(－1)∶1，所以选项C 错误，D 正确；由v t 2－v 02＝23222as 可得，初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移的速度之比为1∶∶，则23所求的速度之比为∶∶1，故选项A 错误，B 正确．32变式3　(多选)一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a 点上滑，最高可滑至b 点，后又滑回至a 点，c 是ab 的中点，如图5所示，已知物块从a 上滑至b 所用时间为t ，下列分析正确的是( )图5A ．物块从c 运动到b 所用的时间等于从b 运动到c 所用的时间B ．物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向C ．物块下滑时从b 运动至c 所用时间为t 22D ．物块上滑通过c 点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小答案　AC解析　由于斜面光滑，物块沿斜面向上与向下运动的加速度大小相同，a ＝g sin θ，故物块从c运动到b 所用的时间等于从b 运动到c 所用的时间，选项A 正确，B 错误；物块由b 到a 的过程是初速度为零的匀加速直线运动，则可知＝，解得t bc ＝t ，选项C 正确；由于ct bc t 1222是位移的中点，物块上滑过程中通过c 点的速度不等于整个上滑过程的平均速度，选项D 错误．命题点三　自由落体和竖直上抛运动1．两种运动的特性(1)自由落体运动为初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动．(2)竖直上抛运动的重要特性(如图6)图6①对称性a ．时间对称：物体上升过程中从A →C 所用时间t AC 和下降过程中从C →A 所用时间t CA 相等，同理t AB ＝t BA .b ．速度对称：物体上升过程经过A 点的速度与下降过程经过A 点的速度大小相等．②多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解，在解决问题时要注意这个特性．2．竖直上抛运动的研究方法分段法上升阶段：a ＝g 的匀减速直线运动下降阶段：自由落体运动全程法初速度v 0向上，加速度g 向下的匀变速直线运动，v t ＝v 0－gt ，h ＝v 0t－gt 2(向上方向为正方向)12若v t >0，物体上升，若v t <0，物体下落若h >0，物体在抛出点上方，若h <0，物体在抛出点下方例5　(2018·湖北省部分重点高中协作体联考)如图7所示是一种较精确测重力加速度g 值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O 点与弹簧分离，上升到最高点后返回．在O 点正上方选取一点P ，利用仪器精确测得OP 间的距离为H ，从O 点出发至返回O 点的时间间隔为T 1，小球两次经过P 点的时间间隔为T 2，求：图7(1)重力加速度g ；(2)当O 点距离管底部的距离为L 0时，玻璃管的最小长度．答案　(1)　(2)L 0＋8H T 12－T 22T 12H T 12－T 22解析　(1)小球从O 点上升到最大高度的过程中h 1＝g ()212T 12小球从P 点上升到最大高度的过程中h 2＝g ()212T 22依据题意得h 1－h 2＝H ，联立解得g ＝.8H T 12－T 22(2)玻璃管的最小长度L ＝L 0＋h 1，故L ＝L 0＋.T 12H T 12－T 22拓展点　双向可逆类问题——类竖直上抛运动如果沿光滑斜面上滑的小球，到最高点仍能以原加速度匀加速下滑，则小球全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可看成类竖直上抛运动，对全过程列式，但必须注意s 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义．变式4　(多选)一物体以5 m /s 的初速度在光滑斜面上向上匀减速运动，其加速度大小为2 m/s 2，设斜面足够长，经过t 时间物体位移的大小为4 m ，则时间t 可能为( )A ．1 sB ．3 sC ．4 s D. s 5＋412答案　ACD解析　以沿斜面向上为正方向，当物体的位移为4 m 时，根据s ＝v 0t ＋at 2得124＝5t －×2t 212解得t 1＝1 s ，t 2＝4 s当物体的位移为－4 m 时，根据s ＝v 0t ＋at 2得12－4＝5t －×2t 212解得t 3＝ s ，故A 、C 、D 正确，B 错误．5＋412命题点四　多运动过程问题1．基本思路如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带．可按下列步骤解题：(1)画：分清各阶段运动过程，画出草图；(2)列：列出各运动阶段的运动方程；(3)找：找出交接处的速度与各段间的位移－时间关系；(4)解：联立求解，算出结果．2．解题关键多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，转折点速度的求解往往是解题的关键．例6　(2018·陕西省安康市第二次质量联考)公交给居民出行带来了方便，很多城市都建设了公交专线．如图8所示，公路上有一辆公共汽车以10 m /s 的速度匀速行驶，为了平稳停靠在站台，在距离站台左侧位置50 m 处开始刹车做匀减速直线运动．公交车刚刹车时，一乘客为了搭车，从距站台右侧24 m 处由静止正对着站台跑去，人先做匀加速直线运动，速度达到4 m/s 后匀速运动一段时间，接着做匀减速直线运动，最终人和车同时到达站台停下，乘客顺利上车．人加速和减速的加速度大小相等．求：(不考虑站台大小和公交车的大小)图8(1)公交车刹车的加速度大小；(2)人的加速度的大小．答案　(1)1 m /s 2　(2)1 m/s 2解析　(1)设公交车刹车做匀减速运动的加速度大小为a 1，由匀变速直线运动规律，有：v 12＝2a 1s 1解得：a 1＝1 m/s 2(2)由v 1＝a 1t ，公交车刹车时间t ＝10 s设人匀加速和匀减速的加速度大小为a 2，则匀加速运动和匀减速运动的位移均为s 2＝v 222a 2设匀速运动的时间为t ′人的总位移为s ＝24 m ，总时间也为t ＝10 s由t ＝2×＋t ′v 2a 2s ＝2s 2＋v 2t ′，解得：a 2＝1 m/s 2.变式5　(2018·湖北省黄冈市期末调研)一列火车由静止开始出发，沿直线轨道先以恒定加速度a 1做匀加速运动，至速度v 后，再匀速前进一段时间，最后以恒定加速度a 2匀减速前进，直到停止，全程长为L .(1)求全程所用时间；(2)速度v 为何值时，全程所用时间最短？答案　(1)＋＋　(2)L v v 2a 1v 2a22a 1a 2a 1＋a 2L 解析　(1)火车加速过程：v ＝a 1t 1加速位移满足2a 1s 1＝v 2减速过程：v ＝a 2t 2减速位移满足2a 2s 2＝v 2匀速过程：L －s 1－s 2＝v t 3全程所用时间t ＝t 1＋t 2＋t 3联立解得t ＝＋＋L v v 2a 1v 2a2(2)火车先加速到v 再减速到零跑完全程，所用时间最短即L ＝s 1＋s 2得v ＝2a 1a 2a 1＋a 2L1．(2018·福建省漳州市期末调研)如图1为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验．他让铜球在阻力很小的斜面上从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间．关于伽利略的“斜面实验”，下列说法正确的是( )图1A ．在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易B ．伽利略通过对自由落体运动的研究，进行合理外推得出铜球在斜面做匀变速运动C ．若斜面倾角一定，不同质量的铜球在斜面上运动时速度变化的快慢不同D ．若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比答案　A解析　自由落体运动下落很快，不易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，延长了小球的运动时间，“冲淡”了重力的作用，故A 正确；伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对更大倾角的情况进行了合理的外推，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动，故B 错误；小球沿斜面下滑，做匀加速直线运动，由于阻力很小，可忽略不计，由mg sin θ＝ma 可知，加速度a ＝g sin θ，所以斜面倾角一定，加速度与质量无关，质量不同的小球加速度都相同，故C 错误；若斜面倾角一定，加速度a ＝g sin θ一定，铜球沿斜面运动的位移s ＝at 2，与所用时间平方成正比，故D 12错误．2．(2018·天津市南开中学月考)汽车以20 m /s 的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s 2，则自驾驶员急踩刹车开始，经过2 s 与5 s 汽车的位移之比为( )A ．5∶4B ．4∶5C ．3∶4D ．4∶3答案　C解析　汽车速度减为零的时间为：t 0＝＝ s ＝4 s ，2 s 时位移：s 1＝v 0t ＋at 2＝20×2 Δv a 0－20－512m －×5×4 m ＝30 m ，刹车5 s 内的位移等于刹车4 s 内的位移，为：s 2＝＝40 m ，所120－v 022a以2 s 与5 s 汽车的位移之比为3∶4，故选项C 正确．3．(2019·广东省韶关市质检)物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8 s 后，立即做匀减速直线运动，再经过4 s 停下．关于该物体的运动情况，下列说法正确的是( )A ．加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1B ．加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1C ．加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1D ．加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2∶1答案　C解析　设匀加速直线运动的末速度大小为v ，则加速阶段的加速度大小a 1＝，减速阶段的加v t 1速度大小a 2＝，可知a 1∶a 2＝t 2∶t 1＝1∶2，则速度变化率大小之比为1∶2，故A 、D 错误；v t 2根据匀变速直线运动的平均速度推论知，匀加速和匀减速阶段的平均速度大小均为＝，即v v 2平均速度大小之比为1∶1，故B 错误；根据s ＝ t 得，加速阶段和减速阶段的位移大小之比v 为2∶1，故C 正确．4．(2018·广东省汕头市第二次模拟)如图2，一骑行者所骑自行车前后轮轴的距离为L ，在水平道路上匀速运动，当看到道路前方有一条减速带时，立刻刹车使自行车做减速直线运动，自行车垂直经过该减速带时，前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t .利用以上数据，可以求出前、后轮经过减速带这段时间内自行车的( )图2A ．初速度B ．末速度C ．平均速度D ．加速度答案　C解析　自行车垂直经过该减速带时，前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t ，自行车前后轮轴的距离为L ，只知道两个物理量，所以不能求出v t 、v 0、a 三个物理量，故A 、B 、D 错误；由平均速度定义可得：＝，能求出平均速度，故C 正确．v s t5．(2018·安徽省滁州市联合质检)将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动，4 s 末落到井底．该小球开始下落后第2 s 内和第4 s 内的平均速度之比是( )A ．1∶3B ．2∶4C ．3∶7D ．1∶4答案　C解析　根据公式v ＝gt 可得，第1 s 末小球的速度为v 1＝g ，第2 s 末小球的速度为v 2＝2g ，所以第2 s 内的平均速度为1＝＝g v v 1＋v 2232第3 s 末小球的速度为v 3＝3g ，第4 s 末小球的速度为v 4＝4g ，所以第4 s 内的平均速度为2＝v ＝g ，故1∶2＝3∶7.v 3＋v 4272v v 6．(2018·陕西省宝鸡市质检二)一个小球由静止开始沿斜面下滑，经3 s 进入一个水平面，再经6 s 停下，斜面与水平面交接处的能量损失不计，则小球在斜面上和水平面上运动的位移大小之比是( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．2∶1答案　B解析　根据v ＝at 可得在斜面上的加速度和在水平面上的加速度大小之比为＝＝，根据a 1a 2t 2t 1212as ＝v 2可得＝＝，B 正确．s 1s 2a 2a 1127．(2018·河南省南阳信阳等六市二模)假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v 时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t 上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t 0(t 0<t )时刻距离海平面的深度为( )A. B.v t 2v t 022t C. D ．v t 0(1－)v (t －t 0)22tt 02t答案　C解析　“蛟龙号”上浮时的加速度大小为：a ＝，根据逆向思维，可知“蛟龙号”在t 0时刻v t距离海平面的深度为：h ＝a (t －t 0)2＝，C 正确，A 、B 、D 错误．12v (t －t 0)22t8．(2019·吉林省长春市模拟)一辆汽车以某一速度在郊区的水平路面上行驶，因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动，最后静止，汽车在最初3 s 内通过的位移与最后3 s 内通过的位移之比为s 1∶s 2＝5∶3，汽车运动的加速度大小为a ＝5 m/s 2，则汽车制动的总时间t ( )A ．t >6 sB ．t ＝6 sC ．4 s<t <6 sD ．t ＝4 s 答案　D解析　设汽车刹车做匀减速直线运动的加速度大小为a ，运动总时间为t ，把汽车刹车的匀减速直线运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，则有最后3 s 内通过的位移s 2＝at 12＝12a ，在最初3 s 内通过的位移s 1＝at 2－a (t －3)2＝a (6t －9)，又s 1∶s 2＝5∶3，解得t ＝4 s ，92121212故A 、B 、C 错误，D 正确．9．(2018·安徽省蚌埠二中期中)在轻绳的两端各拴一个小球，一个人用手拿着绳子上端的小球，站在三层楼的阳台上，释放小球，使小球自由下落，两小球相继落地的时间差为Δt ，如果人站在四层楼的阳台上，同样的方法释放小球，让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将( )A ．不变B ．变小C ．变大D ．无法确定答案　B解析　设两球分别为球a 和球b ，如图所示．无论是从3层还是4层阳台上自由下落，两小球落地前，两球的距离差始终为绳长，则人站在4层阳台上放手后，a 球在b 球落地瞬间的瞬时速度及之后a 球下落绳长距离内的平均速度均比在3层阳台释放时大，而位移相同，则时间差变小，B 正确．10．某娱乐节目设计了一款在直轨道上运动的“导师战车”，坐在“战车”中的导师按下按钮，“战车”从静止开始先做匀加速运动、后做匀减速运动，冲到学员面前刚好停止．若总位移大小L ＝10 m ，加速和减速过程的加速度大小之比为1∶4，整个过程历时5 s ．求：(1)全程平均速度的大小；(2)加速过程的时间；(3)全程最大速度的大小．答案　(1)2 m /s (2)4 s (3)4 m/s解析　(1)＝＝2 m/s v L t(2)v m ＝a 1t 1，v m ＝a 2t 2，t 1＋t 2＝5 s ，a 2＝4a 1代入数据，得t 1＝4 s.(3)加速过程位移：s 1＝t 1v m2减速过程位移：s 2＝t 2v m2总位移：L ＝s 1＋s 2＝t v m2代入数据，得 v m ＝4 m/s.11．(2018·河北省衡水中学第一次调研)现有一辆长为5 m 的汽车以v 1＝15 m /s 的速度行驶，在离铁路与公路交叉点175 m 处，汽车司机突然发现离交叉点200 m 处有一列长300 m 的列车以v 2＝20 m/s 的速度行驶过来，为了避免事故的发生，汽车司机如果立刻刹车做匀减速运动，则最小加速度为多少？汽车司机如果立刻做匀加速运动，则最小加速度应为多少？答案　0.643 m /s 2　0.6 m/s 2解析　列车通过交叉点所需时间为：t 1＝ s ＝25 s 300＋20020汽车减速到停止有：s 汽＝v 1t 212t 2＝ s ＝23.33 s<25 s 35015则汽车做减速运动应满足：2a 1s 汽＝0－v 12a 1≈－0.643 m/s 2故当汽车以大于0.643 m/s 2的加速度刹车时可避免事故发生．汽车加速行驶，在列车到达交叉点前通过，列车到达交叉点所用时间为：t 3＝＝ s ＝10 s 列v 220020s临界情况为L 汽＋s 汽＝v 1t 3＋a 2t 32，12整理得：a 2＝0.6 m/s 2故当汽车以大于0.6 m/s 2的加速度加速时亦可避免事故发生．12．(2018·安徽省黄山市一质检)如图3所示，一长为200 m 的列车沿平直的轨道以80 m/s 的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O 点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA 段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB 段内，已知＝1 200 m ，＝2 000 m ，求：OA OB图3(1)列车减速运动的加速度的取值范围；(2)列车减速运动的最长时间．答案　(1)1.6 m/s 2≤a ≤ m/s 2　(2)50 s 167解析　(1)列车做减速运动到速度为0的过程中，刹车位移：s ＝.当位移最小时，加速度最大： v 022aa max ＝＝ m/s 2＝ m/s 2v 022s min 8022×(1 200＋200)167位移最大时，加速度最小：a min ＝＝ m /s 2＝1.6 m/s 2v 022smax 8022×2 000所以加速度的范围是：1.6 m/s 2≤a ≤ m/s 2167(2)由速度公式：v t ＝v 0＋at 可知，列车减速到速度为0的时间：t ＝，可知加速度最小时，0－v 0－a列车减速运动的时间最长：t max ＝＝ s ＝50 s.v 0a min 801.6。

2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义：第二章第2讲力的合成与分解 Word版含解析

第2讲　力的合成与分解一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．(2)关系：合力与分力是等效替代关系．2．共点力作用在物体的同一点，或作用线交于一点的几个力．如图1均为共点力．图13．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．如图2甲所示，F1、F2为分力，F为合力．图2②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．如图乙，F1、F2为分力，F为合力．自测1　(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是( )A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵循平行四边形定则答案　ACD自测2　(多选)(2018·山东省济南一中阶段检测)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则( )A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大答案　AD解析　根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故A正确；F1、F2方向相反，F1、F2同时增加10 N，F不变，故B错误；F1、F2方向相反，F1增加10 N，F2减少10 N，F可能增加20 N，故C错误；F1、F2方向相反，若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，故D正确．二、力的分解1．定义：求一个力的分力的过程．力的分解是力的合成的逆运算．2．遵循的原则(1)平行四边形定则．(2)三角形定则．3.分解方法(1)效果分解法．如图3所示，物体重力G的两个作用效果，一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面，这两个分力与合力间遵循平行四边形定则，其大小分别为G1＝G sin θ，G2＝G cos θ.图3(2)正交分解法．自测3　已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N．则( )A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向答案　C解析　由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：因F2＝30 N＞F20＝F sin 30°＝25 N且F2＜F，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，C正确．三、矢量和标量1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等．2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等．自测4　下列各组物理量中全部是矢量的是( )A．位移、速度、加速度、力B．位移、时间、速度、路程C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、路程答案　A命题点一　共点力的合成1．两个共点力的合成|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小；当两力同向时，合力最大．2．三个共点力的合成(1)最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.(2)最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和．3．几种特殊情况的共点力的合成类型作图合力的计算互相垂直F＝F12＋F22 tan θ＝F1F2两力等大，夹角为θF ＝2F 1cosθ2F 与F 1夹角为θ2两力等大，夹角为120°合力与分力等大F ′与F 夹角为60°4.力合成的方法(1)作图法(2)计算法若两个力F 1、F 2的夹角为θ，如图4所示，合力的大小可由余弦定理得到：图4F ＝F 12＋F 22＋2F 1F 2cos θtan α＝.F 2sin θF 1＋F 2cos θ例1　(2018·山东省临沂市一模)如图5所示，一物块在斜向下的拉力F 的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么物体受到的地面的支持力F N 与拉力F 的合力方向是( )图5A ．水平向右B ．向上偏右C ．向下偏左D ．竖直向下答案　B解析　对物体受力分析可知，其受重力、支持力、拉力．若拉力F 与水平方向夹角为θ，在竖直方向，F N ＝mg ＋F sin θ，支持力F N 与F 在竖直方向的分力之和F y ＝mg ，方向向上，F 在水平方向的分力F x ＝F cos θ，故合力F 合＝＝，方向向上偏右，F y 2＋F x 2(mg )2＋(F cos θ)2故B 正确．变式1　(多选)(2019·陕西省商洛市调研)已知力F ，且它的一个分力F 1跟F 成30°角，大小未知，另一个分力F 2的大小为F ，方向未知，则F 1的大小可能是( )33A.B. C. D.F 3F 33F 223F 33答案　AC例2　(2018·河北省衡水中学第一次调研)如图6所示，小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A 、B 球的质量之比为( )图6A ．2cos θ∶1B ．1∶2cos θC ．tan θ∶1D ．1∶2sin θ答案　B解析　分别对A 、B 两球受力分析，运用合成法，如图：由几何知识得：F T sin θ＝m A g ，F T sin 2θ＝m B g ，故m A ∶m B ＝sin θ∶sin 2θ＝1∶2cos θ，故选B.变式2　(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N ，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N 、2 N 、3 N ．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )A ．物体所受静摩擦力大小可能为2 N B ．物体所受静摩擦力大小可能为4 N C ．物体可能仍保持静止D ．物体一定被拉动答案　ABC解析　两个2 N 力的合力范围为0～4 N ，然后与3 N 的力合成，则三个力的合力范围为0～7 N ，由于最大静摩擦力为5 N ，因此可判定A 、B 、C 正确，D 错误．命题点二　力分解的两种常用方法1．效果分解法按力的作用效果分解(思路图)2．正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．(2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系．(3)方法：物体受到多个力F 1、F 2、F 3、…作用，求合力F 时，可把各力向相互垂直的x 轴、y 轴分解．x 轴上的合力F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋…y 轴上的合力F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋…合力大小F ＝F x 2＋F y 2合力方向：与x 轴夹角为θ，则tan θ＝.F y Fx 例3　如图7所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳上距a 端的c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的acl 2段正好水平，则重物和钩码的质量比为( )m 1m2图7A. B ．2 C. D.5522答案　C解析　解法一(力的效果分解法)：钩码的拉力F 等于钩码重力m 2g ，将F 沿ac 和bc 方向分解，两个分力分别为F a 、F b ，如图甲所示，其中F b ＝m 1g ，由几何关系可得cos θ＝＝，又由几何关系得cos θ＝，F F b m 2gm 1gl l 2＋(l2)2联立解得＝.m 1m 252解法二(正交分解法)：绳圈受到F a 、F b 、F 三个力作用，如图乙所示，将F b 沿水平方向和竖直方向正交分解，由竖直方向受力平衡得m 1g cos θ＝m 2g ；由几何关系得cos θ＝，联立解得＝.ll 2＋(l 2)2m 1m252变式3　(2018·山东省烟台市模拟)减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全．当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F ，下图中弹力F 画法正确且分解合理的是( )答案　B解析　减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A 、C 错误；按照力的作用效果分解，将F 分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向的分力产生向上运动的作用效果，故B 正确，D 错误．变式4　(多选)(2016·全国卷Ⅰ·19)如图8，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则( )图8A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案　BD解析　由于物块a、b均保持静止，各绳角度保持不变，对a受力分析得，绳的拉力F T′＝m a g，所以物块a受到的绳的拉力保持不变．由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小、方向均不变，所以OO′的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，如图所示．由平衡条件得：F T cos β＋F f＝F cos α，F sin α＋F N＋F T sin β＝m b g.其中F T和m b g始终不变，当F大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确．命题点三　力合成与分解的两个重要应用应用1　斧头劈木柴类问题例4　(多选)(2018·天津理综·7)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图9所示，木楔两侧产生推力F N，则( )图9A．若F一定，θ大时F N大B．若F一定，θ小时F N大C．若θ一定，F大时F N大D．若θ一定，F小时F N大答案　BC变式5　刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图10是斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F ，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d ，劈的侧面长为l ，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为( )图10A.FB.FC.FD.F d l l d l 2d d 2l 答案　B解析　斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1＝F 2，利用几何三角形与力的三角形相似有＝，得推压木柴的力F 1＝F 2＝F ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．d F l F 1ld应用2　拖把拖地问题例5　拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图11)．设拖把头的质量为m ，拖杆质量可忽略．拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g .某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.图11(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力有多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tan θ0.答案　(1)mg (2)λμsin θ－μcos θ解析　(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F 的力推拖把．将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有F cos θ＋mg ＝F N ①F sin θ＝f ②式中F N 和f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力．所以f ＝μF N ③联立①②③式得F ＝ mg ④μsin θ－μcos θ(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有F sin θ≤λF N ⑤这时，①式仍成立．联立①⑤式得sin θ－λcos θ≤λ⑥mgF λ大于零，且当F 无限大时λ 为零，有mg F mgFsin θ－λcos θ≤0⑦使⑦式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．故临界角的正切为tan θ0＝λ.变式6　(2019·福建省莆田市质检)如图12所示，质量为m 的物块静止于斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，逐渐增大斜面的倾角θ，直到θ等于某特定值φ时，物块达到“欲动未动”的临界状态，此时的摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求θ角满足什么条件时物块总与斜面保持相对静止．图12答案　tan θ≤μ解析　θ等于某特定值φ时，物块受力平衡，则有F N －G cos φ＝0，f m －G sin φ＝0.又f m ＝μF N ，解得μ＝tan φ.显然，当θ≤φ即tan θ≤μ时，物块始终保持静止．1．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法中正确的是( ) A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零答案　C2.(多选)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图1所示，则( )图1A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反、大小相等D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用答案　BC3．(2018·河南省新乡市质检)如图2所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计绳和滑轮之间的摩擦．现让B缓慢向右移动，则下列说法正确的是( )图2A．随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小B．随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变C．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力变小D．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力不变答案　D4．如图3所示，质量为m的重物悬挂在轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是( )图3A ．F 2＝mg cos θB ．F 1＝mgsin θC ．F 2＝mg cos θD ．F 1＝mg sin θ答案　A5．如图4所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N ，此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是( )图4A ．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB ．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC ．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D ．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小答案　D解析　汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N ，根据牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N ，B 项错误；两臂夹角为120°，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N ，A 项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，C 项错误，D 项正确．6.(2018·天津市南开中学月考)一个质点在三个共点力F 1、F 2、F 3的作用下处于平衡状态，如图5所示，则它们的大小关系是( )图5A．F1＞F2＞F3B．F1＞F3＞F2C．F3＞F1＞F2D．F2＞F1＞F3答案　C解析　因为质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，所以将三力首尾相连组成一封闭三角形，如图所示，根据数学知识三角形中大边对大角，即得出F3＞F1＞F2，所以选项A、B、D错误，C正确．7．(2019·四川省德阳市测试)一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图6所示(各小方格边长相等)，则下列说法正确的是( )图6A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小答案　B解析　根据三力的图示，可知F1、F2在竖直方向的分力大小均为3个单位，方向相反，竖直方向合力为0，在水平方向的分力大小分别为6个单位和2个单位，方向与F3方向相同．根据正交分解法可得，三力的合力大小为12个单位，与F3的方向相同，即F合＝3F3，选项B 正确．8.(2018·福建省龙岩市一模)如图7所示，一件质量为M的衣服挂在等腰三角形的衣架上，衣架通过轻绳OA悬挂在天花板下．衣架质量为m，衣架顶角θ＝120°，此时衣架底边水平．不计衣服与衣架摩擦，重力加速度为g，则竖直轻绳OA受到的拉力F T和衣架左侧对衣服的作用力F大小分别为( )图7A ．F T ＝(M ＋m )g ，F ＝Mg33B ．F T ＝(M ＋m )g ，F ＝Mg 12C ．F T ＝Mg ，F ＝Mg 32D ．F T ＝Mg ，F ＝Mg 12答案　A解析　以衣服和衣架为整体受力分析可知，整体受总重力和轻绳OA 的拉力作用，根据平衡条件得：F T ′＝(M ＋m )g ，根据牛顿第三定律可知，OA 受到的拉力F T ＝F T ′＝(M ＋m )g ；以衣服为研究对象，其受力分析图如图所示：根据几何关系得F 与竖直方向的夹角为30°，由平衡条件得：2F cos 30°＝Mg ，解得：F ＝Mg .33故A 正确．9．如图8所示，两个质量均为m 1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，用轻绳将两球与质量为m 2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m 1∶m 2为( )图833A．1∶1 B．1∶2 C．1∶ D.∶2答案　A解析　根据平行四边形定则将下面小球的重力按效果进行分解，如图所示，由几何知识得F T ＝m2g，对支架上的小球受力分析，由平衡条件，在沿杆的方向有m1g sin 30°＝F T sin 30°，可得F T＝m1g，故m1∶m2＝1∶1，选项A正确．10.(2019·华中师范大学附中月考)如图9所示，质量为m B＝24 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )图9A．0.3 B．0.4 C．0.5 D．0.6答案　A解析　对A受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝f1①F N1＋F T sin θ＝m A g②f1＝μ1F N1③由①②③得：F T＝100 N对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得F T cos θ＋f2＝F④F N2＋F T sin θ＝(m A＋m B)g⑤f2＝μ2F N2⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A正确．11.(2018·湖北省黄冈市模拟)一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O(圆环质量忽略不计)，系统在图10所示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为α，力F与竖直方向的夹角为β.当缓慢拉动圆环使α(0°<α<90°)增大时( )图10A．F变大，β变大B．F变大，β变小C．F变小，β变大D．F变小，β变小答案　B解析　圆环受到三个力，拉力F以及两个绳子的拉力F T，三力平衡，故两个绳子的拉力的合力与拉力F始终等值、反向、共线，由于两个绳子的拉力等于物块的重力，α增大时，两拉力夹角越小，合力越大，且合力在角平分线上，故拉力F逐渐变大，由于始终与两绳拉力的合力反向，故拉力F逐渐竖直，β逐渐变小，故选B.12．(2018·云南省昆明市调研)如图11所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上，试求：图11(1)AB和CD两根细绳的拉力分别为多大？(2)绳BC与竖直方向的夹角θ是多少？3答案　(1)G　G　(2)60°解析　(1)对B、C两球整体受力分析，正交分解得F AB cos 30°＋F CD cos 60°＝2G，F AB sin 30°＝F CD sin 60°3联立解得F AB＝G，F CD＝G(2)对C球受力分析，正交分解得F BC cos θ＋F CD cos 60°＝GF BC sin θ＝F CD sin 60°，联立解得θ＝60°.13．如图12所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当用竖直向下的力F作用在铰链上，滑块间细线的张力为多大？图12答案　F tan 12θ2解析　把竖直向下的力F 沿两杆OA 、OB 方向分解，如图甲所示，则杆作用于滑块上的力为F 1＝F 2＝F 2cos θ2杆对滑块的作用力F 1产生两个效果：竖直向下压滑块的力F 1″和沿水平方向推滑块的力F 1′，因此，将F 1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，则细线上的张力F T 与F 1′大小相等，即F T ＝F 1sin ＝sin ＝F tan .θ2F 2cos θ2θ212θ2。

粤教版高中物理：第二章实验专题

返回
图2－2－12 解析：灯丝电阻随电压的增大而增大，注意是U-I图像，在图像上某点在曲线上切线的斜率应越来越大，表示电阻越来越大。C正确。
答案：C
返回
5.忽视电源的内阻，在以下四个电路图中，移动滑动变阻器的滑片，能改变电灯泡L1的亮度的是？ BCD
L1
L1
L1
L2 L1
A
B
C
D
6.请看以下两个电路图中，比较电流表和电压表的测量值与 V V 真实值 AD A
A?
A B
A.如电流表和电压表是理想表，两图的测量值与真实值是一样的 B.如两表是考虑电阻，则A图测量值更接近真实值 C.如两表是考虑电阻，则B图测量值更接近真实值 D.如两表是考虑电阻，且R是一个较大的电阻，则B图比A用如图1所示的器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率与它两端电压的平方的关系曲线．已知小灯泡上标有“6V，3W”字样，电源是3个铅蓄电池串联组成的电池组，滑动变阻器的规格是“5 2A”．要求 ⑴把图1中实物连成实验电路； ⑵图2的4个图象中哪个可能是正确的？简单说明理由．
U 4．电阻定义式： R I
l 电阻决定式： R S
返回
二、描绘小灯泡的伏安特性曲线
1.实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律。 2．实验原理
(1)金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使
金属导体的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的伏
安特性曲线不是一条直线。测出若干组小灯泡两端的电
6.0
6.3
0.05 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.23 0.25 0.27 0.27
0.3 0.2 0.1

2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义：第一章第1讲运动的描述 Word版含解析

五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点匀变速直线运动规律20181卷14题运动学图象201820142卷19题、3卷18、19题2卷14题速度图象与追及问题20161卷21题实验：研究匀变速直线运动201820173卷22题1卷22题、2卷22题 1.运动的描述2.自由落体和竖直上抛运动3.非常规运动学图象1.考查方式：匀变速直线运动规律是高中力学知识的基础，本章内容在历年高考的选择题中均有考查，在计算题中也有考查．选择题中主要考查两种运动学图象的理解和应用；计算题中主要考查匀变速直线运动规律的应用．2.命题趋势：分析历年命题情况可以发现有两大趋势：一是题型向着选择题方向发展；二是把对图象物理意义的理解和匀变速直线运动规律综合在一个选择题中进行考查.第1讲　运动的描述一、质点和参考系1．质点(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点．(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略，就可以看做质点．(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．2．参考系(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的．(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地面为参考系．自测1　(多选)关于质点和参考系的理解，下列说法正确的是( )A ．研究2018年印尼亚运会男子100米冠军苏炳添最后冲线的动作时可以把苏炳添看成质点B ．研究女子50米步枪比赛中杜丽射出的子弹轨迹可以将子弹看成质点C ．“一江春水向东流”是以地面为参考系D ．未起飞的舰载机以航母甲板为参考系是静止的答案　BCD二、位移和速度1．位移和路程位移路程定义位移表示物体的位置变化，可用由初位置指向末位置的有向线段表示路程是物体运动轨迹的长度区别位移是矢量，方向由初位置指向末位置路程是标量，没有方向联系在单向直线运动中，位移的大小等于路程；其他情况下，位移的大小小于路程2.速度与速率(1)平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即＝，是矢量，其方向v Δs Δt就是对应位移的方向．(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度，是矢量，其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向．(3)速率：瞬时速度的大小，是标量．(4)平均速率：物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值，不一定等于平均速度的大小．自测2　在伦敦奥运会上，牙买加选手博尔特在男子100 m 决赛(直跑道)和男子200 m 决赛(弯曲跑道)中分别以9.63 s 和19.32 s 的成绩获得两枚金牌．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是( )A ．200 m 决赛的位移是100 m 决赛的两倍B ．200 m 决赛的平均速度约为10.35 m/sC ．100 m 决赛的平均速度约为10.38 m/sD ．100 m 决赛的最大速度约为20.76 m/s答案　C解析　200 m 比赛跑道是弯曲的，位移小于200 m,100 m 比赛跑道是直线，位移等于100 m ，A 错；≈10.35 m/s 是平均速率，B 错；≈10.38 m/s 是平均速度，C 对；最大速度200 m 19.32 s 100 m 9.63 s由已知条件无法求出，D 错．三、加速度1．物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量．2．定义式：a ＝＝.Δv Δt v t －v 0Δt3．决定因素：a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定，而是由来决定．F m4．方向：与Δv 的方向一致，由合外力的方向决定，而与v 0、v 的方向无关．自测3　(多选)(2018·深圳市高级中学综合测试)有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )A ．点火后即将升空的火箭．因火箭还没运动，所以加速度一定为零B ．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车．轿车紧急刹车时，速度变化很快，所以加速度很大C ．运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D ．汽车匀速率通过一座拱桥．因为汽车做的是曲线运动，所以加速度不为零答案　BD解析　点火后即将升空的火箭，虽然速度还为零，但因其所受合外力不为零，则加速度不为零，A 错误；轿车紧急刹车时速度变化很快，由a ＝可知，其加速度很大，B 正确；高速行驶Δv Δt的磁悬浮列车，虽然速度很大，若其速度不变化，则加速度为零，C 错误；汽车匀速率过拱桥时，汽车做曲线运动，汽车速度方向时刻变化，其加速度不为零，D 正确.命题点一　质点、参考系和位移1．三个概念的进一步理解(1)质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，能否看成质点是由研究问题的性质决定，而不是依据物体自身大小和形状来判断．(2)参考系一般选取地面或相对地面静止的物体．(3)位移是由初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移的大小．(1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解．(2)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单．(3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质．例1　在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图1所示．下面说法正确的是( )图1A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案　D解析　金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A 错误；因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确．变式1　(2018·陕西省铜川市模拟)下列关于运动学概念的论述，正确的是( )A．运动员跑完800 m比赛，指的是路程为800 mB．运动员铅球成绩为4.50 m，指的是铅球的位移大小为4.50 mC．足球比赛挑边时，上抛的硬币落回地面猜测正反面，硬币可以看做质点D．阅兵预演空中梯队通过天安门上空时，以编队中某一飞机为参考系，地面上的观众是静止的答案　A命题点二　平均速度和瞬时速度1．区别与联系(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．(1)判断是否为瞬时速度，关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”．(2)求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”．例2　(2018·湖南省常德市期末检测)在某GPS 定位器上，显示了以下数据：航向267°，航速36 km/h ，航程60 km ，累计100 min ，时间10∶29∶57，则此时瞬时速度和开机后平均速度为( )A ．3.6 m/s 、10 m/sB ．10 m/s 、10 m/sC ．3.6 m/s 、6 m/sD ．10 m/s 、6 m/s答案　B解析　GPS 定位器上显示的航速为瞬时速度36 km/h ＝10 m/s ，航程60 km ，累计100 min ，平均速度为 m/s ＝10 m/s ，故B 正确．60×103100×60变式2　(多选)骑自行车的人沿斜坡直线向下行驶，在第1 s 、第2 s 、第3 s 、第4 s 内通过的位移分别是1 m 、2 m 、3 m 、4 m ，有关其运动的描述，下列说法中正确的是( )A ．整个过程中的平均速度是2.5 m/sB ．在第3、4两秒内的平均速度是3.5 m/sC ．第3 s 末的瞬时速度为3 m/sD ．该运动一定是匀加速直线运动答案　AB变式3　(2019·河南省洛阳市期中)一质点沿直线Ox 方向做变速运动，它离开O 点的距离s 随时间t 变化的关系为s ＝(5＋2t 3) m ，它的速度v 随时间t 变化的关系为v ＝6t 2 (m/s)，该质点在t ＝2 s 时的速度和t ＝2 s 到t ＝3 s 时间内的平均速度的大小分别为( )A ．12 m/s 39 m/sB ．24 m/s 38 m/sC ．12 m/s 19.5 m/sD ．24 m/s 13 m/s 答案　B解析　由v ＝6t 2 (m/s)得，当t ＝2 s 时，v ＝24 m/s ；根据质点离开O 点的距离随时间变化的关系为s ＝(5＋2t 3) m 得：当t ＝2 s 时，s 2＝21 m ，t ＝3 s 时，s 3＝59 m ；则质点在t ＝2 s 到t ＝3s 时间内的位移Δs ＝s 3－s 2＝38 m ，平均速度＝＝ m/s ＝38 m/s ，故选B.v Δs Δt 381拓展点　用平均速度法求解瞬时速度——极限思想的应用1．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v ＝中，当Δt →0时v 是瞬时速度．Δs Δt (2)公式a ＝中，当Δt →0时a 是瞬时加速度．Δv Δt2．注意(1)用v ＝求瞬时速度时，求出的是粗略值，Δt (Δs )越小，求出的结果越接近真实值．Δs Δt(2)对于匀变速直线运动，一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间中间时刻的瞬时速度．例3　为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d ＝3.0 cm 的遮光板，如图2所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt ＝3.0 s ，则滑块的加速度约为( )图2A ．0.067 m/s 2B ．0.67 m/s 2C ．6.7 m/s 2D ．不能计算出答案　A解析　遮光板通过第一个光电门时的速度v 1＝＝ m/s ＝0.10 m/s ，遮光板通过第二个光d Δt 10.030.30电门时的速度v 2＝＝ m/s ＝0.30 m/s ，故滑块的加速度a ＝≈0.067 m/s 2，选项A d Δt 20.030.10v 2－v 1Δt 正确．变式4　(2019·湖北省荆州市质检)如图3所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δs ，用近似代表滑Δs Δt块通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是( )Δs Δt图3A ．换用宽度更窄的遮光条B ．提高测量遮光条宽度的精确度C ．使滑块的释放点更靠近光电门D ．增大气垫导轨与水平面的夹角答案　A命题点三　速度、速度变化量和加速度的关系1．三个概念的比较比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量描述物体速度改变的物理量，是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量定义式v ＝Δs Δt Δv ＝v t －v 0a ＝＝Δv Δt v t －v 0t 决定因素v t 的大小由v 0、a 、Δt 决定Δv 由v t 与v 0进行矢量运算，由Δv ＝a Δt 知Δv 由a与Δt 决定a 不是由v t 、t 、Δv 来决定的，而是由来决定F m方向平均速度与位移同向由v t －v 0或a 的方向决定与Δv 的方向一致，由F的方向决定，而与v 0、v t 的方向无关2.判断直线运动中的“加速”或“减速”方法物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系．(1) a 和v 同向(加速直线运动)―→Error!(2)a 和v 反向(减速直线运动)―→Error!例4　(多选)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4 m/s,1 s 后速度的大小变为10 m/s ，在这1 s 内该物体的可能运动情况为( )A ．加速度的大小为6 m/s 2，方向与初速度的方向相同B ．加速度的大小为6 m/s 2，方向与初速度的方向相反C ．加速度的大小为14 m/s 2，方向与初速度的方向相同D ．加速度的大小为14 m/s 2，方向与初速度的方向相反答案　AD解析　以初速度的方向为正方向，若初、末速度方向相同，加速度a ＝＝ m/s 2＝6 v －v 0t10－41m/s 2，方向与初速度的方向相同，A 正确，B 错误；若初、末速度方向相反，加速度a ＝＝ v －v 0t－10－41m/s 2＝－14 m/s 2，负号表示方向与初速度的方向相反，C 错误，D 正确．变式5　(2018·山东省济南一中阶段检测)关于物体的运动，下列说法正确的是( )A ．物体的加速度等于零，速度具有最大值B ．物体的速度变化量大，加速度一定大C ．物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西D ．做直线运动的物体，加速度减小，速度也一定减小答案　C解析　当加速度方向与速度方向相同，加速度为零时，速度达到最大，当加速度的方向与速度方向相反，加速度为零时，速度达到最小，故A 、D 错误；根据加速度定义式：a ＝，Δv Δt 可知物体的速度变化量大，加速度不一定大，故B 错误；物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西，即加速度方向与速度方向相反，那么速度就会减小，故C 正确．变式6　(2018·云南省统一检测)一物体做加速度为－1 m/s 2的直线运动，t ＝0时速度为－5 m/s ，下列说法正确的是( )A ．初速度为－5 m/s 说明物体在做减速运动B ．加速度为－1 m/s 2说明物体在做减速运动C ．t ＝1 s 时物体的速度为－4 m/sD ．初速度和加速度方向相同，物体在做加速运动答案　D解析　当速度方向与加速度方向相同时，物体做加速运动，根据速度公式v t ＝v 0＋at ，当t ＝1 s 时物体速度为v 1＝－5 m/s ＋(－1)×1 m/s ＝－6 m/s ，故A 、B 、C 错误，D 正确．1．“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆，并且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞，下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是( )A ．“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小，加速度也很小B ．研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点C ．研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点D ．“玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的答案　C解析　“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小，但是速度变化很快，加速度很大，故选项A 错误；研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，“玉兔号”月球车的大小和形状不能被忽略，不能看成质点，故选项B 错误；研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，“嫦娥三号”的大小和形状可以被忽略，可以看成质点，故选项C 正确；“玉兔号”月球车静止在月球表面时，相对月球是静止的，相对地球是运动的，故选项D 错误．2．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲＝4 m/s2，a乙＝－4 m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的是( )A．甲的加速度大小大于乙的加速度大小B．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动C．甲的速度比乙的速度变化快D．甲、乙在相等时间内速度变化可能相同答案　B3．校运会400 m比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图1所示)．关于这样的做法，下列说法正确的是( )图1A．这样做目的是使参加比赛的同学位移大小相同B．这样做目的是使参加比赛的同学路程相同C．这样做目的是使参加比赛的同学所用时间相同D．这种做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利答案　B解析　校运会400 m比赛，其跑道是弯的，为了保证其路程均为400 m，终点在同一直线上，起点不在同一直线上，故B正确．4．(多选)(2018·福建省南平市模拟)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( ) A．若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零C．匀速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时刻的瞬时速度答案　AC解析　若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则物体静止，这段时间内的平均速度等于零，A选项对；若物体在某段时间内的平均速度等于零，任一时刻的瞬时速度不一定都为零，例如物体做圆周运动运动一周时，平均速度为零，任一时刻的瞬时速度都不为零，B 选项错；在匀速直线运动中，物体的速度恒定不变，任一时刻的瞬时速度都相等，都等于任意一段时间内的平均速度，C选项对；在变速直线运动中，物体的速度在不断变化，某一时刻的瞬时速度可能等于某段时间内的平均速度，D选项错．5.如图2所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv 表示速度的变化量．由图中所示信息可知( )图2A．汽车在做加速直线运动B．汽车的加速度方向与v1的方向相同C．汽车的加速度方向与v1的方向相反D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反答案　C解析　根据题图，汽车的速度大小变小，做的是减速直线运动，选项A错误；汽车的加速度方向与Δv方向相同，所以与v1、v2的方向都相反，选项B、D错误，C正确．6.人们越来越多地使用手机进行导航，如图3所示是某人从杭州市民中心驾车去武林广场的手机导航的截屏画面，该地图提供了①、②、③三种驾车线路规划方案及相对应的数据，实际行驶中导航提示：“前方有测速，限速50千米……”．下列说法不正确的是( )图3A．①②③三条线路方案的位移相等B．研究汽车在地图上的实时位置时，汽车可以被看成质点C．图中显示23分钟和6.9公里分别指的是时间间隔和路程D．导航提示的“限速50千米”指的是限制汽车的平均速度不超过50 km/h答案　D解析　因汽车起点与终点相同，故位移相同，选项A正确；研究汽车在地图上的实时位置时，汽车的形状、大小可以忽略，汽车可以视为质点，选项B正确；23分钟与6.9公里的含义分别是需要行驶的时间和这段时间内汽车行驶的路程，选项C 正确；限速50千米是指限制汽车的瞬时速度不超过50 km/h ，选项D 错误．7．(2018·江西省六校第五次联考)下列有关速度、加速度的说法中正确的是( )A ．汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器B ．平均速度就是速度的平均值，是标量C ．物体加速度的方向保持不变，则速度方向也一定保持不变D ．物体的速度变化越快，则加速度就越大答案　D解析　汽车上的速度计显示的是汽车的瞬时速度，A 错误；平均速度等于总位移除以总时间，平均速度是矢量，故B 错误；加速度的方向不变，速度的方向可能改变，比如平抛运动，加速度的方向一直是竖直向下的，但速度的方向时刻在变，C 错误；加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，D 正确．8．(多选)我国新研制的隐形战机歼－20已经开始挂弹飞行．在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a 不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的( )A ．速度不断增大，位移不断减小B ．速度不断增大，位移不断增大C ．速度增加越来越快，位移增加越来越慢D ．速度增加越来越慢，位移增加越来越快答案　BD解析　根据题意，飞机速度与加速度同向，飞机速度和位移都在增大，选项A 错误，B 正确；由于加速度减小，所以速度增加越来越慢，而速度增大，会使位移增加越来越快，选项C 错误，D 正确．9．(2018·四川省成都市调研)如图4所示，一小球在光滑的V 形槽中由A 点释放，经B 点到达与A 点等高的C 点，设A 点的高度为1 m ，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )图4A. m ， m B. m ， m 233233233433C. m ， m D. m,1 m 433233433答案　C解析　小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度，则小球通过的路程为s 路程＝2l AB ＝2× m ＝ m ；位移是由初位置指向末位置的有向线段，则小球的位移大小为s ＝l AC ＝1sin 60°4332× m ＝ m ．选项C 正确．1tan 60°23310．(2018·广东省广州市4月模拟)由同一位置同向先后开出甲、乙两汽车，甲先以初速度v 、加速度a 做匀加速直线运动；乙在甲开出t 0时间后，以同样的加速度a 由静止开始做匀加速直线运动．在乙开出后，若以乙为参考系，则甲( )A ．以速度v 做匀速直线运动B ．以速度at 0做匀速直线运动C ．以速度v ＋at 0做匀速直线运动D ．停在乙车前方距离为v t 0＋at 02的地方12答案　C解析　乙车开始运动时，甲车的速度为v 甲＝v ＋at 0，则由于乙车的加速度与甲车相同，故以乙车为参考系，甲车以速度v ＋at 0做匀速直线运动，且两车的间距以Δs ＝v 甲Δt 的关系增加，故选项C 正确，A 、B 、D 错误．11．(2019·山东省泰安市调研)某质点以20 m/s 的初速度竖直向上运动，其加速度保持不变，经2 s 到达最高点，上升高度为20 m ，又经过2 s 回到出发点时，速度大小仍为20 m/s ，关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )A ．质点运动的加速度大小为10 m/s 2，方向竖直向下B ．质点在这段时间内的平均速率为零C ．质点在最高点时加速度为零D ．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同答案　A12．一质点在x 轴上运动，在t 0＝0时刻质点处于x 0＝0位置，然后质点沿x 轴正方向运动，在t 1＝2 s 时刻质点处于x 1＝10 m 位置，此后质点沿x 轴负方向运动，在t 2＝4 s 时刻质点处于x 2＝－10 m 位置，求：(1)质点在0～4 s 内的平均速率；(2)后2 s 内质点的平均速度和0～4 s 内的平均速度．答案　(1)7.5 m/s (2)见解析解析　(1)质点在0～4 s 内通过的路程s ＝|x 1－x 0|＋|x 2－x 1|＝30 m ，质点在0～4 s 内的平均速率为＝＝ m/s v s t 304＝7.5 m/s.(2)后2 s 内质点通过的位移x ＝x 2－x 1＝－10 m －10 m ＝－20 m平均速度1＝ m/s ＝－10 m/s ，负号表示速度方向沿x 轴负方向v －202质点在0～4 s 内通过的位移x ′＝x 2－x 0＝－10 m ，平均速度2＝ m/s ＝－2.5 m/s ，负号表示速度方向沿x 轴负方向．v －10413．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500g (g 取10 m/s 2)，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值．试问：(1)一辆以72 km/h 的速度行驶的货车与一辆以54 km/h 的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞，摩托车驾驶员被与碰撞前货车相同的速度撞飞，碰撞时间为2.1×10－3 s ，摩托车驾驶员是否有生命危险？(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s 、3 s ，货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？答案　见解析解析　(1)两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向为正方向，摩托车的速度变化量为Δv ＝v 2－v 1＝－72 km/h －54 km/h＝－20 m/s －15 m/s ＝－35 m/s两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度为a ＝＝≈－16 667 m/s 2＝－1 666.7g Δv Δt －35 m/s 2.1×10－3 s1 666.7g >500g ，因此摩托车驾驶员有生命危险．(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a 1、a 2，根据加速度定义得a 1＝，a 2＝|Δv 1|Δt 1|Δv 2|Δt2所以a 1∶a 2＝∶＝∶＝1∶1.|Δv 1|Δt 1|Δv 2|Δt 2204153。

新教材粤教版高中物理必修第二册全册各章节知识点考点重点难点提炼汇总

粤教版高中物理必修第二册全册重点知识提纲第一章抛体运动 ..................................................................................................................... - 2 - 第一节曲线运动.......................................................................................................... - 2 - 第二节运动的合成与分解.......................................................................................... - 4 - 第三节平抛运动.......................................................................................................... - 7 - 第四节生活和生产中的抛体运动............................................................................ - 10 - 第二章圆周运动 ................................................................................................................... - 13 - 第一节匀速圆周运动................................................................................................ - 13 - 第二节向心力与向心加速度.................................................................................... - 16 - 第三节生活中的圆周运动........................................................................................ - 18 - 第四节离心现象及其应用........................................................................................ - 21 - 第三章万有引力定律............................................................................................................ - 23 - 第一节认识天体运动................................................................................................ - 23 - 第二节认识万有引力定律........................................................................................ - 24 - 第三节万有引力定律的应用.................................................................................... - 26 - 第四节宇宙速度与航天............................................................................................ - 30 - 第四章机械能及其守恒定律................................................................................................ - 33 - 第一节功 ................................................................................................................... - 33 - 第二节功率................................................................................................................ - 36 - 第三节动能动能定理............................................................................................ - 40 - 第四节势能................................................................................................................ - 42 - 第五节机械能守恒定律............................................................................................ - 45 - 第六节验证机械能守恒定律.................................................................................... - 48 - 第七节生产和生活中的机械能守恒........................................................................ - 50 - 第五章牛顿力学的局限性与相对论初步............................................................................ - 53 -第一章抛体运动第一节曲线运动知识点一物体做曲线运动的速度方向1．速度方向．在曲线运动中，质点在某一位置的速度方向与曲线在这一点的切线方向一致．2．运动性质．只要速度的方向发生变化，速度矢量就发生变化，即具有加速度．所以曲线运动是一种变速运动．知识点二物体做曲线运动的条件当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动．探究一曲线运动的方向及性质1．曲线运动的速度方向：曲线运动某时刻的速度方向就是该时刻运动曲线上相应位置点的切线方向．2．曲线运动的性质：由于曲线运动的速度方向时刻变化，即使其速度大小保持恒定，但因为其方向不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，加速度一定不为零；但变速运动不一定是曲线运动．3．运动的五种类型．►曲线运动中，判断某点速度方向的步骤1．确定物体运动轨迹的方向．2．确定该点的切线方向．3．画出带箭头的切线，箭头指向为该点的速度方向．探究二曲线运动的动力学特点1．物体做曲线运动的条件．(1)从运动学角度说，物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动．(2)从动力学角度说，物体所受合外力方向跟速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动．2．物体的运动与合外力的关系．(1)合外力与运动轨迹的关系：物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧，或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧．(2)合外力与速率变化的关系．分类速度和合力的夹角θ运动的性质力的作用效果直线运动θ＝0°加速直线运动只改变速度的大小，不改变速度的方向θ＝180°减速直线运动曲线运动0°＜θ＜90°加速曲线运动既改变速度的大小，又改变速度的方向90°＜θ＜180°减速曲线运动θ＝90°速度大小不变的曲线运动只改变速度的方向，不改变速度的大小曲线运动及轨迹弯曲方向的判断1．判断物体是否做曲线运动，应紧扣物体做曲线运动的条件进行分析．在分析时要做到：(1)明确物体的初速度方向；(2)分析合力的方向；(3)分析上述两个方向的关系，从而做出判断．2．物体做曲线运动时，运动的轨迹始终处在合外力与速度方向的夹角之中，并且合外力F的方向一定指向轨迹的凹侧．第二节运动的合成与分解知识点一运动的分析1.如图所示，用小锤击打弹性金属片，使球沿水平方向飞出.球从抛出点A沿曲线路径运动到落地点D.从运动的效果来看，这一过程可以分解为两个同时进行的分运动，一个是在水平方向上从点A到点B的直线运动，另一个是在竖直方向上从点A到点C的直线运动.实际发生的运动可以看成上述两个分运动合成的结果.2.在竖直和水平两个方向上的分运动互不影响，具有独立性.知识点二位移和速度的合成与分解1.和力的合成与分解类似，位移的合成与分解同样遵循平行四边形法则，如图甲所示.由位移、时间和速度的关系可知，速度的合成与分解也同样遵循平行四边形法则，如图乙所示.图甲图乙2.可以应用运动合成与分解的方法，通过位移和速度的合成与分解，把复杂运动转化为简单运动进行研究.探究一运动的合成与分解方法1.合运动与分运动的关系.等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同等时性各分运动与合运动同时发生，同时结束独立性各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响同体性各分运动与合运动是同一物体的运动2.运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们都是矢量，合成与分解遵循平行四边形定则.（1）如果两个分运动都在同一条直线上，需选取正方向，与正方向同向的量取“＋”，与正方向反向的量取“－”，则矢量运算简化为代数运算.（2）如果两个分运动互成角度，则遵循平行四边形定则，如图所示.（3）两个相互垂直的分运动的合成：如果两个分运动都是直线运动，且互成角度为90°，其分位移为s 1、s 2，分速度为v 1、v 2，分加速度为a 1、a 2，则其合位移s 、合速度v 和合加速度a ，可以运用解直角三角形的方法求得，如图所示.合位移大小和方向：s ＝s 21＋s 22，tan α′＝s 1s 2. 合速度大小和方向：v ＝v 21＋v 22，tan β′＝v 1v 2. 合加速度的大小和方向：a ＝a 21＋a 22，tan γ′＝a 1a 2.判断合运动性质的方法分析两个直线运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v 0和合加速度a ，然后进行判断：1.判断是否做匀变速运动：若a 恒定，物体做匀变速运动；若a 变化，物体做变加速运动.2.判断轨迹曲直：若a 与v 0共线，则做直线运动；若a 与v 0不共线，则做曲线运动.探究二小船渡河问题1.小船参与的两个分运动：小船在河流中实际的运动（站在岸上的观察者看到的运动）可视为船同时参与了这样两个分运动：（1）船相对水的运动（即船在静水中的运动），它的方向与船身的指向相同；（2）船随水漂流的运动（该速度等于水的流速），它的方向与河岸平行.船在流水中实际的运动（合运动）是上述两个分运动的合成. 2.两类最值问题.（1）渡河时间最短问题：若要渡河时间最短，由于水流速度始终沿河道方向，不能提供指向河对岸的分速度，因此，只要使船头垂直于河岸航行即可.由图可知，t 短＝d v 船，此时船渡河的位移x ＝d sin θ，位移方向满足tan θ＝v 船v 水. （2）渡河位移最短——求解渡河位移最短问题，分为两种情况： ①若v 水<v 船，最短的位移为河宽d ，此时渡河所用时间t ＝d v 合＝d v 船sin θ，船头与上游夹角θ满足cos θ＝v 水v 船，v 合⊥v 水，如图1所示.②若v 水>v 船，这时无论船头指向什么方向，都无法使船垂直河岸渡河，即最短位移不可能等于河宽d ，寻找最短位移的方法是：如图2所示，按水流速度和船在静水中速度大小的比例，先从出发点A 开始做矢量v 水，再以v 水末端为圆心，v 船为半径画圆弧，自出发点A 向圆弧做切线为船位移最小时的合运动的方向.这时船头与河岸夹角θ满足cos θ＝v 船v 水，最短位移s 短＝d cos θ＝dv 水v 船，即v 船⊥v 合时位移最短，此时过河时间t ＝dv 船sin θ.探究三关联速度问题1.“关联速度”特点.用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等.2.常用的解题思路和方法.（1）先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面是使绳或杆伸缩的效果，另一方面是使绳或杆转动的效果）.（2）确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度）. （3）按平行四边形定则将合速度进行分解，画出速度分解图. （4）根据三角形的边角关系解三角形，得到分速度大小.关于绳端或杆端速度分解的思路： 1.确定合运动方向. 2.分析合运动效果.3.沿绳或杆和垂直于绳或杆方向分解.4.沿绳或杆方向的分速度大小相等，列方程求解.第三节平抛运动知识点一探究平抛运动1.定义.将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，仅在重力作用下物体所做的运动称为平抛运动.2.理想化模型.与自由落体运动相似，平抛运动同样是一个忽略了空气阻力的理想化模型.这体现了物理学解决问题时抓住主要因素、忽略次要因素的研究思想.3.分运动特点.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，在竖直方向的分运动是自由落体运动.运用运动合成与分解的方法，我们可以把比较复杂的平抛运动分解为两个简单的直线运动来进行研究.知识点二平抛运动的规律1.平抛运动的位移. （1）水平位移：x ＝v 0t . （2）竖直位移：y ＝12gt 2.（3）轨迹：平抛运动的轨迹是一条抛物线. 2.平抛运动的速度.（1）水平方向：不受力，为匀速直线运动，v x ＝v 0. （2）竖直方向：只受重力，为自由落体运动，v y ＝gt . （3）合速度.大小：v ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋（gt ）2；方向：tan θ＝v y v x ＝gt v 0（θ为v 与水平方向的夹角）.探究一平抛运动的特点1.物体做平抛运动的条件：物体的初速度v 0沿水平方向且不等于零，只受重力作用.2.平抛运动的性质：加速度为g 的匀变速曲线运动.3.平抛运动的特点.（1）受力特点：只受重力作用，不受其他力或其他力忽略不计. （2）运动特点.①加速度：为自由落体加速度g ，大小、方向均不变，故平抛运动是匀变速运动. ②速度：大小、方向时刻都在变化，故平抛运动是变速运动.任意相等时间间隔Δt 内的速度变化量相同，方向竖直向下，且Δv ＝Δv y ＝g Δt.③位移变化的特点：连续相等的时间间隔Δt 内，竖直方向上的位移差不变，即Δy ＝g Δt 2.探究二平抛运动的基本规律1.平抛运动的规律. 项目速度位移水平分运动水平速度v x ＝v 0 水平位移x ＝v 0t 竖直分运动竖直速度v y ＝gt 竖直位移y ＝12gt 2合运动大小：v ＝v 20＋（gt ）2；方向：与水平方向夹角为θ，tan θ＝v y v x ＝gtv 0大小：s 合＝x 2＋y 2；方向：与水平方向夹角为α，tan α＝y x ＝gt2v 0图示（1）平抛运动的时间：由y ＝12gt 2得t ＝2yg，可知做平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度有关，与初速度的大小无关.（2）平抛运动的水平位移：由x ＝v 0t ＝v 02yg知，做平抛运动的物体的水平位移由初速度v 0和下落的高度y 共同决定.（3）落地速度：v ＝v 20＋v 2y ＝v 20＋2gy ，即落地速度由初速度v 0和下落的高度y 共同决定.探究三平抛运动的重要推论1.平抛运动的两个偏向角的特点：若平抛运动的速度偏向角为θ，如图所示，则tan θ＝v y v x ＝gt v 0，平抛运动的位移偏向角为α，则tan α＝y x＝12gt 2v 0t＝gt 2v 0. 可见位移偏向角与速度偏向角不等，tan θ＝2tan α.2.速度方向的特点：如图所示，从O 点抛出的物体经时间t 到达P 点，速度的反向延长线交OB 于A 点.则OB ＝v 0t ，AB ＝PB tan θ＝12gt 2·v x v y ＝12gt 2·v 0gt ＝12v 0t .可见AB ＝12OB ，所以A 为OB 的中点.3.常见与斜面结合的两类情况.斜面上平抛运动的处理仍采用运动的分解，另外还要注意与斜面结合，建立水平和竖直方向上的位移几何关系或速度几何关系.这一类问题一般可分为两大类：（1）顺着斜面平抛.若物体从斜面上开始平抛又落在斜面上（如图甲所示），则必有位移偏向角与斜面倾角相等；则tan θ＝y x ＝gt 2v 0，得t ＝2v 0tan θg.（2）迎着斜面平抛：这一类问题中，一般有垂直撞击斜面和位移与斜面垂直两种特殊情况.①若物体垂直撞击斜面（如图乙所示），则tan θ＝v 0v y ＝v 0gt，得t ＝v 0g tan θ；②若位移与斜面垂直（如图丙所示），则tan θ＝x y ＝2v 0gt ，得t ＝2v 0g tan θ. 特别提醒：（1）物体做平抛运动时垂直打在斜面上，是速度与斜面垂直，而不是位移垂直于斜面.（2）从斜面上开始运动又落在斜面上的过程中，速度方向与斜面平行时，物体到斜面距离最远.与斜面相关的平抛问题的解题步骤1.定性地画出物体的平抛运动轨迹.2.判断斜面倾角与平抛位移或速度的关系.3.利用斜面倾角表示出平抛运动的位移关系或速度关系.4.根据平抛运动的规律进行求解.第四节生活和生产中的抛体运动知识点一喷泉1.抛体运动.将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动称为抛体运动. 2.抛体运动分类.根据初速度方向是竖直向上、竖直向下、水平或与水平方向成一定的夹角，抛体运动可分为竖直上抛、竖直下抛、平抛和斜抛.3.喷泉. （1）模型.喷泉水柱由无数的水珠构成.如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力，则水珠仅受重力作用，可将柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动.（2）规律.设喷泉水柱高度为h ，水珠初速度大小为v 0，重力加速度为g .取竖直向上为正方向，以水珠从喷出至到达最高点为研究过程.根据匀变速直线运动速度与位移的关系，有v 2t －v 20＝2（－g ）h .水珠到达最高点时v t ＝0，由此得出水柱高度h ＝v 202g.从上式可知，对于柱形喷泉，它的高度主要由喷头的出水速度决定.知识点二传送带输送和跳远1.传送带输送.在自动化生产中，常常需要利用传送带将物品较准确地抛落到相应的位置，因此需要应用抛体运动的相关知识.2.跳远. （1）模型.把人体视作质点，人从起跳到落地，在忽略空气阻力的情况下，只受重力的作用，人体做斜抛运动.（2）研究方法.将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动.探究一竖直上抛运动的规律及应用1.条件.（1）有竖直向上的初速度. （2）只受重力作用.2.运动的性质：初速度v 0≠0，加速度a ＝g 的匀变速直线运动.3.用合运动的思想认识竖直上抛运动：从基本规律的两个公式可以看出，物体在运动时间t 时的速度和位移均由两项组成，v 0和v 0t 分别表示物体向上做匀速直线运动的速度及t 时间内的位移.gt 和12gt 2分别表示物体做自由落体运动时t 时刻的速度和t 时间内的位移，方向均向下，所以做竖直上抛运动的物体可看作是向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动的合运动.由于gt 与v 0，12gt 2与v 0t 方向相反，故求合速度或合位移时公式中为“－”号.4.竖直上抛运动的对称性.（1）时间对称性，物体在上升和下降过程中通过同一竖直距离所用时间相等. （2）速度对称性，物体在上升和下降过程中通过同一位置时速度大小相等、方向相反. 5.竖直上抛运动的处理方法. （1）分段法.①上升过程：匀减速直线运动，取向上为正方向.⎩⎪⎨⎪⎧v t＝v 0－gt s ＝v 0t －12gt 2v 2t－v 20＝－2gs ⇒⎩⎪⎨⎪⎧上升时间：t ＝v 0g 上升高度：h ＝v 22g ②下降过程：自由落体运动.⎩⎪⎨⎪⎧v t ′＝gt ′s ＝12gt ′2v ′2t＝2gs⇒⎩⎪⎨⎪⎧下降时间：t ′＝v t ′g 落到抛出点的速度：v t ′＝－v 0（2）全程法.匀减速直线运动，取向上为正方向，则v 0>0，a ＝－g ，⎩⎪⎨⎪⎧v t＝v 0－gts ＝v 0t －12gt 2v 2t－v 2＝－2gs6.用图像研究竖直上抛运动：竖直上抛运动的v-t 图像是一条斜向下的直线，如图所示，图像表示抛出至落回抛出点的过程，t 轴以上图像表示上升阶段，t 轴以下图像表示下落阶段.t 2＝2t 1，初、末速度大小相等.正方向位移（上升）和负方向位移（下落）的合位移为0.解答竖直上抛运动问题的注意事项1.习惯上取v 0的方向为正方向，则v ＞0时表示物体正在上升，v ＜0时表示物体正在下降；h ＞0时物体在抛出点的上方，h ＜0时物体在抛出点的下方.2.在解题的过程中，当出现位移、速度方向不确定等情况时，注意问题的多解性.探究二斜抛运动的规律及应用1.运动性质：由于斜抛运动的物体只受重力作用，尽管其速度的大小、方向时刻改变，但加速度恒为重力加速度，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，在相等时间内速度的变化量相等，Δv ＝g Δt ，方向竖直向下.2.斜抛运动的规律. （1）速度规律.水平速度：v x ＝v 0cos θ. 竖直速度：v y ＝v 0sin θ－gt .t 时刻的速度大小为v ＝v 2x ＋v 2y .（2）位移规律.水平位移：x ＝v x t ＝v 0t cos θ. 竖直位移：y ＝v 0t sin θ－12gt 2.t 时间内的位移大小为s 合＝x 2＋y 2，与水平方向成α角，且tan α＝yx.3.几个重要物理量.（1）斜抛运动的飞行时间.从物体被抛出到落回与抛出点等高处所用时间为：t ＝2v y g ＝2v 0sin θg.（2）斜抛运动的射高.从抛出点的水平面到物体运动轨迹最高点间的高度差叫作射高，其值为：Y ＝v 2y2g＝v 20sin 2θ2g. （3）斜抛运动的射程.从物体被抛出的地点到落地点间的水平距离称射程，其值为：X ＝v 0cos θ·t ＝2v 20sin θcos θg ＝v 20sin 2θg.►特别说明对于给定的v 0，当θ＝45°时，射程达到最大值，X max ＝v 20g .当θ＝90°时，射高最大，Y max ＝v 202g（变为竖直上抛）.第二章圆周运动第一节匀速圆周运动知识点一线速度1.线速度的定义.在一段很短的时间Δt 内，某点转过的弧长为Δl ，则ΔlΔt 反映了该点沿圆周运动的快慢，称为线速度，用v 表示，即v ＝ΔlΔt.2.匀速圆周运动. （1）定义.如果做圆周运动的质点线速度的大小不随时间变化，这种运动称为匀速圆周运动.（2）匀速圆周运动的线速度 ①公式：v ＝lt.②方向：沿着圆周该点的切线方向.③特点：大小不变，方向时刻变化，匀速圆周运动中的“匀速”指的是速率不变.知识点二角速度1.角速度的定义.在一段很短的时间Δt 内，半径R 转过的角度为Δθ，ΔθΔt 反映了质点绕圆心转动的快慢，称为角速度，用符号ω表示，即ω＝ΔθΔt.2.匀速圆周运动的角速度. （1）公式：ω＝θt.（2）单位：弧度每秒，符号是rad/s. 3.周期.做匀速圆周运动的质点，运动一周所用的时间称为周期，用符号T 表示.周期的单位与时间的单位相同.4.转速.把物体转过的圈数与所用时间之比称为转速，用符号n 表示.转速的单位是转每秒，符号是r/s ；或者转每分，符号是r/min.知识点三线速度、角速度和周期间的关系设某一质点沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动，在一个周期T 内，做匀速圆周运动的质点通过的弧长为2πr ，转过的角度为2π.（1）线速度的大小与周期的关系为v ＝2πrT.（2）角速度的大小与周期的关系为ω＝2πT.（3）由（1）和（2），可得线速度与角速度的关系为v ＝ωr .探究一描述圆周运动的物理量及其关系1.描述圆周运动的各物理量之间的关系.2.描述圆周运动的各物理量之间关系的理解.（1）角速度、周期、转速之间关系的理解：物体做匀速圆周运动时，由ω＝2πT＝2πn知，角速度、周期、转速三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了.（2）线速度与角速度之间关系的理解：由v ＝ω·r 知，r 一定时，v ∝ω；v 一定时，ω∝1r；ω一定时，v ∝r .特别说明：（1）线速度是描述圆周运动物体运动快慢的物理量，线速度大，物体转动得不一定快.（2）角速度（或周期、转速）是描述圆周运动中物体转动快慢的量，角速度大，物体运动得不一定快.探究二传动装置中各物理量关系的应用常见三种传动装置的对比.项目同轴传动皮带传动齿轮传动装置A 、B 两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接，A 、B 两点分别是两个轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合，A 、B 两点分别是两个齿轮边缘上的点特点角速度、周期相同线速度相同线速度相同转动方向相同相同相反求解传动问题的思路1.分清传动特点：若属于皮带传动或齿轮传动，则轮子边缘各点线速度大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相等.2.确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系，或根据题意确定半径关系.3.择式分析：若线速度大小相等，则根据ω∝1r分析；若角速度大小相等，则根据v ∝r分析.第二节向心力与向心加速度知识点一感受向心力1.向心力.（1）定义：物体做匀速圆周运动时所受合外力的方向始终指向轨迹的圆心，这个指向圆心的合外力称为向心力.（2）效果：物体所受向心力方向始终指向圆心，总是与线速度方向垂直.所以匀速圆周运动中的向心力只改变物体线速度的方向，不改变线速度的大小.2.效果力：向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力.知识点二探究影响向心力大小的因素1）物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小F 与质量m 、角速度ω和转动半径r 之间的关系可表示为F ＝mω2r .（2）如果将ω＝v r 代入上式，可得F ＝m v 2r.知识点三向心加速度1.定义.在匀速圆周运动中，F 是指向圆心的向心力，所以加速度a 也一定指向圆心，称为向心加速度.2.公式. （1）a ＝ω2r .（2）a ＝v 2r（用v 表示）.3.使用上述公式分析非匀速圆周运动时，公式中的a 、v 、ω取瞬时值.探究一向心力的理解和分析1.向心力的特点.（1）方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直.（2）大小：F n ＝m v 2r ＝mrω2＝mωv ＝m 4π2T2r .在匀速圆周运动中，向心力大小不变；在非匀速圆周运动中，其大小随速率v 的变化而变化.2.向心力的作用效果：由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小，只改变线速度的方向.3.向心力的来源.在匀速圆周运动中合外力一定是向心力；非匀速圆周运动中，合外力沿半径方向的分力提供向心力.重力、弹力、摩擦力等都可以提供向心力.特别说明：（1）向心力是一种效果力，受力分析时物体并没有受到向心力.（2）对于匀速圆周运动和非匀速圆周运动，都可以由F ＝m v 2r＝mω2r 求向心力.探究二对向心加速度的理解1.物理意义：描述线速度改变的快慢，只表示速度方向变化的快慢，不表示速度大小变化的快慢.2.方向：不论向心加速度a n 的大小是否变化，a n 的方向始终指向圆心，是时刻改变的，所以圆周运动的向心加速度时刻发生改变，圆周运动是一种变加速曲线运动.3.无论是匀速圆周运动，还是变速圆周运动，都有向心加速度，且方向都指向圆心.4.向心加速度的大小：a n ＝F m ＝v 2r ＝ω2r ＝4π2r T2＝4π2f 2r ＝ωv .（1）当匀速圆周运动的半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比，也与线速度的平方成正比，随频率的增加或周期的减小而增大.（2）当角速度一定时，向心加速度与运动半径成正比. （3）当线速度一定时，向心加速度与运动半径成反比.向心加速度表达式的应用技巧1.角速度相等时，研究a n 与v 的关系用a n ＝ωv 分析比较.2.周期相等时，研究a n 与r 的关系用a n ＝4π2T2r 分析比较.3.线速度相等时，研究a n 与r 的关系用a n ＝v 2r分析比较.4.线速度相等时，研究a n 与ω的关系用a n ＝ωv 分析比较.第三节生活中的圆周运动知识点一公路弯道1.向心力来源.汽车在水平公路上转弯时相当于在做圆周运动，此时向心力由车轮与路面间的静摩擦力f 来提供.即f ＝m v 2r，解得v ＝fr m. 2.安全分析.由上式知，急转弯处半径r 较小，雨天路滑使最大静摩擦力f max 减小，汽车质量m 过大，这三种情况都需要在转弯时限制速度的大小v ，否则汽车很容易向弯道外侧打滑，引发交通事故.3.汽车在倾斜路面上转弯时的向心力分析.汽车在内低外高的倾斜路面转弯时，向弯道内侧倾斜，重力mg 和地面支持力F N 的合力F 指向弯道内侧.设弯道倾角为θ，若此时合力F 恰好可以提供汽车转弯所需向心力，根据牛顿第二定律，可得F ＝mg tan θ＝m v 2r，解得汽车转弯速度的大小v ＝gr tan θ.上式表示，仅由重力和支持力的合力提供向心力时的汽车速度.知识点二铁路弯道1.向心力来源.工程师们在设计铁路时，让弯道处铁轨的外轨略高于内轨，巧妙地借助火车受到的支持力和重力的合力提供部分向心力，减轻轮缘对外轨的挤压.2.速度限定.根据公式v ＝gr tan θ 知，可以适当加大铁路弯道半径r ，适当增大轨道的倾斜角θ来提高弯道的通行速度，但后者不宜过分采取.知识点三拱形与凹形路面1.过拱形桥顶（如图甲）.（1）合力等于向心力：mg －F N ＝m v 2R，F N ＜mg ，汽车处于失重状态，速度越大，支持力越小.（2）汽车安全过桥的条件：由mg －F N ＝m v 2R知，当F N ＝0时，v ＝gR ，这时汽车会以该速度从桥顶做平抛运动.故汽车安全过桥的条件是在桥顶的速度v ＜gR .2.过凹形桥底（如图乙）.合力等于向心力：F N －mg ＝m v 2R，F N ＞mg ，汽车处于超重状态，速度越大，支持力越大.因此，汽车经过凹形路面时不宜高速行驶，否则容易发生爆胎意外.探究一火车转弯问题1.转弯轨道特点.（1）火车转弯时重心高度不变，轨道是圆弧，轨道圆面在水平面内.（2）转弯轨道外高内低，这样设计是使火车受到的支持力向内侧发生倾斜，以提供做圆周运动的向心力.2.转弯轨道受力与火车速度的关系.。

2023年新教材高中物理第2章电磁感应专项2电磁感应中的动量和能量问题课件粤教版选择性必修第二册

(3)对ab棒和cd棒从解除锁定到开始以相同的速度做匀速运动过程，由能量守恒求出总热量，再由串联电路中热量按电阻比例分配的规律，求出ab棒中的热量．
解：(1)0～1 s 时间内由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律 E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBtS＝ΔBΔtL2和闭合电路欧姆定律 I＝R1＋E R2，
度 B2 沿导轨平面向上，cd 棒也匀速运动，则有
2mgsin
37°－μ2mgcos
37°＋B2×12×B21Rdv×d＝0，
将 v＝mB12gdR2代入解得 B2＝32B1.
三、用“三大观点”解决电磁感应问题掌握利用动量、能量的观点解决电磁感应问题，会根据相关条件分析双杆切割磁感线运动问题，会用“三大观点”解决此类问题.
第二章电磁感应
专项二电磁感应中的动量和能量问题
一、电磁感应中的动量问题
示意图
导体棒 1 受安培力的作用做加导体棒 1 做加速度逐渐减小
动力学观点
速度减小的减速运动，导体棒的加速运动，导体棒 2 做加 2 受安培力的作用做加速度减速度逐渐增大的加速运动，小的加速运动，最后两棒以相最终两棒以相同的加速度做二、Fra bibliotek磁感应中的能量问题
电磁感应问题中的能量转化及焦耳热的求法
(1)能量转化．
其他形式的能量
克―服―安→培
力做功
电能
电―流―做→功
焦耳热或其他形式的能量
(2)求解焦耳热 Q 的三种方法.
焦耳定律功能关系
能量转化
Q＝I2Rt Q＝W克服安培力 Q＝ΔE其他能的减少量
(3)解决电磁感应能量问题的策略是“先源后路、先电后力，再是运动、能量”，即：
解：(1)ab 棒刚进入磁场 B1 时电压传感器的示数为 U，根据闭合电路欧姆定律得 E1＝U＋2UR·R，

2020春粤教版高三高考总复习物理必考知识点必修1 第二章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系

热点一教材原型实验命题角度实验原理与步骤【例 1】如图 1 甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
图1 (1)为完成实验，还需要的实验器材有：__________。 (2)实验中需要测量的物理量有：___________________________________ _______________________________________________________。 (3)图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 F－x 图线，由此可求出弹簧的劲度系数为__________N/m。图线不过原点的原因是_____________________________。 (4)为完成该实验，设计的实验步骤如下： A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来； B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 l0； C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺； D.依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码； E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数； F.解释函数表达式中常数的物理意义； G.整理仪器。
(2)由胡克定律 F＝kx 得：
F Δmg
k＝＝ x
Δl
＝g·k 斜＝0.255 N/m。
(3)因钩码所标数值比实际质量偏大，且所用钩码越多，偏差越大，因此所作出的 m
－l 图线比实际情况下的图线斜率(即劲度系数)偏大。
答案 (1)B (2)图线如图所示 0.255(0.248～0.262 均正确)

2020春粤教版高三高考总复习物理必考知识点必修1 第二章第3讲共点力的平衡条件和应用

图3
A.3 个
B.4 个
C.5 个
D.6 个
解析先对 A、B 整体受力分析，受重力、推力、支持力；当推力平行斜面向上
的分力大于重力的下滑分力时，有上滑趋势；当推力平行斜面向上的分力小ห้องสมุดไป่ตู้重
力的下滑分力时，有下滑趋势；当推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力
时，无滑动趋势；再对 A 受力分析，受推力、重力、支持力和向左的静摩擦力，
2.三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反。 3.多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。
小题速练 1.思考判断 (1)对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到的力不能画在该物体上。( ) (2)物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用。( ) (3)加速度等于零的物体一定处于平衡状态。( ) (4)速度等于零的物体一定处于平衡状态。( ) (5)若三个力 F1、F2、F3 平衡，若将 F1 转动 90°时，三个力的合力大小为 2F1。( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ 2.(2019·广东六校联考)一个质量为 3 kg 的物体，被放置在倾角为 α＝30°的固定光滑斜面上，在如图 1 所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g＝ 10 m/s2)( )
右，选项 D 正确。答案 D 1.一建筑塔吊如图 6 所示向右上方匀速提升建筑物料，若忽略空气阻力，则下列有关物料的受力图正确的是( )
图6
解析由题意可知，物料匀速运动，合力为零，对物料受力分析知，拉力 T 与重力 mg 平衡，故选项 A、B、C 错误，D 正确。答案 D 2.用两根细线把 A、B 两小球悬挂在水平天花板上的同一点 O，并用细线连接 A、B 两小球，然后用力 F 作用在小球 A 上，如图 7 所示，此时三根细线均处于直线状态，且 OB 细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态。不考虑小球的大小，则力 F 的方向不可能为 ( )

2020-2021学年高中物理必修一(粤教版)：第二章章末复习课

2020-2021学年高中物理必修一（粤教版）：第二章章末复习课学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、解答题1．如图所示，一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度滑下，依次通过A、B、C三点，已知AB=12m，AC=32m，小球通过AB、BC所用的时间均为2s，求：（1）小物块下滑时的加速度？（2）小物块通过A、B、C三点时的速度分别是多少？2．一辆长途客车正在以v＝16 m/s的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方s＝36 m处有一只小狗(如图甲)，司机立即采取制动措施．从司机看见小狗到长途客车开始做匀减速直线运动的时间间隔Δt＝0.5 s．若从司机看见小狗开始计时(t＝0)，该长途客车的速度—时间图象如图乙所示．求：(1)长途客车在Δt时间内前进的距离；(2)长途客车从司机发现小狗至停止运动的这段时间内前进的距离；(3)根据你的计算结果，判断小狗是否安全．二、单选题3．一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经过斜面中点时速度为2 m/s，则物体到达斜面底端时的速度为（）A．3 m/sB．4 m/sC．6 m/sD．2 √2m/s4．如图所示是某质点做直线运动的v-t图象,由图可知这个质点的运动情况是( )A．前5s做的是匀速运动B．5s-15s内做匀加速运动,加速度为1 m/s2C．15s-20s内做匀减速运动，加速度为-3.2 m/s2D．质点15s末离出发点最远，20 s末回到出发点5．小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则（）A．小球下落过程与上升过程的加速度大小相同，方向相反；B．碰撞时速度的改变量为2m/s；C．小球是从2.5m高处自由下落的；D．小球反弹起的最大高度为0.45m。

6．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移—时间图象如图所示．下列表述正确的是( )A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大B．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大C．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等7．竖直升空的火箭，其速度﹣时间图象如图所示，由图可知以下说法正确的是（）A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000mC．火箭经过120s落回地面D．火箭经过40s到达最高点8．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于（）A．等效替代B．实验归纳C．理想实验D．控制变量9．一个物体以v0＝8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为2 m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动．则（）A．1 s末的速度大小为6 m/sB．3 s末的速度为零C．2 s内的位移大小是12 mD．5 s内的位移是16m10．如图是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移—时间图象，由图象可以看出( )A．甲、乙两车是从同一地点出发的B．甲车比乙车先到达了目的地C．甲、乙两车在行进时的速率是相同的D．甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的三、实验题11．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的电源周期为0.02 s．实验得到的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为所选取的计数点，相邻两个计数点间还有四个点未画出．现测得相邻计数点间距依次为s AB＝16.10 cm，s BC＝17.95cm，s CD＝19.81 cm，s DE＝21.65 cm.(1)相邻计数点的间隔时间为________s.(2)所使用的刻度尺的最小刻度为________cm.(3)拖着纸带运动的物体加速度为________m/s2.(4)打点计时器在打B点时，物体的瞬时速度大小为________m/s.12．如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带．（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．（2）A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中求出C点对应的速度是______m/s，运动的加速度是___m/s2．（计算结果保留三位有效数字）13．在研究小车的匀变速直线运动的实验中，某同学在实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上．如图为实验中得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=__m/s,小车的加速度大小为___m/s2．(保留两位有效数字)参考答案1．（1）小物块下滑时的加速度为2m/s2；（2）小物块通过A、B、C三点时的速度分别是4m/s，8m/s，12m/s．【解析】试题分析：由于通过AB、BC所用的时间均为2s，由此可以判断B是AC的中间时刻，可以求得B的速度的大小，由匀变速直线运动的规律△x=at2可得加速度的大小，求出A点的速度，解：（1）由题意可知，A到B和B到C的时间是一样的，由△x=at2可得a=（2）由题意知，B是AC的中间时刻，由匀变速直线运动的规律得，v B=根据匀变速直线运动速度时间公式得：所以v A=v B﹣at=8﹣2×2m/s="4m/s"v C=v B+at="8+2×2m/s=12m/s"答：（1）小物块下滑时的加速度为2m/s2；（2）小物块通过A、B、C三点时的速度分别是4m/s，8m/s，12m/s．点评：本题是对匀变速直线运动的规律的考查，利用中间时刻的瞬时速度等于这个过程的平均速度，和相邻的相同时间内的位移差值为定值这两个规律即可求得该题．2．(1)8 m (2)40 m (3)小狗不安全【解析】(1)长途客车在司机的反应时间内做匀速直线运动，前进的距离：s1=vΔt=16×0.5m=8m；=40m。

高考物理总复习(粤教版) 第2章实验二

1．(单选)下列关于弹力与弹簧伸长关系的实验的说法，正确的是()A．实验中弹力F的具体数值必须计算出来B．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替伸长量x，F－L图线也是过原点的一条直线C．利用F－x图线可求出k值D．实验时要把所有点连到直线上，才能探索得到真实规律解析：选C.弹簧的弹力等于钩码的重力，用质量代替钩码重力也可得出弹簧的弹力与伸长之间的关系，所以A选项错．F－x图线过原点，F－L图线一定不过原点，B选项错．画图线时，让大多数点在直线上，少数点均匀分布在图线两侧，D选项错．由胡克定律F＝kx 知，F－x图线的斜率表示k，选项C正确．2．(单选)(2010年高考福建理综卷)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系．实验时，将原长约200 mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20 g)，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量．根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象如图2－4－9所示．从图象中可以得出()图2－4－9A．增挂钩码时Δl与F成正比，而减挂钩码时Δl与F不成正比B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度解析：选D.从图象看出，图线呈非线性关系，说明所挂钩码已使橡皮筋的形变超出弹性限度．3．(单选)如图2－4－10甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图乙所示．则下列判断错误的是()图2－4－10A ．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B ．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C ．该弹簧的劲度系数是200 N/mD ．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变解析：选A.由题图知，F －x 是一条过原点的直线，k ＝200.10N/m ＝200 N/m ，可知A 错，B 、C 、D 正确． 4.图2－4－11某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂；然后在其下部施加外力F ，测出弹簧的总长度L ，改变外力F 的大小，测出几组数据，作出外力F 与弹簧总长度L 的关系图线如图2－4－11所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm ；该弹簧的劲度系数为________N/m.解析：当外力F ＝0时，弹簧的长度即为原长，L 0＝10 cm ，图线的斜率就是弹簧的劲度系数，即k ＝10.0－030－10×102 N/m ＝50 N/m. 答案：10 505．17世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律，受此启发，一组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下：A ．有同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比．B ．他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设．C ．通过实验取得如下数据：D.同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善．(1)上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是________、________.(2)请根据上述过程分析他们的假设是否全都正确？若有错误或不足，请给予修正．________________________________________________________________________ 解析：(1)确定研究对象，选取实验器材属“制定计划”故B属于“制定计划”；实验过程，测量数据属“搜集证据”，此过程对应C.研究伸长量x与拉力F、长度L、直径D的关系时，采用控制变量法，比如长度、直径不变，再研究伸长量与力的关系，这种方法称为控制变量法．这是物理实验中的一个重要研究方法．(2)他们的假设不是全部正确．在弹性限度内，金属丝的伸长量与拉力成正比，与截面半径的平方成反比，还与金属丝的长度成正比．答案：(1)B C(2)见解析6．(2011年日照模拟)利用如图2－4－12甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验．所用的钩码每个的质量为30 g．实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后依次测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中．(弹力始终未超过弹性限度，取g＝10 m/s2)记录数据组12345 6钩码总质量(g)0306090120150弹簧总长度(cm) 6.007.118.209.3110.4011.52(1)在图2－4－12乙坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系的图线．图2－4－12(2)由图线求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m.(保留两位有效数字)解析：(1)弹力大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系图线如图所示．(2)弹簧的劲度系数k 等于F －L 关系图线的斜率，故k ＝ΔF ΔL≈27 N/m. 答案：(1)见解析 (2)277．(2011年烟台模拟)某学习小组通过实验知道：在弹簧弹性限度内，弹簧的弹力F 的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x 成正比，公式表达式为F ＝kx ；并且不同的弹簧，其劲度系数k 也不同．现在该学习小组将两根劲度系数分别为k 1和k 2的弹簧A 和B 串联起来成为一个新弹簧，并且通过实验确定新弹簧的劲度系数k 3与k 1、k 2的关系．(1)甲同学的猜想是k 3＝k 1＋k 2，乙同学的猜想是1k 3＝1k 1＋1k 2.其中有一位同学的猜想是对的，请你判断谁对谁错，并写出判断依据________________________________________________________________________．(2)为了验证理论推导的正确性，可以通过实验来完成．实验所需的器材除了弹簧A 和B 质量为m 且质量相等的钩码外，还需要的器材有________________________________________________________________________．(3)请你写出完整的实验步骤．解析：(1)乙同学的猜想是正确的，当新弹簧所受拉力为F 时，其中弹簧A 的伸长量x 1＝F /k 1，弹簧B 的伸长量x 2＝F /k 2，而k 3＝F x 1＋x 2，可得1k 3＝1k 1＋1k 2. (2)铁架台、刻度尺．(3)①将新弹簧悬挂在铁架台上，用刻度尺测出弹簧的长度l 0；②在弹簧下端挂上n 个钩码，测出此时弹簧的长度l 1；③将测量结果代入k 3＝nmg l 1－l 0得到k 3的值； ④改变n 的值，多测几次，取k 3的平均值代入1k 3＝1k 1＋1k 2进行验证．答案：见解析8．(创新实验)(2011年广东检测)九江大桥撞船事故后，佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修，其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工，置换了大桥上所有的斜拉悬索．某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m 、横截面积为400 cm 2的新悬索能承受的最大拉力．由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们则取来了同种材料制取的样品进行实验探究．由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F 与形变量x 成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关．因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律．(1)同学们准备像“探究弹簧弹力与弹簧伸长之间关系”的实验一样将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物，来完成本实验．但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施应该是：________________________________________________________________________.(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积，某次测量的结果如图2－4－13所示，则该样品的直径为________．图2－4－13(3)经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案，最后实验取得数据如下：①分析样品C的数据可知，其所受拉力F(单位N)与伸长量x(单位m)遵循的函数关系式是________________．②对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度________成正比、与悬索的横截面积的________成正比．解析：(1)可将悬索样品由竖直悬挂改为水平测量，将其放在光滑的水平面上，用定滑轮将竖直向下的重力(或拉力)变成水平方向的力，就可以避免重力对实验的影响．(2)由标尺刻度知其直径d＝0.830 cm.(3)由表格数据分析可知，在横截面积相同的情况下，形变量与长度的平方成正比，在长度一定的情况下，形变量与横截面积成反比，悬索的拉力与形变量成正比，故其表达式可写成F＝2×106x(N)答案：(1)将悬索样品水平放置在光滑水平面上，用滑轮将竖直向下的重力变为水平的拉力(2)0.830 cm(3)①F＝2×106x(N)②平方的倒数一次方。

粤教版高中物理必修2复习课件

第一章抛体的运动1.1曲线运动1、抛体运动：将物体以一定的初速度抛出，仅受作用的运动叫抛体运动，抛体运动是曲线运动，但是匀变速运动（“一定”或“不一定”）。

2、曲线运动（1）曲线运动的条件：合外力方向（或加速度方向）与速度方向一条直线上。

曲线运动的物体受的合外力是恒力；是变力。

（“可以或不可以”）（2）曲线运动的特点及性质：曲线运动中质点速度方向为某时刻曲线中该点的方向，因为曲线运动的速度方向时刻，所以曲线运动一定是运动。

但曲线运动速度的大小不变（“可以”或“不可以”）。

3、物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的（内侧/外侧）【练习】1、关于曲线运动，下列说法正确吗？（1）曲线运动一定是变速运动.（）（2）曲线运动中的加速度一定不为零，但可以等于恒量.（）（3）曲线运动中的物体，不可能受恒力作用.（）2、做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是：（）A.速率B.速度C.加速度D.合外力3、关于曲线运动，下列说法正确的是( )。

A．曲线运动一定是变速运动； B．曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变；C．曲线运动的速度方向可能不变； D．曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。

4.(07广东理科)质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图象可能正确的是( )1.2运动的合成与分解1．合运动和分运动的三个特性___ 、___ 、___ 。

2．两个匀速直线运动的物体的合运动是___________________运动。

一般来说，两个直线运动的合运动并不一定是______ ______运动，也可能是___________ __运动。

3．由于位移、速度和加速度都是___量，它们的合成和分解都按照_____ __定则。

4. 决定合运动性质的和轨迹的因素：合力的方向与合速度的方向是否在一条直线上。

【练习】1．关于合运动和分运动，下列说法正确的是（）A 、两个分运动是先后进行的B 、两个分运动可以先后进行，也可以同时进行C 、两个分运动一定是同时进行的D 、先有两个同时进行的分运动，后有合运动2．对于两个分运动的合成，下列说法正确的是( )A 、合运动的速度一定大于两个分运动的速度B 、合运动的速度一定大于某个分运动的速度C 、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小D 、合运动的方向就是物体实际运动的方向3. (湖南湘钢一中)如图⑴所示，在长约80cm ～100cm 一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体（小圆柱体恰能在管中匀速上浮），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。

2020年广东省高中物理学业水平测试第2章物体间的相互作用教案含解析54

物体间的相互作用1．力的概念(1)力是物体对物体的作用，物体之间的力是相互的．(2)力的作用效果：可以改变物体的形状也可以改变物体的运动状态，即产生加速度．(3)力的三要素：大小、方向、作用点，可用力的图示形象描述．2．力的基本特性(1)依赖性：力不能脱离物体而单独存在．(2)相互性：物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体．(3)矢量性：力既有大小又有方向，力可以用带箭头的线段表示，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭首(或箭尾)画在作用点上．(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受其他力的作用无关．(5)力可以按其性质和作用效果分类①根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等；②根据力的作用效果命名即效果力，如拉力、压力、向心力等．3．重力(1)定义：由于地球的吸引，而使物体受到的力．(2)大小：G＝mg(g为重力加速度，它的数值在地球上的两极最大，赤道最小；在同一地理位置，离地面越高，g值越小)．一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力．(3)方向：竖直向下．(4)作用点——重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的几何中心，物体的重心可以不在物体上，质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用悬挂法粗略确定．4．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生力的作用．(2)产生条件①两物体直接接触；②物体发生弹性形变．(3)方向：弹力的方向总是与使物体形变的外力的方向相反．(4)大小①与形变程度有关，一般用平衡条件或动力学规律求出．②弹簧弹力大小——胡克定律：F＝kx.(式中的k被称为劲度系数，它的单位是N/m，它由弹簧本身决定；式中的x是弹簧的形变量)[学考真题对练]1．(2018·广东学业水平考试)如图所示，一根弹簧未悬挂重物时，其自由端B的指针正对刻度5，在弹性限度内，当挂上80 N重物时指针正对刻度45，若要指针正对刻度20，应挂重物的重力大小为 ( )A．40 N B．30 NC．35 N D．25 NB[由胡克定律可知：F＝kΔx,80＝k(45－5)，F＝k(20－5)，解得：F＝30 N．]2．(2017·广东学业水平考试)弹簧一端固定，另一端受到拉力F的作用，F与弹簧伸长的关系如图所示，该弹簧的劲度系数为( )A．2 N/m B．4 N/mC．20 N/m D．0.05 N/mC[当弹簧的伸长量为0.2 m时，弹簧弹力F＝4 N，故弹簧的劲度系数k＝FΔx＝20 N/m.]3．(2015·广东学业水平考试1月)在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象是选项中的( )B[根据胡克定律F＝kx可判断B项正确．]4．(2015·广东学业水平考试1月)如图所示，小球放在光滑斜面上，被一固定挡板挡住，小球所受外力个数是( )A．两个B．四个C．三个D．五个C[小球受竖直向下的重力、垂直挡板向右上方的弹力及垂直斜面向上的弹力．]1.弹力的方向(如图所示)，对于不同的接触面，弹力的方向遵循如下规律：(1)点和平面接触时，弹力的方向垂直平面．(2)点和曲面接触时，弹力的方向垂直于过切点的切面．(3)两个平面接触时，弹力的方向垂直于接触面．(4)平面和曲面接触时，弹力的方向垂直于平面．2．对弹力有无的判断方法可采用“假设法”分析：即假设与研究对象接触的物体不存在，看研究对象运动状态是否发生变化，若变化，说明弹力存在；若不变化，说明弹力不存在．如图所示，甲、乙图中a、b之间都没有弹力，而丙图中，a、b球间有弹力．[最新模拟快练]1．(2019·珠海学测模拟)以下说法中正确的是( )A．物体受到的重力是由于地球吸引而产生的B．地球上的物体只有静止时才受到重力的作用C．一个挂在绳子上的物体，它所受到的重力就是物体对悬绳的拉力D．物体从赤道移到北极，物体的重力大小保持不变答案：A2.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为( )A．马跑得快B．马蹄大C．马的重心在飞燕上D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上答案：D3．(2018·汕头学考模拟)在轻质弹簧下端悬挂一质量为0.1 kg的物体，当物体静止后，弹簧伸长了0.01 m，g取10 m/s2.该弹簧的劲度系数为( )A．1 N/m B．10 N/mC．100 N/m D．1 000 N/m答案：C4.如图所示为某同学在篮球比赛中进行击地传球的示意图，下列说法中，正确的是( )A．地面给篮球的弹力方向竖直向下B．篮球给地面的弹力方向斜向下C．地面对篮球的支持力大于篮球对地面的压力D．篮球受到地面的支持力，是由于地面发生了形变而产生的答案：D5.如图所示的复合弹簧是在金属弹簧周围包裹一层橡胶材料复合硫化而成．这种弹簧已广泛应用于工程技术上以代替金属弹簧，其物理性能与金属弹簧相同．由此可知，复合弹簧( )A．不再遵循胡克定律B．弹力与形变量成正比C．劲度系数与粗细无关D．劲度系数与材料无关答案：B6．(2018·河源学考模拟)一根弹簧原长10 cm，挂上重2 N的砝码时，伸长1 cm，这根弹簧挂上重8 N的物体时，它的长度为(弹簧的形变是弹性形变)( )A．4 cm B．44 cmC．15 cm D．14 cm答案：D7．(2018·化州学考模拟)在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计，两位同学各用100 N的水平力拉弹簧的两端，测得弹簧伸长5 cm，则弹簧测力计的示数和弹簧的劲度系数为( )A．弹簧测力计的示数为200 N，劲度系数为1 000 N/mB．弹簧测力计的示数为200 N，劲度系数为2 000 N/mC．弹簧测力计的示数为100 N，劲度系数为1 000 N/mD．弹簧测力计的示数为100 N，劲度系数为2 000 N/m答案：D8．在下图所示的四种情况中，物体A、B之间一定有弹力的是( )A B C D答案：B两种摩擦力的比较1.(2019·广东学业水平考试)如图所示，木块M 被水平力F 压在竖直墙壁上，保持静止状态．关于物体受到墙壁的静摩擦力，下列说法正确的是( )A ．因为木块静止，所以静摩擦力为零B ．如果增大F ，静摩擦力仍保持不变C ．如果增大F ，静摩擦力将增大D ．因为木块有下滑的趋势，所以静摩擦力的方向竖直向下答案：B2.(2019·广东学业水平考试)如图所示，一个重为20 N 的物体放在水平地面上，当它受到F ＝4 N 水平向左的拉力作用时，处于静止状态．已知物体与地面间的动摩擦因数为0.25，则物体受到的摩擦力( )A ．大小为4 N ，方向水平向右B ．大小为4 N ，方向水平向左C ．大小为5 N ，方向水平向左D ．大小为5 N ，方向水平向右答案：A3．(2018·广东学业水平考试)(多选)在下列各种现象中，静摩擦力起作用的有 ( )A．握在手中的瓶子不会滑落B．物块在粗糙斜面上下滑C．汽车在水平路面上转弯D．消防员手握绳索向上爬A CD[物块在粗糙斜面上下滑，受滑动摩擦力作用，其他三项均是静摩擦力起作用．]4.(2018·广东学业水平考试)如图所示，放在水平桌面上的木块，受到水平推力F1＝6 N 和F2＝1 N的作用处于静止状态．关于木块受到的合力F和摩擦力f，下列说法正确的是( )A．F＝5 N，方向向右B．F＝5 N，方向向左C．f＝5 N，方向向右D．f＝5 N，方向向左D[木块处于静止状态，所以合力为0，摩擦力f＝6 N－1 N＝5 N，方向向左．]5．(2017·广东学业水平考试)如图所示，物体在大小为10 N，方向斜向上的拉力F的作用下，沿水平桌面做匀速直线运动，则物体与桌面间的摩擦力大小( )A．等于10 NB．大于10 NC．小于10 ND．等于零C[物体在大小为10 N，方向斜向上的拉力F的作用下，沿水平桌面做匀速直线运动，则物体与桌面间的摩擦力大小小于10 N，C正确．](2017·广东学业水平考试)如图所示，在水平压力F作用下，重为G的物体紧靠着竖直墙壁保持静止．关于物体此时受到的摩擦力，下列说法正确的是( )A．摩擦力的大小小于GB．摩擦力的大小大于GC．摩擦力的方向水平向右D．摩擦力的方向竖直向上D[物体保持静止，物体受到的摩擦力大小等于重力G，方向竖直向上，D正确．]6．(2016·广东学业水平考试)关于物体在同一接触面受到的弹力和摩擦力之间的关系，下列说法正确的是( )A．有弹力一定有摩擦力B．有摩擦力不一定有弹力C．弹力方向和摩擦力方向一定互相垂直D．摩擦力的大小与弹力大小总是成正比C[两个粗糙的物体互相接触且挤压，有相对运动或相对运动趋势时，才会产生摩擦力，弹力是因形变产生的，有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，A、B错误．摩擦力是接触力、切向力，C正确．注意涉及的摩擦力，可能是滑动摩擦力，也可能是静摩擦力，静摩擦力不与弹力成正比，D错误．](2016·广东学业水平考试)如图所示，质量为5 kg的物体以初速度v沿水平桌面向右做直线运动，它与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，受水平拉力F＝8 N，g取10 m/s2.则运动过程中物体受到的摩擦力( )A．方向向左，大小是8 NB．方向向右，大小是8 NC．方向向左，大小是10 ND．方向向右，大小是10 NC[物体向右滑，故f为滑动摩擦力，方向向左，f＝μmg＝0.2×5×10 N＝10 N．]理解摩擦力必须跨跃三个误区误区一认为静止的物体总受静摩擦力，运动的物体总受滑动摩擦力两物体间产生静摩擦力，两物体一定保持相对静止，而不一定静止，两者可以以共同速度运动．两物体间若产生滑动摩擦力，两物体一定发生了相对运动，而不一定都运动，可以是一个运动，另一个静止．误区二认为摩擦力的方向总与物体运动方向相反，摩擦力总是阻力摩擦力的方向与产生摩擦力的两物体间的相对运动或相对运动趋势的方向相反，但与这两个物体相对于其他物体的运动方向没有关系．因此，摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反或成某个角度．误区三认为静摩擦力的大小随正压力的变化而变化滑动摩擦力的大小与正压力F N成正比，但静摩擦力的大小与正压力无关，它与物体的运动状态和所受外力的大小有关，只是最大静摩擦力与正压力成正比．[最新模拟快练]1．(2018·深圳学考模拟)关于弹力和摩擦力，下列说法中错误．．的是( ) A．弹力和摩擦力都是接触力B．有摩擦力必有弹力C．有弹力必有摩擦力D．同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互垂直答案：C2.(2019·惠州第二次考试)如图所示，某人用手握住一个保温杯，则下列说法中正确的是( )A．若保持保温杯始终静止，则手握得越紧，保温杯受到的摩擦力越大B．握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力向上C．握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力向下D．握着保温杯水平匀速运动，保温杯不受摩擦力答案：B3．(2018·茂名学考模拟)在粗糙的地面上匀速移动桌子，采用下列施力方式，其中桌子受到的摩擦力最小的是( )答案：A4.(2019·潮州学测模拟)如图所示，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上保持静止，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是( )A．小棋子共受三个力作用B．棋子对棋盘的压力大小一定等于重力C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D．棋子的质量不同时，所受的摩擦力也不同D[棋子受重力、吸引力、弹力、摩擦力四个力的作用，静摩擦力与重力二力平衡，D正确．]5.如图所示，粗细均匀的直棒下端置于粗糙水平地面上，上端用线拴着并被提起，线处于竖直方向，直棒静止，则直棒下端受到地面的摩擦力为( )A．零B．有向左的摩擦力C．有向右的摩擦力D．不能确定A[把它们看成整体，系统受到向下的重力作用，而绳子是竖直的，则水平方向不受力作用，故摩擦力为零．选项A正确．]6．冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壶滑得更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，受到的滑动摩擦力为F f，则冰道被擦刷后( )A．μ和F f都增大B．μ和F f都减小C．μ增大，F f减小D．μ减小，F f增大B[冰壶受的摩擦力为滑动摩擦力F f＝μF N，擦刷冰面，动摩擦因数减小，摩擦力减小，B正确．]7．(2018·东莞学考模拟)如图所示，一同学站在木板上用力向右推木箱，该同学的脚与地面之间没有相对运动，若地面与木板、木箱之间均是粗糙的，下列说法正确的是( )A．若木箱静止，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱没有摩擦力B．若木板静止，木箱向右运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱的摩擦力方向向左C．若木板、木箱均静止，地面对木箱和木板均没有摩擦力D．若木箱向右运动，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向左，对木箱的摩擦力方向向右答案：B8．某同学在擦黑板，已知黑板擦对黑板的压力为8 N，与黑板间的动摩擦因数为0.4，则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为( )A．2 N B．3.2 NC．20 N D．32 N答案：B1．标量：只有大小没有方向的量．2．矢量：既有大小又有方向的量．3．力的合成(1)力的合成：求力的合力的过程．(2)力(矢量)的合成遵守平行四边形定则．(3)一条直线上的两力的合成：在规定了正方向后，可利用代数法直接运算．两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时合力最大，为F1＋F2.4．力的分解(1)力的分解：求一个力的分力的过程．(2)分解法则：平行四边形定则．5．正交分解法(1)把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法．(2)用正交分解法求合力的步骤：①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向．②把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：方向与规定的正方向相同的力为正，与规定的正方向相反的力为负，用正、负号表示被正交分解的力的分力的方向．③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合及在y 轴上的各分力的代数和F y 合．④求合力的大小F (3)合力的方向：tan α＝F y 合F x 合(α为合力F 与x 轴的夹角)． [学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)下列物理量为矢量的是( ) A ．位移 B ．质量 C ．路程 D ．时间答案：A(2018·广东学业水平考试)下列物理量中，均属于矢量的是 ( ) A ．质量、位移、功 B ．质量、加速度、时间 C ．位移、速度、时间 D ．力、位移、速度D [有大小有方向的物理量叫矢量．有大小无方向的物理量叫标量．]2．(2019·广东学业水平考试)一物体只受到两个共点力的作用，力的大小分别为10 N 和20 N ，物体受到的合力大小可能为( )A ．0B ．5 NC ．25 ND ．35 N答案：C3.(2018·广东学业水平考试)引体向上是人们经常做的一项健身运动．如图所示，开始做引体向上时，人悬吊在单杠上静止，通常情况下，两手间的距离与肩膀等宽，下列说法正确的是( )A ．单杠对人的作用力大于人受到的重力B ．单杠对人的作用力小于人受到的重力C ．单杠对人每只手臂的作用力大于人受到的重力D ．单杠对人每只手臂的作用力小于人受到的重力D [人静止，处于静止状态，合力为零，单杠对人的作用力等于人受到的重力，单杠对人体每只手臂的作用力小于人受到的重力．]4．(2017·广东学业水平考试)下列表述中，加点标示的物理量属于矢量的是( ) A ．汽车行驶时牵引力的功率．． B ．“天宫一号”绕地球运动的周期．．C．火车由北京开往广州的平均速率．．．．D．物体做平抛运动时在某一时刻的速度．．D[功率、周期、速率都是标量，速度是矢量，D正确．]5．(2017·广东学业水平考试)一体操运动员倒立并静止在水平地面上，下列图示姿势中，沿手臂的力F最大的是( )答案：D(2016·广东学业水平考试)把一个7 N的力沿两个方向分解，这两个分力的大小可能是( )A．4 N,4 N B．3 N,3 NC．2 N,2 N D．1 N,1 NA[两个分力的合力范围为|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，所以A正确．]6．(2016·广东学业水平考试)如图所示，倾角不同的光滑斜面固定于地面上，挡板垂直固定于斜面．四个相同的小球靠着挡板静止在斜面上，则球对斜面压力最小的是( )D[球对斜面的压力N＝mg cos α，可知应选D.]1.合力与分力的关系是“等效替代”．2．合力与分力的大小关系(1)合力大小范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.合力不一定比分力大．(2)在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大(小于180°)，合力越小．(3)合力不变的情况下，夹角越大(小于180°)，两个等值分力的大小越大．3．力的分解方法：用平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，一个已知力究竟怎样分解，这要根据实际情况来决定．[最新模拟快练]1．(2018·增城学考模拟)下面给出的物理量中是标量的是( )A．位移B．路程C．力D．速度答案：B2．(2018·汕头学考模拟)下列把力F分解为两个分力F1和F2的图示中正确的是( )答案：A3．(2019·佛山第二次学测模拟)关于合力与其分力的关系，下列说法错误的是( ) A．合力与其分力在作用效果上是等效的B．合力至少比某一个分力大C．合力可以比任意分力都小D．合力可以和两个分力的大小相等答案：B4.(2018·信宜学考模拟)如图所示，木块受到F1＝6 N，F2＝2 N和摩擦力三个水平方向的力作用，静止在水平面上，若撤去F1，木块受到的合力( )A．等于零B．大小为8 N，水平向右C．大小为6 N，水平向右D．大小为4 N，水平向左答案：A5．(2018·云浮学考模拟)有两个共点力，大小分别是4 N和7 N，则它们的合力大小( ) A．最大是12 N B．最小是3 NC．可能是28 N D．可能是1 N答案：B6.(2019·中山学测模拟)如图所示，港澳珠大桥架有很长的引桥，其目的是( )A．增大汽车上桥时对桥面的压力B．减小汽车上桥时对桥面的压力C．增大汽车重力沿平行于引桥桥面向下的分力D．减小汽车重力沿平行于引桥桥面向下的分力答案：D7.如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下．以下说法正确的是( )A．在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变B．自卸车车厢倾角越大，石块与车厢的动摩擦因数越小C．自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力减小D．石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力答案：C1．共点力：物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于一点，这几个力叫共点力．2．平衡状态：一个物体如果保持静止或匀速直线运动状态，则该物体处于平衡状态．3．平衡条件：物体所受合外力为零．其数学表达式为：F合＝0或F x合＝0；F y合＝0.(其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力，F y合为物体在y轴方向上所受的合外力)4．平衡条件的推论(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向．(2)物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力(表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭的三角形)．[学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)下列正在运动的物体，处于平衡状态的是( )A．沿直线匀速飞行的飞机B．沿斜坡减速行驶的汽车C．从车站加速开出的列车D．匀速率行驶在拱桥上的汽车答案：A2．(2017·广东学业水平考试)物体处于平衡状态时，该物体( )A．一定静止B．一定做匀速直线运动C．受到的合外力等于零D．可能做匀速圆周运动C[物体处于平衡状态时，该物体受到的合外力等于零，可能静止也可能做匀速直线运动，不可能做匀速圆周运动，C正确．]3.(2017·广东学业水平考试)如图所示，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则关于小球的受力情况，下列分析正确的是( )A．小球只受重力、绳的拉力作用B．小球受到重力、绳的拉力和斜面的弹力作用C．小球只受重力、斜面的弹力作用D．小球只受绳的拉力、斜面的弹力作用B[小球处于静止状态，小球受到重力、绳的拉力和斜面的弹力作用，B正确．]4．(2017·广东学业水平考试)(多选)如图所示，篮球放在固定光滑斜面上，被一垂直斜面的挡板挡住．下列说法正确的有( )A．篮球对挡板的压力大于篮球的重力B．篮球对挡板的压力小于篮球的重力C．篮球对斜面的压力大于篮球的重力D．篮球对斜面的压力小于篮球的重力BD[对篮球受力分析，受重力、斜面的支持力和挡板的弹力，将重力沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，即可知B、D正确．]5．(2017·广东学业水平考试)(多选)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端悬挂在天花板上，弹簧原长为L，另一端悬挂质量为m的物体(弹簧处于弹性限度内)，重力加速度为g.当物体静止时，下列说法正确的有( )A ．物体对弹簧的拉力大小等于mgB ．弹簧的伸长量等于mg kC ．弹簧的长度等于mg k＋L D ．物体受到的合外力不为零答案：ABC(2016·广东学业水平考试)一个物体在几个共点力的作用下处于平衡状态，则( ) A ．物体一定静止B ．物体一定做匀速直线运动C ．物体可能做匀速圆周运动D ．物体所受的合外力为零D [平衡状态是加速度为零的状态，可能是匀速直线运动状态，也可能是相对地面静止的状态．]6．(2018·广东学业水平考试)物体放置在水平面上，用大小相等的力F ，按如图所示的四种方式分别作用在同一物体上，则物体对水平面压力最大的是( )A B C DC [A 图将拉力沿着水平和竖直方向正交分解，设拉力与水平方向夹角为θ，则压力为：N ＝mg －F sin θ；B 图压力等于重力，即N ＝mg ；C 图压力为：N ＝mg ＋F sin θ.D 图压力为：N ＝mg －F .故C 图压力最大，故选C.]7．(2018·广东学业水平考试)如图所示，一个重50 N 的物体置于水平面上．当用一个F ＝20 N 的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为 ( )A ．0B ．30 N ，方向竖直向下C ．30 N ，方向竖直向上D ．70 N ，方向竖直向上A [物体还保持静止状态，所以合力为0.]处理平衡问题的思路(1)确定研究对象．(2)对研究对象进行受力分析，画出受力示意图． (3)根据平衡条件列方程． (4)求解方程，必要时进行讨论．[最新模拟快练]1．(2018·从化学考模拟)如图，篮球放在光滑水平地面上与竖直墙面相靠，且处于静止状态，则篮球的受力情况是( )A ．受重力、水平面的支持力和墙面的弹力B ．受重力、水平面的支持力和墙面的静摩擦力C ．受重力、水平面的支持力和水平面的静摩擦力D ．受重力和水平面的支持力答案：D2．(2018·佛山学考模拟)运动员用双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑，他所受的摩擦力分别为F 1和F 2，那么( )A ．F 1向下，F 2向上，且F 1＝F 2B ．F 1向下，F 2向上，且F 1>F 2C ．F 1向上，F 2向上，且F 1＝F 2D ．F 1向上，F 2向下，且F 1＝F 2 答案：C3.(2019·江门学测模拟)如图所示，轻绳AO 和BO 共同吊起质量为m 的重物．AO 与BO 垂直，BO 与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g ，则( )A ．绳AO 所受的拉力大小为mg sin θB ．绳AO 所受的拉力大小为mgsin θC ．绳BO 所受的拉力大小为mg tan θD ．绳BO 所受的拉力大小为mgcos θA [AO 与BO 的拉力的合力与重力等大反向，作平行四边形，则F AO ＝mg sin θ，F BO ＝mg cos θ，A 正确．]4.(2019·韶关学测模拟)如图所示，物体A 通过绕过定滑轮的细绳拉住物体B ，使物体B 静止在斜面上．则斜面对物体B 的摩擦力( )A ．大小一定不为零B ．大小可能为零C ．方向一定沿斜面向上D ．方向一定沿斜面向下B [假设斜面的倾角为θ，若m A g ＝m B g sin θ，则斜面对物体B 的摩擦力为零；若m A g >m B g sin θ，物体B 有上滑的趋势，则斜面对物体B 的摩擦力沿斜面向下；若m A g <m B g sin θ，物体B 有下滑的趋势，则斜面对物体B 的摩擦力沿斜面向上，B 项正确．]5.(2019·东莞学测模拟)如图所示，将重为G 的小球，用细线悬挂于O 点，用水平力F 拉细线中某点，当小球处于静止状态时，上段细线与竖直方向的夹角为θ，则F 大小为( )A ．GB ．G tan θC.Gsin θD.Gcos θ答案：B6．(2018·清远学考模拟)下列哪组力作用在物体上时，有可能使物体处于平衡状态( )A ．3 N,4 N,8 NB ．3 N,5 N,1 NC ．1 N,7 N,9 ND ．7 N,9 N,6 N答案：D7．(2018·江门学考模拟)如图所示，水平地面上斜放着一块木板，在木板上放一木块处于静止状态．现使木板的倾角缓慢减小，则木块所受弹力N 和摩擦力f 的变化情况是( )。

2020版高考物理(粤教版)大一轮复习课件第二章相互作用本章综合能力提升练

在小车上(滑轮与斜面没有连接)，另一端分别悬挂质量为2m和m的物体A、B，
当小车静止时两绳分别平行、垂直于斜面，如图10所示，不计滑轮摩擦.(重力
加速度为g)
(1)求小车的质量；
答案 4m
解析小车处于静止状态，受力平衡，对小车受力分析，沿斜面方向有：Mgsin 30°＝2mg，
图10
得M＝4m.
对小车和斜面体整体受力分析，水平方向有：
f＝mgcos 30°
解得
f＝
3 2 mg.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
13.(2018·河北省衡水中学第一次调研)如图11所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态.轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ＝53°，斜面倾角α＝37°，物块A和B的质量分别为mA＝5 kg，mB＝1.5 kg，弹簧的劲度系数k＝500 N/m，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2)求： (1)弹簧的伸长量x；答案 4 cm
C.M可能减速下滑
D.M可能减速上滑
图2
解析当传送带顺时针转动时，物块相对传送带的运动方向没有变，因此M受到的摩擦力不变.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
3.(2019·辽宁省沈阳市模拟)a、b两个质量相同的球用线相连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止(线的质量不计)，则下列图中正确的是
图11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
(2)物块A受到的摩擦力. 答案 5 N，方向沿斜面向上解析设物块A所受摩擦力沿斜面向下，对物块A受力分析如图乙所示：根据牛顿第三定律有FT′＝FT，根据平衡条件，有：FT－f－mAgsin α＝0，解得：f＝－5 N，即物块A所受摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向上.

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

实验二　探究弹力和弹簧伸长的关系1．实验原理弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹力也就越大．2．实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸．3．实验步骤(1)安装实验仪器(如图1所示)．图1(2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据．(3)根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标．(4)按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同．(5)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数．1．数据处理(1)列表法将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的．(2)图象法以弹簧伸长量x 为横坐标，弹力F 为纵坐标，描出F 、x 各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线．(3)函数法弹力F 与弹簧伸长量x 满足F ＝kx 的关系．2．注意事项(1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度．(2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据．(3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点．(4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．3．误差分析(1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差．(2)画图时描点及连线不准确也会带来误差．命题点一　教材原型实验处理实验数据的方法1．列表分析法：分析列表中弹簧拉力F 与对应弹簧的形变量Δx 的关系，可以先考虑F 和Δx 的乘积，再考虑F 和Δx 的比值，也可以考虑F 和(Δx )2的关系或F 和的关系等，结论：Δx F Δx为常数．2．图象分析法：作出F －Δx 图象，如图2所示．此图象是过坐标原点的一条直线，即F 和Δx 成正比关系．图2作图的规则：(1)要在坐标轴上标明轴名、单位，恰当地选取纵轴、横轴的标度，并根据数据特点正确确定坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸．若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从零开始选择．(2)作图线时，尽可能使直线通过较多坐标描点，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远，则是因偶然误差太大所致，应舍去)．(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义，注意分析图象的斜率、截距的意义．例1　某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．(1)图3甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm；图3(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________．(填选项前的字母)A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是____________________________．答案　(1)6.93　(2)A　(3)钩码重力超过弹簧弹力范围解析　(1)由题图乙知，读数为14.66 cm，所以弹簧伸长量为(14.66－7.73) cm＝6.93 cm；(2)若随意增减钩码，会使作图不方便，有可能会超出弹簧形变范围，所以应逐一增挂钩码，选项A正确；(3)由题图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系，是因为钩码重力超过弹簧弹力范围．变式1　(2018·四川省攀枝花市一模)某同学用如图4所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，分别记录指针所指刻度尺的刻度，所得数据列表如下：图4钩码数(个)01234刻度尺的刻度x/cm9.0010.3511.6614.34(1)当在弹簧下端挂上3个钩码时，指针所示位置如图所示，请将上表补充完整．(2)已知实验所用单个钩码质量为100 g ，当地重力加速度为9.8 m/s 2，则该弹簧的劲度系数为________ N/m.(结果保留3位有效数字)答案　(1)13.00　(2)73.4解析　(1)因为刻度尺的分度值为1 mm ，故需要估读到0.1 mm ，所以刻度尺的读数为130.0 mm ＝13.00 cm(2)根据胡克定律可得k ＝＝ N/m ≈73.4 N/m.F Δx 0.4×9.80.143 4－0.090 0命题点二　创新实验——器材与方法的创新本实验一般是在教材实验原理的基础上设计新情景进行考查，因此，要在教材实验的基础上注重迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.高考考情演变装置时代化求解智能化 1.弹力的获得：弹簧竖直悬挂，重物的重力作为弹簧的拉力，存在弹簧自重的影响→弹簧水平使用，重物的重力作为弹簧的拉力，消除了弹簧自重的影响.2.图象的获得：由坐标纸作图得F－x 图象→由传感器和计算机输入数据直接得F －x 图象.例2　(2018·全国卷Ⅰ·22)如图5(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．图5现要测量图(a)中弹簧的劲度系数．当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm ；当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)．答案　3.775　53.7解析　标尺的游标为20分度，精确度为0.05 mm ，游标的第15个刻度与主尺刻度对齐，则读数为37 mm ＋15×0.05 mm ＝37.75 mm ＝3.775 cm.放入砝码后，弹簧伸长的长度x ＝(3.775－1.950) cm ＝1.825 cm ，由胡克定律知，mg ＝kx ，所以劲度系数k ＝＝ N/m ≈53.7 N/m.mg x 0.100×9.801.825×10－2变式2　(2018·四川省第二次“联测促改”)某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系，做了如下实验：图6①如图6所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在O 点，另一端A 系一小段轻绳(带绳结)；将制图板竖直固定在铁架台上．②将质量为m ＝100 g 的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0；用水平力拉A 点，使A 点在新的位置静止，描下此时橡皮筋下端点的位置A 1；逐步增大水平力，重复5次……③取下制图板，量出A 1、A 2、……各点到O 的距离l 1、l 2、……；量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出－l 的图象如图7.1cos α图7完成下列填空：(1)已知重力加速度为g ，当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时，橡皮筋所受的拉力大小为________(用g 、m 、α表示)．(2)取g ＝10 m/s 2，由图可得橡皮筋的劲度系数k ＝________ N/m ，橡皮筋的原长l 0＝________ m.答案　(1)　(2)100　0.21mg cos α解析　(1)橡皮筋拉力沿竖直方向的分力大小等于钩码重力，F cos α＝mg ，F ＝；mg cos α(2)根据胡克定律，F ＝k (l －l 0)，F ＝，联立解得：＝l －，斜率为mg cos α1cos αk mg kl 0mg＝＝，解得k ＝100 N/m ；由题图可知，橡皮筋的原长l 0＝0.21 1.6－1(22.6－22.0)×10－2k mg k 0.1×10m ．命题点三　拓展实验——探究弹簧的弹性势能例3　(2016·全国卷Ⅱ·22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图8所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．图8(1)实验中涉及到下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)．(2)图9中M 和L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M 纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(填“M ”或“L ”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．图9答案　(1)④①③②　(2)1.29　M解析　(1)根据该实验操作过程，正确步骤应为④①③②.(2)物块脱离弹簧时速度最大，v ＝＝ m/s ＝1.29 m/s ；由动能定理ΔE k ＝m v 2，Δx Δt 2.58×10－20.0212据纸带中打点的疏密知M 纸带获得的最大速度较大，对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能较大．变式3　某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图10所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．图10回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E p 与小球抛出时的动能E k 相等．已知重力加速度大小为g .为求得E k ，至少需要测量下列物理量中的________(填选项前的字母)．A ．小球的质量mB ．小球抛出点到落地点的水平距离sC ．桌面到地面的高度hD ．弹簧的压缩量ΔxE ．弹簧原长l 0(2)用所选取的测量量和已知量表示E k ，得E k ＝______________.(3)图11中的直线是实验测量得到的s －Δx 图线．从理论上可推出，如果h 不变，m 增加，s －Δx 图线的斜率会________(填“增大”“减小”或“不变”)；如果m 不变，h 增加，s －Δx 图线的斜率会______(填“增大”“减小”或“不变”)．由图中给出的直线关系和E k 的表达式可知，E p 与Δx 的__________次方成正比．图11答案　(1)ABC (2)　(3)减小　增大　二mgs 24h解析　(1)小球离开桌面后做平抛运动，设桌面到地面的高度为h ，小球抛出点到落地点的水平距离为s ，则有h ＝gt 2，s ＝v 0t ，解得v 0＝＝s 12s t g 2h 所以E k ＝m v 02＝.12mgs 24h由此可知需要测量的量有m 、s 、h ，故选A 、B 、C.(2)由(1)的解析知E k ＝.mgs 24h(3)在Δx 相同的情形下，弹簧的弹性势能相同，由E p ＝m v 02可知：①在m 增加时，速度v 012减小，因而h 不变时s 减小，故s －Δx 图线的斜率减小．②m 不变时，v 0不变，h 增加时，时间变长，s 变大，故s －Δx 图线的斜率增大．由s －Δx 图象可知，s 正比于Δx ，即s ＝k Δx .则E p ＝m v 02＝＝Δx 2＝k ′Δx 212mgs 24h mgk 24h所以E p 与Δx 的二次方成正比．变式4　(2016·四川理综·8Ⅰ)用如图12所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O 点；在O 点右侧的B 、C 位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B 、C 两点间距离s ，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A ，静止释放，计时器显示遮光片从B 到C 所用的时间t ，用米尺测量A 、O 之间的距离x .图12(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________．A ．弹簧原长B ．当地重力加速度C ．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A 、O 之间的距离x ，计时器显示时间t 将________．A ．增大B ．减小C ．不变答案　(1)v ＝　(2)C (3)B s t解析　(1)滑块离开弹簧后做匀速直线运动，v ＝.s t(2)根据功能关系可得，E p ＝m v 2，则还需要测量滑块(含遮光片)的质量，选项C 正确．12(3)增大A、O之间的距离x，弹簧的弹性势能增大，滑块离开弹簧后的速度增大，从B到C 的时间t将减小，选项B正确．。