浙江专用版2020版高考物理二轮复习新考点全排查考点3牛顿运动定律讲义
(浙江选考)2020版高考物理大一轮复习第三章牛顿运动定律第1讲牛顿运动三定律力学单位制课件
例3 如图5,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,
系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做
匀加速直线运动.以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长
前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是 图5
√
解析 答案
变式5 一个质量m=2 kg的物体放置在光滑水平桌面上,受到三个沿水平方向共
,故选项 D 正确.
解析 答案
变式4 关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是
√A.做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的
B.做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方 向上
C.物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快 D.物体所受合外力为零时,一定处于静止状态
对对答案
3.惯性 (1)定义:物体具有保持原来 匀速直线运动 状态或静止状态的性质. (2)量度: 质量 是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物 体惯性小. (3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和 受力情况 无关.
对对答案
自测1 (多选)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是 A.飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹,能击中目标
√D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对 物体的摩擦力始终大小相等
解析 答案
变式9 一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,
箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图11所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与
2.两公式的比较 a=mF是加速度的决定式,a=ΔΔvt 是加速度的定义式,物体的加速度是由合外力 及物体的质量决定的,与速度无关.
2020高考物理浙江专用版大二轮讲义:新选考考点全排查 考点2
考点2 相互作用考试标准知识内容考试要求重力、基本相互作用c弹力c摩擦力c力的合成c力的分解c共点力平衡条件及应用c弹力1.弹力(1)定义:发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生形变.(3)弹力方向:(4)弹力有无的判断2.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力的大小和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比.(2)表达式:F =kx .①k 是弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,用符号N/m 表示;k 的大小由弹簧自身性质决定.②x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.摩擦力1.静摩擦力与滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0<F f ≤F fmF f =μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2.动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值.μ=.F fF N (2)决定因素:接触面的材料和粗糙程度.力的合成与分解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.如图中各组力均为共点力.3.力的合成(1)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.如图甲所示,F 1、F 2为分力,F为合力.②三角形定则: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,F 1、F 2为分力,F 为合力.(2)两个力的合力范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2;合力可以大于分力,也可以小于分力,还可以等于分力.(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 =F 12+F 22tan θ=F 1F 2两力等大,夹角为θF =2F 1cos θ2F 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.力的分解方法(1)效果分解法:由力的作用效果确定分力的方向,根据平行四边形定则作出平行四边形,然后用数学知识求解.(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.受力分析1.把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程.2.一般步骤共点力的平衡1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态.2.平衡条件F合=0或者Error!.3.平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反.(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,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形.(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,其中任意一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反.。
(生)浙江高中物理新选考命题研究复习讲义:第三章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿运动定律的应用
第2讲 牛顿运动定律的应用[考试标准]一、两类动力学问题1.两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况.(2)已知运动情况求物体的受力情况.2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图所示:自测1 假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力大小差不多,当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动,它还能继续滑动的距离约为( )A .40 mB .20 mC .10 mD .5 m二、超重与失重1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.自测2关于超重和失重的下列说法中,正确的是()A.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力作用C.物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速度时处于失重状态D.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且不发生变化命题点一超重与失重现象1.对超重和失重的理解(1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变.(2)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失.(3)尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.2.判断超重和失重的方法例1(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图1所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()图1A.t=2 s时最大B.t=2 s时最小C.t=8.5 s时最大D.t=8.5 s时最小变式1图2甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,点O表示人的重心.图乙是根据传感器采集到的数据画出的F-t图线,两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g=10 m/s2,根据图象分析可知()图2A.人的重力为1 500 NB.c点位置人处于失重状态C.e点位置人处于超重状态D.d点的加速度小于f点的加速度变式2如图3所示,小明将叠放在一起的A、B两本书抛给小强,已知A的质量为m,重力加速度为g,两本书在空中不翻转,不计空气阻力,则A、B在空中运动时()图3A.A的加速度等于gB.B的加速度大于gC.A对B的压力等于mgD.A对B的压力大于mg变式3(2018·金华市十校期末)一个质量为50 kg的人,站在竖直方向运动着的升降机地板上.他看到升降机上弹簧测力计挂着一个质量为5 kg的重物,弹簧测力计的示数为40 N,重物相对升降机静止,如图4所示,则(g取10 m/s2)()图4A.升降机一定向上加速运动B.升降机一定向上减速运动C.人对地板的压力一定为400 ND.人对地板的压力一定为500 N命题点二动力学中的图象问题1.常见的动力学图象v-t图象、a-t图象、F-t图象等.2.图象问题的类型(1)已知物体受到的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况.(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况.(3)由已知条件确定某物理量的变化图象.3.解决图象问题的关键(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从0开始.(2)理解图象的物理意义,能够抓住图象的一些关键点,如斜率、截距、面积、交点、拐点等,判断物体的运动情况或受力情况,再结合牛顿运动定律求解.例2用水平力F拉静止在水平桌面上的小物块,水平力F方向不变,大小按图5甲所示规律变化,在F从0开始逐渐增大的过程中,物块的加速度a随时间变化的图象如图乙所示.重力加速度大小为10 m/s2,则下列关于物块与水平桌面间的最大静摩擦力F fm、物块与水平桌面间的滑动摩擦力F f、物块与水平桌面间的动摩擦因数μ、物块质量m的值正确的是()甲乙图5A.F fm=4 N B.μ=0.1C.F f=6 N D.m=2 kg变式4(多选)水平地面上质量为1 kg的物块受到水平拉力F1、F2的作用,F1、F2随时间的变化如图6所示,已知物块在前2 s内以4 m/s的速度做匀速直线运动,取g=10 m/s2,则()图6A.物块与地面间的动摩擦因数为0.2B.3 s末物块受到的摩擦力大小为3 NC.4 s末物块受到的摩擦力大小为1 ND.5 s末物块的加速度大小为3 m/s2变式5如图7所示为质量m=75 kg的滑雪运动员在倾角θ=37°的直滑道上由静止开始向下滑行的v-t图象,图中的OA直线是t=0时刻速度图线的切线,速度图线末段BC平行于时间轴,运动员与滑道间的动摩擦因数为μ,所受空气阻力与速度成正比,比例系数为k.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则()图7A.滑雪运动员开始时做加速度增大的加速直线运动,最后做匀速运动B.t=0时刻运动员的加速度大小为2 m/s2C.动摩擦因数μ为0.25D.比例系数k为15 kg/s命题点三动力学的两类基本问题1.解题关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析;(2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁;速度是各物理过程间相互联系的桥梁.2.常用方法(1)合成法在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用合成法.(2)正交分解法若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用正交分解法.模型1已知运动情况求物体受力例3(2019届湖州市月考)2017年1月25日,在中央电视台播出的“2016年度科技盛典”节目中,海军电力工程专家马伟明院士表示正在研制“国产003型航母电磁弹射器”(如图8所示).它是由电磁弹射车给飞机一个辅助作用力,使飞机在较短的直跑道上获得较大的速度.假定航母始终处于静止状态,质量为M的飞机利用电磁弹射车起飞,飞机在t0时刻从静止开始在跑道上做匀加速运动,在t1时刻获得发射速度v.此过程中飞机发动机的推力恒为F,阻力恒为F f.问:图8(1)电磁弹射车对飞机的辅助推力多大?(2)若在t1时刻突然接到飞机停止起飞的命令,立刻将该飞机的推力和电磁弹射车的辅助推力同时反向但大小不变.要使飞机能安全停止,则飞行甲板L至少多长?变式6爸爸和孩子们进行山坡滑草运动,该山坡可看成倾角θ=37°的斜面,一名孩子连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5 s内沿山坡斜面滑下的位移x=50 m.(不计空气阻力,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)问:(1)该孩子连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F f为多大?(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大?(3)该孩子连同滑草装置滑到坡底后,爸爸需把他连同装置拉回到坡顶,试求爸爸至少用多大的力才能拉动?模型2已知物体受力求运动情况例4有一种公交电车站,车站站台的路轨建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡,如图9甲所示,这样既可以节能又可以节省停车所需的时间.为简化问题,现设两边倾斜部分AB段和CD段均为直轨道,长度均为L=200 m,水平部分BC段长度也为L=200 m,站台的高度h未知,如图乙所示,各段道路交接处均为圆滑连接.一长度可忽略的电车自站台左前方以v0=72 km/h的速度驶向站台,为了节能,司机在未到站时即关闭电车电源,经过时间t1=100 s后到达A点,接着冲上了倾斜轨道,到达站台上的B点时速度为v B=18 km/h,此时司机还需启动刹车系统,使得电车最终正好停在BC段的中点.已知电车在各段轨道上所受摩擦力(不含刹车时所增加的阻力)可认为等于其自身总重力的0.01倍,刹车过程所增加的阻力可看做恒力,空气阻力忽略不计,忽略电车经过各道路交接处的能量损失及可能腾空对研究问题的影响,g取10 m/s2,求:图9(1)电车到达A点时的速度大小v A;(2)电车从站台B点到最终停止所需的时间t;(3)该电车站台的高度h.变式7(2018·9+1高中联盟期中)皮划艇是一项激烈的水上比赛项目,如图10所示为静水中某运动员正在皮划艇上进行划水训练,船桨与水间断且周期性的发生作用.假设初始阶段中,运动员每次用船桨向后划水的时间t1=1 s,获得水平向前的持续动力恒为F=480 N,而船桨离开水的时间t2=0.4 s,运动员与皮划艇的总质量为120 kg,运动员和皮划艇受到的阻力恒为150 N,并从静止开始沿直线运动.在该阶段中:图10(1)运动员在用船桨划水时与船桨离开水时加速度大小分别为多少?(2)若运动员从静止开始后,第一次划水后就停止划水,皮划艇总计前行多长距离?(3)若运动员从静止开始后,2.8 s末速度为多大?命题点四传送带模型模型1水平传送带模型例5某飞机场利用如图11所示的传送带将水平地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角θ=30°,传送带两端A、B的长度L=10 m.传送带以v=5 m/s的恒定速度匀速向上运动.在传送带底端A轻轻放一质量m=5 kg的货物(可视为质点),货物与传送带间的动摩擦因数μ=32.求货物从A端运送到B端所需的时间.(g取10 m/s2)图11变式8如图12所示,水平传送带AB长L=10 m,向右匀速运动的速度v0=4 m/s,一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以v1=6 m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,g取10 m/s2.求:图12(1)物块相对地面向左运动的最大距离;(2)物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间.1.(2018·名校协作体联考)下列情景中属于超重现象的是()2.在2016年里约奥运会男子蹦床决赛中,我国选手董栋、高磊分摘银、铜牌.如图1所示为运动员正在进行蹦床比赛时的照片,不计空气阻力,下列说法正确的是()图1A.运动员离开蹦床后处于失重状态B.运动员上升到最高点时加速度为零C.运动员下落碰到蹦床后立即做减速运动D.运动员和蹦床接触的过程中一直处于失重状态3.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车匀减速运动到车完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A.450 N B.400 N C.350 N D.300 N4.一物块沿倾角为θ的固定斜面上滑,到达最大高度处后又返回斜面底端.已知物块下滑的时间是上滑时间的2倍,则物块与斜面间的动摩擦因数为( ) A.13tan θ B.12tan θ C.35tan θ D .tan θ5.(2018·金华市、丽水市、衢州市十二校联考)滑沙是国内新兴的旅游活动项目,如图2甲所示,即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑,随着下滑速度的加快,在有惊无险的瞬间体味到了刺激和快感.其运动可以简化为如图乙所示,一位游客先后两次从静止下滑,下列v -t 图象中实线代表第一次从较低位置滑下,虚线代表第二次从较高位置滑下,假设斜面和水平地面与滑板之间的动摩擦因数相同,忽略空气阻力,拐弯处速度大小不变,则v -t 图象正确的是( )图26.(2018·嘉兴市第一中学期中)质量为m 的物块在倾角为θ的固定粗糙斜面上匀加速下滑.现对物块施加一个竖直向下的恒力F ,如图3所示,则物块的加速度大小将( )图3A .变大B .变小C .不变D .以上情况都有可能7.广州塔,昵称“小蛮腰”,总高度达600米,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台.若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t 图象如图4所示.则下列相关说法正确的是()图4A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态B.5~55 s时间内,绳索拉力最小C.t=59.5 s时,电梯处于超重状态D.t=59 s时,电梯处于失重状态8.(2018·宁波市期末)一物体放置在粗糙程度相同的水平面上,处于静止状态,从t=0时刻起,用一水平向右的拉力F作用在物体上,且F的大小随时间从零均匀增大,如图5所示,则下列关于物体的加速度a、摩擦力F f、速度v随F的变化图象正确的是()图59.如图6所示,足够长的水平传送带以v0=2 m/s的速度顺时针匀速运行.t=0时,在传送带的最左端轻放一个小滑块,t=2 s时,传送带突然制动停下.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10 m/s2.在下图中,关于滑块相对地面运动的v-t图象正确的是()图610.(2018·浙江11月选考·13)如图7所示为某一游戏的局部简化示意图.D为弹射装置,AB 是长为21 m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10 m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内,某次游戏中,无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10 m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点.已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A 到C的运动时间是(g取10 m/s2)()图7A.5 s B.4.8 s C.4.4 s D.3 s11.(2016·浙江10月选考·19)如图8所示,在某段平直的铁路上,一列以324 km/h高速行驶的列车在某时刻开始匀减速行驶,5 min后恰好停在某车站,并在该站停留4 min,随后匀加速驶离车站,经8.1 km后恢复到原速324 km/h.(g取10 m/s2)图8(1)求列车减速时的加速度大小;(2)若该列车总质量为8.0×105 kg,所受阻力恒为车重的0.1倍,求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小;(3)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小.12.(2018·湖州市、衢州市、丽水市高三期末)小明不小心将餐桌边沿处的玻璃杯碰落在地,玻璃杯没碎.他觉得与木质地板较软有关,并想估测杯子与地板接触过程中地板最大的微小形变量.他测出了玻璃杯与地板作用的时间为Δt,杯子的质量为m,桌面离地的高度为h(设杯离开桌面时初速度为零,杯的大小远小于h,杯子与地板接触过程可视为匀减速直线运动,地板形变不恢复),重力加速度为g,不计空气阻力.试求杯子与地板接触过程中:(1)杯子加速度大小a;(2)杯子受到地板的作用力大小F;(3)地板最大的微小形变量Δx.13.如图9所示,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ=30°.现小球在F=20 N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发沿杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数为36,g取10 m/s2.试求:图9(1)小球运动的加速度大小;(2)若F作用1.2 s后撤去,求小球上滑过程中距A点的最大距离.。
2020高考物理浙江专用版大二轮课件:新选考考点全排查 考点3
考点3 牛顿运动定律第二部分 新选考考点全排查考试标准知识内容考试要求牛顿第一定律c牛顿第二定律c力学单位制b牛顿第三定律c牛顿运动定律应用d超重与失重b1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;②揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.2.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.牛顿第一定律 惯性一1.牛顿第二定律(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.(2)表达式:F =ma .(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.牛顿第二定律 力学单位制二2.力学单位制(1)单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.(2)基本单位:基本物理量的单位.国际单位制中基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒.(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.3.表达式:F =-F ′.牛顿第三定律三1.牛顿第二定律的表达式为:F 合=ma ,加速度由物体所受合外力决定,加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时,加速度也随着发生突变,而物体运动的速度不能发生突变.2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别:(1)轻绳和轻杆:剪断轻绳或轻杆断开后,原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条:当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时,轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.瞬时问题四1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a =g ,方向竖直向下.超重和失重五4.实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关.(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.5.判断超重和失重的方法从受力的角度判断当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时,物体处于失重状态;等于零时,物体处于完全失重状态从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;具有向下的加速度时,物体处于失重状态;向下的加速度等于重力加速度时,物体处于完全失重状态从速度变化的角度判断①物体向上加速或向下减速时,物体处于超重状态②物体向下加速或向上减速时,物体处于失重状态1.连接体的运动特点轻绳连接——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.轻杆连接——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比.轻弹簧连接——在弹簧发生形变的过程中,两端物体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端物体的速度相等.连接体问题六2.处理连接体问题的方法整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”。
2020版高考物理二轮复习考点全排查讲义浙江专用版
2020版高考物理二轮复习考点全排查讲义浙江专用版考点1匀变速直线运动考点2相互作用考点3牛顿运动定律考点4曲线运动考点5万有引力定律考点6机械能考点7静电场考点8恒定电流考点9磁场考点10电磁感应考点11交变电流考点12选修3-4 考点13选修3-5 考点14力学实验考点15电学实验考点1 匀变速直线运动考试标准质点和参考系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.位移和速度1.位移和路程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v=ΔxΔt,是矢量,其方向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.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 -v 0Δt.3.决定因素:a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定,而是由Fm来决定.4.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.匀变速直线运动的规律 1.匀变速直线运动沿着一条直线,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 =v 0+at . (2)位移公式:x =v 0t +12at 2.(3)速度位移关系式:v 2-v 02=2ax .匀变速直线运动的三个推论1.连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等, 即x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x 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+v2=2t v .3.位移中点速度2x v =v 02+v 22.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 =gt . (2)位移公式:x =12gt 2.(3)速度位移关系式:v 2=2gx . 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.运动学图象 1.运动学图象的识别根据图象中横、纵坐标轴所代表的物理量,明确该图象是位移—时间图象(xt 图象),还是速度—时间图象(vt 图象),或是加速度—时间图象(at 图象),这是解读运动学图象信息的前提. 2.图象信息的解读考点2 相互作用考试标准弹力1.弹力(1)定义:发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生形变.(3)弹力方向:(4)弹力有无的判断2.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力的大小和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比.(2)表达式:F=kx.①k是弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,用符号N/m表示;k的大小由弹簧自身性质决定.②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.摩擦力1.静摩擦力与滑动摩擦力2.动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值.μ=F fF N.(2)决定因素:接触面的材料和粗糙程度.力的合成与分解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.如图中各组力均为共点力.3.力的合成(1)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.如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力.②三角形定则: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.(2)两个力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2;合力可以大于分力,也可以小于分力,还可以等于分力.(3)几种特殊情况的共点力的合成两力等大夹F4.力的分解方法(1)效果分解法:由力的作用效果确定分力的方向,根据平行四边形定则作出平行四边形,然后用数学知识求解.(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.受力分析1.把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程. 2.一般步骤共点力的平衡 1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态. 2.平衡条件F 合=0或者⎩⎪⎨⎪⎧F x =0F y =0.3.平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反.(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,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形. (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,其中任意一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反.考点3 牛顿运动定律考试标准知识内容考试要求牛顿第一定律惯性1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;②揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.2.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.牛顿第二定律力学单位制1.牛顿第二定律(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.(2)表达式:F=ma.(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.2.力学单位制(1)单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.(2)基本单位:基本物理量的单位.国际单位制中基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒.(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.3.表达式:F=-F′.瞬时问题1.牛顿第二定律的表达式为:F合=ma,加速度由物体所受合外力决定,加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时,加速度也随着发生突变,而物体运动的速度不能发生突变.2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别:(1)轻绳和轻杆:剪断轻绳或轻杆断开后,原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条:当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时,轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.超重和失重1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.4.实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关.(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.5.判断超重和失重的方法连接体问题1.连接体的运动特点轻绳连接——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.轻杆连接——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比.轻弹簧连接——在弹簧发生形变的过程中,两端物体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端物体的速度相等.2.处理连接体问题的方法考点4 曲线运动考试标准曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.3.运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.4.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧.5.合外力对运动的影响合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向,合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小.(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速度大小增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速度大小减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速度大小不变.运动的合成与分解1.遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则.2.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响.(3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果.3.两个直线运动的合运动性质的判断标准:看合初速度方向与合加速度方向是否共线.4.小船渡河问题(1)船的实际运动:是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:船在静水中的速度v 船、水的流速v 水、船的实际速度v ,遵循平行四边形定则.平抛运动1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下的运动. 2.性质:平抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线. 3.研究方法:运动的合成与分解 (1)水平方向:匀速直线运动; (2)竖直方向:自由落体运动. 4.基本规律(如图)(1)速度⎩⎪⎨⎪⎧水平方向:v x =v 0竖直方向:v y =gt合速度的大小v =v x 2+v y 2=v 02+g 2t 2设合速度的方向与水平方向的夹角为θ,有tan θ=v y v x =gtv 0. (2)位移⎩⎪⎨⎪⎧水平方向:x =v 0t 竖直方向:y =12gt 2设合位移的大小s =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2合位移的方向与水平方向的夹角为α,有 tan α=y x =gt2v 0. (3)结论:①合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍,即θ≠2α,而是tan θ=2tan α.所以做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.②时间:由y =12gt 2,得t =2yg,平抛物体在空中运动的时间t 只由物体抛出时离地的高度y 决定,而与抛出时的初速度v 0无关.③速度变化:平抛运动是匀变速曲线运动,故在相等的时间内,速度的变化量(ΔvΔt =g )相等,且必沿竖直方向,如图所示.任意两时刻的速度与速度的变化量Δv 构成三角形,Δv 沿竖直方向.④与斜面结合的平抛运动,分解速度,如图甲所示,分解位移,如图乙所示.如图乙所示,小球抛出落到斜面上的时间t =2v 0tan θg;落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tan α=2tan θ,与初速度无关;经过t ′=v 0tan θg,小球距斜面最远,最大距离为(v 0sin θ)22g cos θ.斜抛运动1.定义:将物体以初速度v 0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动. 2.性质:斜抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线. 3.研究方法:运动的合成与分解(1)水平方向:匀速直线运动;(2)竖直方向:匀变速直线运动. 4.基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)(1)水平方向:v 0x =v 0cos θ,F 合x =0; (2)竖直方向:v 0y =v 0sin θ,F 合y =mg .匀速圆周运动及描述 1.匀速圆周运动(1)定义:做圆周运动的物体,若在任意相等的时间内通过的圆弧长相等,该运动就是匀速圆周运动.(2)特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动. (3)条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心. 2.运动参量匀速圆周运动的向心力 1.作用效果向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小. 2.大小F =m v 2r =mr ω2=m 4π2T2r =m ωv =4π2mf 2r .3.方向始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力. 4.来源向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供. 5.几种典型运动模型离心运动和近心运动1.离心运动:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动.2.受力特点(如图)(1)当F=0时,物体沿切线方向飞出;(2)当0<F<mrω2时,物体逐渐远离圆心;(3)当F>mrω2时,物体逐渐向圆心靠近,做近心运动.3.本质:离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的指向圆心方向的合力小于做匀速圆周运动需要的向心力.考点5 万有引力定律考试标准知识内容 考试要求开普勒三定律a 31.行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理.2.开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动.3.开普勒第三定律a 3T2=k 中,k 值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体k 值不同.该定律只能用在同一中心天体的两星体之间.万有引力定律 1.内容自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比. 2.表达式F =G m 1m 2r2,G 为引力常量,G =6.67×10-11N·m 2/kg 2.3.适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.(2)质量分布均匀的球体可视为质点,r 是两球心间的距离. 4.万有引力的“两点理解”和“两个推论” (1)两点理解①两物体间相互作用的万有引力是一对作用力和反作用力. ②地球上的物体(两极除外)受到的重力只是万有引力的一个分力. (2)两个推论①推论1:在匀质球壳的空腔内任意位置处,质点受到球壳的万有引力的合力为零,即∑F 引=0.②推论2:在匀质球体内部距离球心r 处的质点(m )受到的万有引力等于球体内半径为r 的同心球体(M ′)对其的万有引力,即F =GM ′mr 2. 万有引力与重力的关系 1.万有引力与重力的关系地球对物体的万有引力F 表现为两个效果:一是重力mg ,二是提供物体随地球自转的向心力F向.(1)在赤道上:G MmR 2=mg 1+m ω2R . (2)在两极上:G Mm R2=mg 0.(3)在一般位置:万有引力G Mm R2等于重力mg 与向心力F 向的矢量和.越靠近南、北两极,g 值越大,由于物体随地球自转所需的向心力较小,常认为万有引力近似等于重力,即GMmR 2=mg . 2.星球上空的重力加速度g ′星球上空距离星体中心r =R +h 处的重力加速度为g ′,mg ′=GmM (R +h )2,得g ′=GM(R +h )2.所以g g ′=(R +h )2R 2.天体质量和密度常用的估算方法宇宙速度 1.第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫环绕速度,其数值为7.9km/s.(2)第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度. (3)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,也是人造卫星的最大环绕速度. (4)第一宇宙速度的计算方法.由G Mm R 2=m v 2R 得v =GMR; 由mg =m v 2R得v =gR .2.第二宇宙速度使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,其数值为11.2km/s. 3.第三宇宙速度使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,其数值为16.7km/s.卫星运行参量的分析卫星运行参量相关方程结论考点6 机械能考试标准功1.定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功.2.必要因素:力和物体在力的方向上发生的位移.3.物理意义:功是能量转化的量度.4.计算公式(1)恒力F的方向与位移l的方向一致时:W=Fl.(2)恒力F 的方向与位移l 的方向成某一夹角α时:W =Fl cos α. 5.功的正负(1)当0≤α<π2时,W >0,力对物体做正功.(2)当π2<α≤π时,W <0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功.(3)当α=π2时,W =0,力对物体不做功.变力功的分析与计算用力F 把小球从A 处缓慢拉到B 处,F 做功为W F ,则有:W F -mgL (1-cos θ)=0,得W F =mgL (1-cos θ)质量为m 的木块在水平面内做圆周运动,运动一周克服摩擦力做功W f =F f ·Δx 1+F f ·Δx 2+F f ·Δx 3+…=F f (Δx 1+Δx 2+Δx 3+…)=F f ·2πR恒力F 把物块从A 拉到B ,绳子对物块做功W =F ·(hsin α-hsin β)功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式:(1)P =W t,描述时间t 内力对物体做功的快慢. (2)P =Fv①v 为平均速度,则P 为平均功率. ②v 为瞬时速度,则P 为瞬时功率.③当力F 和速度v 不在同一直线上时,可以将力F 分解或者将速度v 分解.动能定理1.内容:在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化. 2.表达式:W =ΔE k =E k2-E k1=12mv 22-12mv 12.3.物理意义:合力的功是物体动能变化的量度. 4.适用条件:(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用.如图所示,物块沿粗糙斜面下滑至水平面;小球由内壁粗糙的圆弧轨道底端运动至顶端(轨道半径为R ).对物块有W G +W f1+W f2=12mv 2-12mv 02对小球有-2mgR +W f =12mv 2-12mv 02机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.2.机械能守恒的判断(1)只有重力做功时,只发生动能和重力势能的相互转化.如自由落体运动、抛体运动等. (2)只有系统内弹力做功,只发生动能和弹性势能的相互转化.如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒. (3)只有重力和系统内弹力做功,只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化.如自由下落的物体落到竖直的弹簧上,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒.(4)除受重力(或系统内弹力)外,还受其他力,但其他力不做功,或其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面向下的拉力F 的作用下沿斜面向下运动,其拉力的大小与摩擦力的大小相等,在此运动过程中,其机械能守恒. 3.机械能守恒表达式几种常见的功能关系及其表达式能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.2.表达式ΔE减=ΔE增.3.基本思路(1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等;(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.功能关系的理解和应用1.只涉及动能的变化用动能定理分析.2.只涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析.3.只涉及机械能的变化,用除重力和弹簧的弹力之外的其他力做功与机械能变化的关系分析.考点7 静电场考试标准知识内容考试要求电荷电荷守恒定律1.元电荷、点电荷(1)元电荷:e=1.60×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍.(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型.2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变.(2)三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电.(3)带电实质:物体得失电子.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分.库仑定律1.内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.表达式F =k q 1q 2r2,式中k =9.0×109N·m 2/C 2,叫做静电力常量.3.适用条件真空中的静止点电荷.(1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式. (2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.电场、电场强度 1.电场(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质. (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值. (2)定义式:E =F q;单位:N/C 或V/m.(3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向. 3.三个计算公式静电力做功和电势能 1.静电力做功(1)特点:静电力做功与路径无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关. (2)计算方法①W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为带电体在沿电场方向的位移. ②W AB =qU AB ,适用于任何电场. 2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,称为电势能.(2)说明:电势能具有相对性,通常把无穷远处或大地的电势能规定为零.。
浙江省高考物理《选考总复习》配套课件:第三章 第2讲 牛顿运动定律的应用
√ B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 图2 D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
解析
1
2
2.质量为60 kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480 N, 则升降机的运动是(g取10 m/s2)( A.可能是匀速下降 B.升降机加速度大小为2 m/s2 D.可能是减速下降 )
B.木块的加速度
C.木块所受摩擦力 D.木块与桌面间的动摩擦因数 √ 图4
解析
命题点三 动力学的两类基本问题
例3
如图5所示,物体在有动物毛皮的斜面上运动,由于毛皮
表面的特殊性,物体的运动有如下特点:
①顺着毛的生长方向运动时毛皮产生的阻力可以忽略;
②逆着毛的生长方向运动时会受到来自毛皮的滑动摩擦力.
2mx A. t2 √ 2mx C. 2 t+1
)
2mx B. 2t-1 2mx D. t -1
1
2
3
4
3.下列说法中正确的是(
)
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
√ C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
图5
(1)试判断如图所示情况下,物体在上滑还是下滑时会受到摩擦 力?
解析
因毛生长的方向是斜向上的,故物体下滑时会受滑动
摩擦力的作用 答案 下滑时
解析答案
(2)一物体从斜面底端以初速度v0=2 m/s冲上足够长的斜面,斜 面的倾角为θ=30° ,过了t=1.2 s后物体回到出发点.若认为毛皮
2020版高考物理复习专题讲义浙江专用版
2020版高考物理复习专题讲义浙江专用版专题一力与运动第1讲力与物体的平衡第2讲力与直线运动第3讲力与曲线运动专题二能量与动量第4讲功和功率功能关系第5讲力学中的动量与能量问题专题三电场与磁场第6讲电场与磁场的理解第7讲带电粒子在复合场中的运动专题四电路与电磁感应第8讲直流电路与交流电路第9讲电磁感应的综合应用第10讲电学中的动量和能量问题专题五方法专题第11讲物理图象问题第12讲应用数学知识和方法处理物理问题专题六选修第13讲机械振动和机械波电磁波第14讲光的折射全反射第15讲波粒二象性原子与原子核专题七实验题题型强化第16讲力学和光学实验第17讲电学实验力与物体的平衡专题定位 1.深刻理解各种性质力的特点,熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法;2.掌握匀变速直线运动的规律及运动图象问题;3.综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题;4.熟练掌握平抛、圆周运动的规律,熟悉解决天体运动问题的两条思路.第1讲力与物体的平衡[相关知识链接]1.受力分析的步骤明确研究对象→隔离物体分析→画受力示意图→验证受力合理性.2.分析受力的思路(1)先数研究对象有几个接触处,每个接触处最多有两个力(弹力和摩擦力).(2)同时注意对场力的分析.(3)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法.3.注意(1)只分析研究对象受到的力.(2)只分析性质力,不分析效果力.(3)善于变换研究对象,分析不能直接判断的力.[规律方法提炼]1.整体法与隔离法在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析;采用整体法进行受力分析时,要注意各个物体的运动状态必须相同.2.共点力平衡的常用处理方法(1)合成法:物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反.(2)效果分解法:物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件.(3)正交分解法:物体受到三个或三个以上共点力的作用而平衡,通过建立平面直角坐标系将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件.(4)力的三角形法:对受三个共点力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据数学知识求解未知力.例1 (2019·浙南名校联盟期末)如图所示,一个质量为4kg 的半球形物体A 放在倾角为θ=37°的斜面B 上静止不动.若用通过球心的水平推力F =10N 作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g =10m/s 2,则( )A .地面对斜面B 的弹力不变 B .地面对斜面B 的摩擦力增加8NC .物体A 受到斜面B 的摩擦力增加8ND .物体A 对斜面B 的作用力增加10N 答案 A解析 对A 、B 整体分析,力F 是水平的,竖直方向地面对B 的弹力不变,地面对B 的摩擦力增加10N,故A 项正确,B 项错误;对物体A 分析,加力F 前,斜面B 对物体A 的摩擦力F f =mg sin θ=24N,加力F 后,F f ′+F cos θ=mg sin θ,F f ′=16N,故减小8N,选项C 错误;加F 前A 对B 的作用力大小等于A 的重力,即40N,加F 后,A 对B 的作用力大小为F 2+G 2=102+402N =1017N,故D 项错误.拓展训练1 (2019·绍兴市3月选考)如图所示,攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间,鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60.为了节省体力,他尽可能减小身体与岩壁间的正压力,使自己刚好不下滑.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )A .攀岩者受到三个力的作用B .鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下C .岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力D .攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的37答案 D解析 对攀岩者分析,受重力、鞋与岩壁间弹力和摩擦力、背部与岩壁间弹力和摩擦力共五个力作用;重力方向竖直向下,鞋子和背部受到的静摩擦力方向竖直向上,故水平方向上两支持力大小相等,方向相反,F N1=F N2,又据平衡μ1F N1+μ2F N2=G ,可得F f2=μ2F N2=37G .拓展训练2 (多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N ,另一端与斜面上的物块M 相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N ,直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°.已知M 始终保持静止,则在此过程中( )A .水平拉力的大小可能保持不变B .M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C .M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D .M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 答案 BD解析 对N 进行受力分析如图所示,因为N 的重力与水平拉力F 的合力和细绳的拉力F T 是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力F 的大小逐渐增大,细绳的拉力F T 也一直增大,选项A 错误,B 正确;M 的质量与N 的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,由分析可知F Tmin =m N g ,故若m N g ≥m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若m N g <m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项D 正确,C 错误.1.基本思路化“动”为“静”,“静”中求“动”. 2.两种方法(1)解析法:物体受到三个以上的力,且某一夹角发生变化时,将力进行正交分解,两个方向上列平衡方程,用三角函数表示各个作用力与变化角之间的关系,从而判断各力的变化. (2)图解法:物体一般受三个共点力作用;其中有一个大小、方向都不变的力;还有一个方向不变的力.画受力分析图,作出力的平行四边形或矢量三角形,依据某一参数的变化,分析各边变化从而确定力的大小及方向的变化情况.例2 (2019·江苏省模拟)如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B ,在B 与竖直墙之间放置一光滑小球A ,整个装置处于静止状态.现用水平力F 拉动B 缓慢向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是( )A .小球A 对物体B 的压力逐渐增大 B .小球A 对物体B 的压力逐渐减小C .墙面对小球A 的支持力逐渐减小D .墙面对小球A 的支持力先增大后减小 答案 A解析 解法1 以A 球为研究对象,分析受力情况:受重力G 、墙面支持力F N 、B 的弹力F N B ,由平衡条件知F N 与F N B 的合力与G 大小相等,方向相反,将B 缓慢向右移动,F N 方向不变,F N B 沿逆时针方向缓慢转动,作出转动过程三个位置力的合成图如图甲所示,由图可知,F N 逐渐增大,F N B 逐渐增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.解法2 对A 球受力分析如图乙,得:竖直方向:F N B cos θ=G水平方向:F N =F N B sin θ 解得:F N B =Gcos θF N =G tan θB 缓慢向右移动一小段距离,A 缓慢下落,则θ增大,所以F N B 增大,F N 增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.拓展训练3 (2019·广东省“六校”第三次联考)为迎接新年,小明同学给家里墙壁粉刷涂料,涂料滚由滚筒与轻杆组成,示意图如图所示.小明同学缓缓向上推涂料滚(轻杆与墙壁夹角变小),不计轻杆的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力.轻杆对涂料滚筒的推力为F 1,墙壁对涂料滚筒的支持力为F 2,以下说法中正确的是( )A .F 1增大B .F 1先减小后增大C .F 2增大D .F 2减小答案 D解析 以涂料滚为研究对象,分析受力情况,如图,F 1与F 2的合力与重力G 总是大小相等、方向相反.小明缓缓向上推涂料滚,F 1与竖直方向夹角减小,由图可知F 1逐渐减小,F 2逐渐减小,故选D.拓展训练4 (2019·温州市联考)2018年9月2号的亚运会中,中国队包揽了跳水项目的全部10金.图示为跳水运动员在走板时,从跳板的a 端缓慢地走到b 端,跳板逐渐向下弯曲,在此过程中,该运动员对跳板的( )A .摩擦力不断增大B .作用力不断减小C .作用力不断增大D .压力不断增大答案 A解析 运动员对跳板的作用力等于重力,故大小不变;摩擦力等于重力沿跳板面方向的分力,不断增大,压力等于重力垂直于跳板方向的分力,不断减小,故A 正确.[相关知识链接] 电场力(1)大小:F =Eq ,F =kq 1q 2r 2. (2)方向:正电荷受电场力的方向与电场强度的方向相同;负电荷受电场力的方向与电场强度的方向相反.[规律方法提炼]1.方法:与纯力学问题的分析方法一样,学会把电学问题力学化. 2.步骤(1)选取研究对象(整体法或隔离法).(2)受力分析,多了个电场力.(3)列平衡方程. 例3 (2018·嘉、丽3月联考)如图所示,水平地面上固定一个绝缘直角三角形框架ABC ,其中∠ACB =θ.质量为m 、带电荷量为q 的小圆环a 套在竖直边AB 上,AB 与圆环的动摩擦因数为μ,质量为M 、带电荷量为+Q 的小滑块b 位于斜边AC 上,a 、b 静止在同一高度上且相距L .圆环、滑块均视为质点,AC 光滑,则( )A .圆环a 带正电B .圆环a 受到的摩擦力为μk Qq L2 C .小球b 受到的库仑力为Mgtan θD .斜面对小球b 的支持力为Mgcos θ答案 D解析 a 、b 静止在同一高度上,故b 受到重力G b 、斜面的支持力F N b 及a 对b 的库仑引力F ,从而处于平衡状态,由于b 带正电,因此环a 带负电,故A 错误;环a 处于静止状态,受到的是静摩擦力,那么其大小为F f =mg ,并不是滑动摩擦力,因此不可能为F f =μk Qq L2,故B 错误;对b 受力分析有:库仑引力F =k Qq L 2,或F =Mg tan θ,而斜面对b 的支持力为F N b =Mgcos θ,故C 错误,D正确.拓展训练5 (2019·全国卷Ⅰ·15)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )A .P 和Q 都带正电荷B .P 和Q 都带负电荷C .P 带正电荷,Q 带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案 D解析对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,选项A、B错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q对它的库仑力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,选项D正确,C错误.拓展训练6(2019·浙江新高考研究联盟二次联考)如图所示,两个带电荷量分别为Q1与Q2的小球固定于相距为5d的光滑水平面上,另有一个带电小球A,悬浮于空中不动,此时A离Q1的距离为4d,离Q2的距离为3d.现将带电小球A置于水平面上某一位置,发现A刚好静止,则此时小球A到Q1、Q2的距离之比为( )A.3∶2B.2∶3C.3∶4D.4∶3答案 B解析小球A悬浮于空中时,Q1对其库仑力F1=k Q1q(4d)2,Q2对其库仑力F2=kQ2q(3d)2,由平衡条件F1=35mg,F2=45mg,得Q1Q2=43.将A置于水平面上Q1、Q2之间静止,则kQ1·qr12=kQ2·qr22,得r1r2=23,故选B.[相关知识链接]1.安培力(1)大小:F=BIL,此式只适用于B⊥I的情况,且L是导线的有效长度,当B∥I时F=0.(2)方向:用左手定则判断,安培力垂直于B、I决定的平面.2.洛伦兹力(1)大小:F洛=qvB,此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F洛=0.(2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力永不做功.[规律方法提炼]1.立体平面化该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成.这类题目的难点是题图具有立体性,各力的方向不易确定.因此解题时一定要先把立体图转化成平面图,通过受力分析建立各力的平衡关系. 2.带电体的平衡如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动.例4 (2019·台州3月一模)如图所示,在水平绝缘杆上用两条等长的平行绝缘丝线悬挂一质量为m 的通电导体棒.将导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中,由于安培力的作用,当两条丝线与竖直方向均成30°角时,导体棒处于平衡状态,若重力加速度为g .则关于导体棒在平衡状态时的说法正确的是( )A .导体棒所在处的磁感应强度处处相等B .导体棒受到的安培力大小一定是12mgC .每条丝线对导体棒的拉力大小一定是33mg D .导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定是mg 答案 D解析 蹄形磁铁靠近两极处的两个磁铁之间才近似可以看作匀强磁场,其余部分不是匀强磁场,所以可知导体棒所在处的磁感应强度不会处处相等,故A 错误;当安培力的方向与细线垂直时,安培力最小,F =mg sin30°=12mg ,所以导体棒受到的安培力大小不一定是0.5mg ,故B 错误;安培力等于0.5mg 时,两条丝线的拉力的和等于32mg ,每条丝线对导体棒的拉力大小都是34mg ,故C 错误;导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定与重力大小相等,方向相反,故D 正确.拓展训练7 均匀带正电的薄圆盘的右侧,用绝缘细线A 、B 悬挂一根水平通电直导线ab ,电流方向由a 到b ,导线平行于圆盘平面.现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动,细线仍然竖直,与圆盘静止时相比,下列说法正确的是( )A .细线所受弹力变小B .细线所受弹力不变C .细线所受弹力变大D .若改变圆盘转动方向,细线所受弹力变大 答案 C解析 圆盘静止时,通电直导线受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力,两者等大反向,合力为零.当圆盘匀速转动时,根据右手螺旋定则,圆盘产生水平向右的磁场,根据左手定则,通电直导线受到方向向下的安培力,故细线所受的弹力变大,选项A 、B 错误,C 正确;若改变圆盘转动方向,通电直导线受到的安培力方向向上,细线所受的弹力变小,选项D 错误. 拓展训练8 (多选)长方形区域内存在有正交的匀强电场和匀强磁场,其方向如图所示,一个质量为m 且带电荷量为q 的小球以初速度v 0竖直向下进入该区域.若小球恰好沿直线下降,则下列判断正确的是( )A .小球带正电B .电场强度E =mgqC .小球做匀速直线运动D .磁感应强度B =mg qv 0答案 CD解析 小球在复合场内受到自身重力、电场力和洛伦兹力,其中电场力和重力都是恒力,若速度变化则洛伦兹力变化,合力变化,小球必不能沿直线下降,所以合力等于0,小球做匀速直线运动,选项C 正确.若小球带正电,则电场力斜向下,洛伦兹力水平向左,和重力的合力不可能等于0,所以小球不可能带正电,选项A 错误.小球带负电,受到斜向上的电场力和水平向右的洛伦兹力,根据力的合成可得qE =2mg ,电场强度E =2mgq,选项B 错误.洛伦兹力qv 0B =mg ,磁感应强度B =mgqv 0,选项D 正确.专题强化练基础题组1.(2019·福建厦门市上学期期末质检)如图所示,在水平晾衣杆上晾晒床单时,为了使床单尽快晾干,可在床单间支撑轻质小木棍.小木棍的位置不同,两侧床单间夹角θ将不同,设床单重力为G,晾衣杆对床单的作用力大小为F,下列说法正确的是( )A.θ越大,F越大B.θ越大,F越小C.无论θ取何值,都有F=GD.只有当θ=120°时,才有F=G答案 C解析以床单和小木棍整体为研究对象,整体受到重力G和晾衣杆的支持力F,由平衡条件知F =G,与θ取何值无关,故A、B、D错误,C正确.2.(2019·广东珠海市质量监测)区伯伯在海边钓获一尾鱼,当鱼线拉着大头鱼在水中向左上方匀速运动时,鱼受到水的作用力方向可能是( )A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右答案 D解析鱼处于平衡状态,受到竖直向下的重力、斜向左上的拉力、水的作用力,根据受力平衡的条件,结合力的合成可知,鱼受到的水的作用力的方向一定是与拉力和重力的合力的方向相反,故D正确,A、B、C错误.3.(2019·金华十校期末)体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作:运动员两手臂对称支撑,竖直倒立保持静止状态.当运动员两手间距离缓慢增大时,每只手臂对人体的作用力T及它们的合力F的大小变化情况为( )A.T增大,F不变B.T增大,F减小C.T增大,F增大D.T减小,F不变答案 A4.(2019·超级全能生2月联考)打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,下列说法正确的是( )A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D.要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1>μ2答案 D解析第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力F f0,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力F f,方向向左,F f=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力,F f0=F f<μ1F,正常情况F≫mg,故μ1>μ2,A错误,D正确.第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,根据受力平衡知,大小均为F f,B、C错误.5.(2019·广东深圳市4月第二次调研)如图所示,用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d.全过程钢件受到水的阻力大小不变,方向与运动方向相反,所受浮力恒定.则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段,缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是( )A.F1>F2>F3B.F1>F3>F2C.F2>F1>F3D.F3>F2>F1答案 A解析钢件从a匀速运动到b,对钢件受力分析得到:F1=mg+F f;从b匀速运动到c,有:F2=F f 2+(mg)2;从c匀速运动到d,有:F3=mg-F f;由于F2=F f 2+(mg)2=(F f+mg)2-2mgF f,故F 1>F 2>F 3,故A 正确,B 、C 、D 错误.6.(2019·绍兴诸暨市期末)如图所示为复印机工作原理图:正电荷根据复印图案排列在鼓表面,带负电的墨粉颗粒由于电场作用被吸附到鼓表面,随后转移到纸面上“融化”产生复印图案.假设每个墨粉颗粒质量为8.0×10-16kg,带20个多余电子,已知墨粉颗粒受到的电场力必须超过它自身重力的2倍才能被吸附,则鼓表面电场强度至少为(g 取10m/s 2)( )A .2.5×103N/C B .5.0×103N/C C .5.0×104N/C D .1.0×105N/C答案 B解析 由题意知:qE =2mg ,E =2mg q =2×8×10-16×1020×1.6×10-19N/C =5.0×103 N/C,故选项B 正确.7.(2019·金华十校高三期末)如图所示,a 、b 、c 为真空中三个带电小球,b 球带正电且带电荷量为+Q ,用绝缘支架固定,a 、c 两个小球用绝缘细线悬挂,处于平衡状态时三个小球球心等高,且a 、b 和b 、c 间距离相等,悬挂a 小球的细线向左倾斜,悬挂c 小球的细线竖直,则以下判断正确的是( )A .a 小球带负电且带电荷量为-4QB .c 小球带正电且带电荷量为+4QC .a 、b 、c 三个小球带同种电荷D .a 、c 两小球带异种电荷 答案 A解析 根据受力平衡条件可知,因b 球带正电,要使a 、c 两球平衡,所以a 、c 两球一定带负电,对c 小球进行分析,a 、c 间的距离是b 、c 间的两倍,由库仑定律,则有:k |QQ c |r 2=k |Q a Q c |(2r )2,因a 球带负电,可得:Q a =-4Q ,故A 正确.8.(2019·山东济南市模拟)如图甲所示,用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度.若挂在天平右臂下方的为单匝矩形线圈且通入如图乙所示的电流,此时天平处于平衡状态.现保持边长MN 和电流大小、方向不变,将该矩形线圈改为三角形线圈,挂在天平的右臂下方,如图丙所示.则( )A.天平将向左倾斜B.天平将向右倾斜C.天平仍处于平衡状态D.无法判断天平是否平衡答案 B解析由左手定则分析可知,线圈受到的安培力方向向上,矩形线圈改成三角形线圈,安培力变小,故天平将向右倾斜.9.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中.金属杆ab垂直导轨放置,当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止.则( )A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下答案 A解析受力分析如图所示,当磁场方向竖直向上时,由左手定则可知安培力水平向右,金属杆ab受力可以平衡,若磁场方向竖直向下,由左手定则可知安培力水平向左,则金属杆ab受力无法平衡,A正确,B、C、D错误.10.(2019·陕西汉中市3月联考)如图所示,固定的木板与竖直墙面的夹角为θ,重为G的物块静止在木板与墙面之间,不计一切摩擦,则( )A .物块对墙面的压力大小为G tan θB .物块对墙面的压力大小为G sin θcos θC .物块对木板的压力大小为G cos θD .物块对木板的压力大小为Gsin θ答案 D解析 对物块受力分析,根据平行四边形定则可知:物块对墙面的压力大小为F 1′=F 1=G tan θ;物块对木板的压力大小为F 2′=F 2=Gsin θ,故选项A 、B 、C 错误,D 正确. 能力题组11.(2019·河南普通高中高考物理模拟)如图所示,六根原长均为l 的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F 作用下,形成一个稳定的正六边形.已知正六边形外接圆的半径为R ,每根弹簧的劲度系数均为k ,弹簧在弹性限度内,则F 的大小为( )A.k2(R -l )B .k (R -l )C .k (R -2l )D .2k (R -l )答案 B解析 正六边形外接圆的半径为R ,则弹簧的长度为R ,弹簧的伸长量为:Δx =R -l 由胡克定律可知,每根弹簧的弹力为:F 弹=k Δx =k (R -l ),两相邻弹簧夹角为120°,两相邻弹簧弹力的合力为:F 合=F 弹=k (R -l ), 弹簧静止处于平衡状态,由平衡条件可知,F 的大小为:F =F 合=k (R -l ),故B 正确,A 、C 、D 错误.12.(2019·山东烟台市下学期高考诊断)如图所示,质量为M 的斜劈静止在粗糙水平地面上,质量为m 的小物块正在斜面上匀速下滑.现在m 上施加一个水平推力F ,则在m 的速度减小为零之前,下列说法正确的是( )A .加力F 之后,m 与M 之间的摩擦力变小B .加力F 之后,m 与M 之间的作用力不变C .加力F 之后,M 与地面之间产生静摩擦力D .加力F 前后,M 与地面间都没有摩擦力 答案 D解析 加力F 前,m 匀速下滑,则垂直斜面方向:F N =mg cos θ, 滑动摩擦力为F f =μmg cos θ;在m 上加一水平向右的力F ,垂直斜面方向:F N ′=mg cos θ+F sin θ, 滑动摩擦力为F f ′=μF N ′=μ(mg cos θ+F sin θ);对物块,所受支持力增加了F sin θ,摩擦力增加了μF sin θ,即支持力与摩擦力成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,大小增大,m 与M 之间的作用力即为其合力,也是增大的,如图所示:则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下,水平方向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故A 、B 、C 错误,D 正确.13.(2019·宁波市3月模拟)在光滑的水平面上建立如图所示的直角坐标系xOy ,现在O 点固定一个带电荷量为Q 的正电荷,在x 轴正半轴上的点N (d,0)固定有带电荷量为8Q 的负电荷,y 轴正半轴位置固定有一根光滑绝缘细杆,细杆上套有带电荷量为+q 的轻质小球,当小球置于M 点时,恰好保持静止,则M 的纵坐标为( )A.12dB.33dC.32d D .d 答案 B解析 设OM 为y ,由平衡条件及数学知识可知kQq y 2=8kQq d 2+y 2·y d 2+y 2,得d 2+y 2=2y ,即y =33d ,故B 正确.14.(2019·广东肇庆市第二次统一检测)如图所示,质量分别为m A 和m B 的物体A 、B 用细绳连接后跨过滑轮,A 静止在倾角为45°的斜面上,B 悬挂着.已知m A =2m B ,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到50°,系统仍保持静止.下列说法中正确的是( )A .绳子对A 的拉力将增大B .物体A 对斜面的压力将增大C .物体A 受到的静摩擦力增大D .物体A 受到的静摩擦力减小 答案 C解析 设m A =2m B =2m ,对物体B 受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:F T ′=mg ;再对物体A 受力分析,受重力、支持力、拉力F T 和静摩擦力,F T =F T ′,如图,根据平衡条件得到:F f +F T -2mg sin θ=0,F N -2mg cos θ=0,解得:F f =2mg sin θ-F T =2mg sin θ-mg ,F N =2mg cos θ,当θ由45°增大到50°时,F T 不变,F f 不断变大,F N 不断变小,故C 正确,A 、B 、D 错误.。
(浙江选考)2020版高考物理总复习第三章3第3节牛顿运动定律的综合应用课件
3.(2019·浙江十校联考)撑竿跳是田径运动项目一种.在这项比 赛中,运动员双手握住一根特制的竿子,经过快速助跑后,借 助竿子撑地的反弹力量,使身体腾起,跃过横杆.关于撑竿跳, 下列说法正确的是( ) A.运动员起跳时,撑竿提供给运动员的弹力等于运动员所受 重力 B.运动员起跳时,撑竿提供给运动员的弹力小于运动员所受 重力 C.在运动员起跳上升阶段,运动员始终处于超重状态 D.在运动员越过横杆下落阶段,运动员始终处于失重状态
解析:选 D.起跳时,弹力大于运动员重力,上升阶段有向上加 速和向上减速两个阶段,所以先超重后失重;越过横杆后只受 重力,失重,所以 D 正确.
4.(2019·杭州四校联考)下列情境中属于超重现象的是( )
解析:选 D.汽车过拱桥最高点时,加速度竖直向下,汽车处于 失重状态,选项 A 错误;载人航天器在太空中的运动,重力完 全提供向心力,载人航天器处于完全失重状态,选项 B 错误; 人站在体重计上突然下蹲的瞬间,加速度向下,人处于失重状 态,选项 C 错误;电梯中的人随电梯向上加速运动,加速度向 上,人处于超重状态.选项 D 正确.
3.充分挖掘题目中的临界条件 (1)相接触与脱离的临界条件:接触处的弹力 FN=0. (2)相对滑动的临界条件:接触处的静摩擦力达到最大静摩擦 力. (3)绳子断裂的临界条件:绳子中的张力达到绳子所能承受的最 大张力. (4)绳子松弛的临界条件:张力为 0. 4.其他几个注意点 (1)正确理解轻绳、轻杆和轻弹簧的质量为 0 和受力能否突变的 特征的不同. (2)力是不能通过受力物体传递的受力,分析时要注意分清内力 和外力,不要漏力或添力.
在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物 理现象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮 力、液体柱不再产生压强等.
浙江省高三物理复习 第3章 第1讲 牛顿第一定律_牛顿第三定律课件 新人教
本章主要内容为牛顿运动定律及其应用.牛顿运动定律是经典物理学最基本、最 重要的规律,是力学的基础.历年高考中对牛顿运动定律的考查覆盖面大,且达 到了较高层次,纵观近几年牛顿运动定律主要从以下几个方面考查:(1)综合应 用牛顿运动定律与运动学规律;(2)熟练运用正交分解法;(3)要求灵活运用隔离 法和整体法相结合解决加速度相同的连结体问题;(4)将本章知识运用于电磁学 问题的求解中,尤其是粒子在复合场中的运动等.
知识有关,假设不计绳子质量,请你根据所学过的物理知识 分析,在僵持阶段下列说法正确的是( CD ) A.台北队拉绳的力大于荷兰队拉绳的力 B.台北队与地面的摩擦力大于荷兰队与地面的摩擦力 C.两队与地面的摩擦力大小相等,方向相反 D.两队拉绳子的力大小相等,方向相反
解析:在僵持阶段,两队在水平方向均受到两 个力,分别是绳子的拉力和地面的摩擦力,处 于平衡状态,根据牛顿第三定律,绳子拉队伍 的力和队伍拉绳子的力相等,由于绳子是轻质 的,故同一根绳子上张力相同,所以C、D正 确.
t 变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产 生 加 速 度 的 原 因 (不 能 说“力 是 产 生 速 度 的 原 因”、“力
是维持速度的原因”,也不能说"力是改变加速度 的原因").反应了物体运动的本性(不受外力将 保持原来的运动状态); ②牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有 保持原有运动状态的性质,这就是惯性.惯性反 映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体 运动状态不容易改变).
解析:质量是惯性的唯一量度,故A,D错,火车 速度变化慢是火车质量大,而跟静止与否无关, 故B错,乒乓球能快速抽杀说明它运动状态容易 改变,即惯性小,故C正确.
变式训练3、关于物体惯性,下列说法中正确的是( ) A.把手中的球由静止释放后,球能加速下落,说明力是改变物体惯性的原因 B.我国优秀田径运动员刘翔在进行110m栏比赛中做最后冲刺时,速度很大, 很难停下来,说明速度越大,物体的惯性也越大 C.战斗机在空战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性 D.公交汽车在启动时,乘客都要向前倾,这是乘客具有惯性的缘故
(浙江选考)2020版高考物理总复习第三章2第2节牛顿第二定律两类动力学问题课件
【题组过关】 考向 1 力与运动的关系 1.(多选)如图所示,一木块在光滑水平 面上受一恒力 F 作用,前方固定一足够 长的弹簧,则当木块接触弹簧后( ) A.木块立即做减速运动 B.木块在一段时间内速度仍可增大 C.当 F 等于弹簧弹力时,木块速度最大 D.弹簧压缩量最大时,木块加速度为零
解析:选 BC.木块接触弹簧后向右运动,弹力逐渐增大,开始 时恒力 F 大于弹簧弹力,合外力方向水平向右,与木块速度方 向相同,木块速度不断增大,A 项错误,B 项正确;当弹力增 大到与恒力 F 相等时,合力为零,速度增大到最大值,C 项正 确;之后木块由于惯性继续向右运动,但合力方向与速度方向 相反,木块速度逐渐减小到零,此时,弹力大于恒力 F,加速 度大于零,D 项错误.
考向 2 牛顿运动定律的瞬时性 2.如图甲所示,一质量为 m 的物体系于长度分别为 L1、L2 的 两根细线上,L1 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为 θ, L2 水平拉直,物体处于平衡状态.
(1)现将线 L2 剪断,求剪断 L2 的瞬间物体的加速度. (2)若将图甲中的细线 L1 换成长度相同(接 m 后),质量不计的轻 弹簧,如图乙所示,其他条件不变,求剪断 L2 的瞬间物体的加 速度.
第三章 牛顿运动定律
第 2 节 牛顿第二定律 两类动力学问题
一、牛顿第二定律 1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成_正__比___,跟物 体的质量成_反__比___,加速度的方向跟作用力的方向__相__同__. 2.表达式:F=_m__a_.
3.“五个”性质
同向性
公式 F 合=ma 是矢量式,任一时刻,F 合与 a__同__向__
2.解决两类基本问题的方法 以_加__速__度___为“桥梁”,由_运__动__学__公__式___和___牛__顿__运__动__定__律_____ 列方程求解,具体逻辑关系如图:
2020浙江高考物理二轮课后作业:专题一第三讲 牛顿运动定律
[课后作业(四)](建议用时:40分钟)一、选择题1.下列说法正确的是( )A.静止的物体一定不受力,受力的物体一定运动B.物体运动状态发生变化则物体一定受力的作用C.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大D.物体运动状态不变时有惯性,运动状态改变时没有惯性答案:B2.2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功到达月球背面,第一次在月球背面留下了人类航天器的足迹.嫦娥四号携带的玉兔二号月球车在月球背面行驶时( )A.处于完全失重状态B.不再满足牛顿运动定律C.受到的重力小于在地球上的重力D.具有的惯性小于在地球上的惯性答案:C3.(2019·嘉兴一中模拟)对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.“强弩之末势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.自行车转弯时,车手一方面要适当控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的答案:C4.水平路面上质量为30 kg的小车,在60 N水平推力作用下由静止开始以1.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动.2 s 后撤去该推力,则( )A.小车2 s末的速度是4 m/sB.小车受到的阻力大小是15 NC.撤去推力后小车的加速度大小是1 m/s2D.小车运动的总时间为6 s解析:选B.小车2 s 末的速度是:v =at =1.5×2 m/s =3 m/s ,故A 错误;根据牛顿第二定律得:F -f =ma ,解得:f =F -ma =(60-30×1.5) N =15 N ,故B 正确;撤去推力后,根据牛顿第二定律:f =ma 1,解得:a 1=0.5 m/s 2,故C 错误;撤去推力后运动的时间为:t 1= s =6 s ,所以小车运动的总时间为:t =(2+6) s =8 s ,故D 错误.30.5 5.(2019·浙江选考4月)如图所示,A 、B 、C 为三个实心小球,A 为铁球,B 、C 为木球.A 、B 两球分别连接在两根弹簧上,C 球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内.若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁)( )A .A 球将向上运动,B 、C 球将向下运动B .A 、B 球将向上运动,C 球不动C .A 球将向下运动,B 球将向上运动,C 球不动D .A 球将向上运动,B 球将向下运动,C 球不动答案:D6.如图所示,当小车向右加速运动时,物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时( )A .M 受静摩擦力增大B .M 对车厢壁的压力减小C .M 仍相对于车厢静止D .M 受静摩擦力减小解析:选C.分析M 受力情况如图所示,因M 相对车厢壁静止,有F f =Mg ,与水平方向的加速度大小无关,A 、D 错误.水平方向,F N =Ma ,F N 随a 的增大而增大,由牛顿第三定律知,B 错误.因F N 增大,物体与车厢壁的最大静摩擦力增大,故M 相对于车厢仍静止,C 正确.7.如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O 点并系住物体m .现将弹簧压缩到A 点,然后释放,物体一直可以运动到B 点.如果物体受到的阻力恒定,则( )A .物体从A 到O 加速运动,从O 到B 减速运动B .物体从A 到O 先加速后减速C .物体运动到O 点时所受合力为零D .物体从A 到O 的过程加速度逐渐减小答案:B8.我国高铁技术处于世界领先水平.动车组由动车和拖车组合而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该列车组( )A .启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B .做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为1∶1C .进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D .与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2解析:选D.设每节动车的功率为P ,牵引力为F ,每一节车厢的质量为m ,阻力为kmg .启动时,加速度方向向前,根据牛顿第二定律,乘客受到车厢的作用力方向向前,与运动方向相同,故A 错误.做加速运动时,有两节动力车厢,对整个车进行受力分析得:2F -8kmg =8ma ,对6、7、8车厢进行受力分析得:F 1-3kmg =3ma .对7、8车厢进行受力分析得:F 2-2kmg =2ma ,联立可得:=,故B 错误.设进站时从关闭发动机到停下来F 1F 232滑行的距离为s ,则:-8kmgs =0-m v 2,可知滑行的距离与速度不成正比,故C 错误.当12只有两节动车时,最大速率为v ,则:2P =8kmg ·v ,改为4节动车带4节拖车的动车组时:4P =8kmg ·v ′,所以:v ′=2v ,故D 正确.9.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球.容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )A .铁球向左,乒乓球向右B .铁球向右,乒乓球向左C .铁球和乒乓球都向左D .铁球和乒乓球都向右解析:选A.因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向右运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的水球的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起加速运动,所以小车加速运动时铁球相对小车向左运动.同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动.10.一轻质弹簧,一端固定在墙上,另一端连一小物块,小物块放在动摩擦因数为μ的水平面上,弹簧处在自然状态,小物块位于O 处.现用手将小物块向右移到A 处,然后从静止释放小物块,小物块开始运动,则( )A .小物块一定停在O 点B .小物块停止以后所受的摩擦力必不为0C .小物块无论停在O 点的左边还是右边,停前所受的摩擦力方向和停后所受摩擦力的方向两者可能相同,也可能相反D .小物块在由右边最远处回到O 点的过程中,速度的大小总是增大解析:选C.小球从A 向O 运动过程中,由于不知道接触面给物块的摩擦力相对于物块质量的大小,因此小物块停下来的位置有可能在O 点左侧、右侧、甚至是O 点都有可能,因此选项A 、B 均错;从A 到O 过程中,先加速,当弹力小于阻力则开始减速,选项D 错;无论是停在O 点左边或右边,停止前的摩擦力方向和停止后的摩擦力方向有可能相同、有可能相反,选项C 对.二、非选择题11.传送带以恒定速度v =4 m/s 顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m =2 kg 的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F =20 N 拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地面高H =1.8 m 的平台上,如图所示.已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?解析:物品在达到与传送带速度v =4 m/s 相等前,有:F +μmg cos 37°-mg sin 37°=ma 1解得a 1=8 m/s 2,由v =a 1t 1,得t 1=0.5 s ,位移x 1=a 1t =1 m 1221随后有:F -μmg cos 37°-mg sin 37°=ma 2,解得a 2=0,即物品随传送带匀速上升,位移x 2=-x 1=2 m ,t 2==0.5 s ,总时间t =t 1+t 2=1 s.H sin 37°x 2v 答案:见解析12.如图甲所示,光滑水平面上的O 点处有一质量为m =2 kg 的物体.物体同时受到两个水平力的作用,F 1=4 N ,方向向右,F 2的方向向左,大小如图乙所示.物体从静止开始运动,此时开始计时.求:(1)当t =0.5 s 时,物体的加速度大小;(2)物体在t =0至t =2 s 内,何时加速度最大?最大值为多少?(3)物体在t =0至t =2 s 内,何时速度最大?最大值为多少?解析:(1)当t =0.5 s 时,F 2=(2+2×0.5) N =3 NF 1-F 2=maa == m/s 2=0.5 m/s 2.F 1-F 2m 4-32(2)物体所受的合外力为F 合=F 1-F 2=4-(2+2t )=2-2t (N)作出F 合-t 图如图1所示从图1中可以看出,在0~2 s 范围内当t =0时,物体有最大加速度a 0.F 0=ma 0a 0== m/s 2=1 m/s 2F 0m 22当t =2 s 时,物体也有最大加速度a 2.F 2=ma 2a 2== m/s 2=-1 m/s 2F 2m -22负号表示加速度方向向左.(3)由牛顿第二定律得:a ==1-t (m/s 2)F 合m 画出a -t 图象如图2所示由图2可知t =1 s 时速度最大,最大值等于上方三角形的面积.v =×1×1 m/s =0.5 m/s.12答案:(1)0.5 m/s 2(2)t =0或t =2 s 时加速度最大 1 m/s 2(3)t =1 s 时速度最大 0.5 m/s[课后作业(五)](建议用时:40分钟)一、选择题1.如图所示,两个物体A 、B 叠放在一起,接触面粗糙,现将它们同时以相同的速度水平抛出,不计空气阻力,在空中运动的过程中,物体B ( )A .只受重力B .受重力和A 对它的压力C .受重力和A 对它的摩擦力D .受重力、A 对它的压力和摩擦力解析:选A.两个物体A 、B 同时以相同的速度水平抛出,由于不计空气阻力,两个物体都处于完全失重状态,故在空中运动的过程中,物体A 、B 都只受到重力,B 、C 、D 错误,A 正确.2.在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间t 后停止,现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑,若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ,则小物块上滑到最高位置所需时间与t 之比为( )A. B.2μ1+μμ1+2μC. D.μ2+μ1+μ2μ解析:选A.木板水平时,物块的合力是滑动摩擦力,以初速度方向为正方向,根据牛顿第二定律得出:小物块的加速度为a 1=-μg ,设滑行初速度为v 0,则滑行时间为t ==;木板改置成倾角为45°的-v 0-μg v 0μg 斜面后,对物块进行受力分析如图所示.小滑块的合力F 合=-(mg sin45°+μmg cos 45°),小物块上滑的加速度a 2=-=-,滑行时间t ′==,因此(mg sin 45°+μmg cos 45°)m(1+μ)2g 2-v 0a 22v 0(1+μ)2g ==,故选项A 正确,B 、C 、D 错误.t ′t a 1a 22μ1+μ3.如图所示,质量为m 1和m 2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F 作用下,先沿光滑水平面,再沿粗糙的水平面运动,则在这两个阶段的运动中,细线上张力的大小情况是( )A .由大变小B .由小变大C .始终不变D .由大变小再变大解析:选C.在光滑的水平面上运动时,设细线上的张力为F 1,加速度为a 1,由牛顿第二定律得F 1=m 1a 1①F =(m 1+m 2)a 1②联立①②解得:F 1=m 1Fm 1+m 2在粗糙的水平面上运动时,设细线的张力为F ′1,加速度为a 2,由牛顿第二定律得:F ′1-μm 1g =m 1a 2,③F -μ(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a 2④联立③④解得:F ′1=m 1Fm 1+m 2综上可得,无论在光滑的水平面上还是在粗糙的水平面上运动时,细线上的张力都是,故C 正确.m 1Fm 1+m 24.质量为2 kg 的物体在粗糙的水平地面上运动,当运动的速度为10 m/s 时,给物体施加一个水平恒力,在此恒力的作用下物体做直线运动,其速度随时间的变化如图所示,则下列说法中错误的是(g 取10 m/s 2)( )A .恒力的大小为6 NB .前4 s 内摩擦产生的热量为48 JC .恒力方向始终与摩擦力方向相同D .物体与地面间的动摩擦因数为0.2解析:选C.由图可知,0~2 s 物体做匀减速运动,2~6 s 反向做匀加速运动.可知0~2 s 时恒力方向与运动方向相反,与摩擦力方向相同;2~6 s 时恒力方向与运动方向相同,与摩擦力方向相反,C 错误;根据牛顿第二定律:减速时F +f =ma 1,加速时F -f =ma 2,而a 1=5 m/s 2,a 2=1 m/s 2,联立解得F =6 N ,f =4 N ,故A 正确;0~2 s 内,物体的位移大小为x 1=×10×2 m =10 m ,2~4 s 内,物体的位移大小为x 2=×2×2 m =2 m ,摩擦产生的1212热量Q =f (x 2+x 1)=4×(10+2) J =48 J ,故B 正确;由f =μmg 得,μ=0.2,故D 正确.5.(2019·宁波慈溪中学期中)电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯做匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10 N .电梯做匀变速运动,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8 N ,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g 取10 m/s 2)( )A .电梯可能向上加速运动,加速度大小为4 m/s 2B .电梯可能向下加速运动,加速度大小为4 m/s 2C .电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s 2D .电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s 2答案:C6.(2019·嘉兴一中模拟)一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M =15 kg 的重物,重物静止于地面上,有一质量m =10 kg 的猴从绳子另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g 取10 m/s 2)( )A .25 m/s 2B .5 m/s 2C .10 m/s 2D .15 m/s 2答案:B7.(2019·温州平阳二中期中)如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为M ,环的质量为m ,已知环以某一初速度沿着杆匀减速下滑,设环的加速度大小为a ,则在环下滑过程中箱对地面的压力F 为( )A .F =(M +m )gB .F =Mg +m (g +a )C .Mg <F <(m +M )gD .F =Mg +m (g -a )答案:B8.(多选)如图所示,光滑水平桌面上放置一长木板,长木板上表面粗糙,上面放置一小铁块,现有一水平向右的恒力F 作用于铁块上,以下判断正确的是( )A .铁块与长木板都向右运动,且两者一定保持相对静止B .若水平力足够大,铁块与长木板间有可能发生相对滑动C .若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板有可能发生相对滑动D .若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板仍将保持相对静止解析:选BD.设木板质量为M ,小铁块的质量为m ,它们之间的最大静摩擦力为F f ,当铁块受到的摩擦力达到最大静摩擦力时,两者之间相对滑动,根据牛顿第二定律知,此时加速度a =,对木板和小铁块整体,有F =(M +m )a =,则F >时,两者F f M (M +m )F f M (M +m )F f M 发生相对滑动,选项A 错误,B 正确;若两者保持相对静止,则两者之间的摩擦力小于最大静摩擦力,当拉力反向时,两者摩擦力的大小不变,方向改变,仍然保持相对静止,选项C 错误,D 正确.9.(原创)绰号“威龙”的第五代制空战机歼20具备高隐身性、高机动性能力,为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥,歼20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度.假设某次垂直飞行测试实验中,歼20加速达到50 m/s 后离地,而后开始竖直向上飞行试验.该飞机在10 s 内匀加速到 3 060 km/h ,匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km.假设加速阶段所受阻力恒定,约为重力的 0.2.已知该歼20质量为20吨,声速为340 m/s ,忽略战机因油耗等导致质量的变化.则下列说法正确的是( )A .本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 sB .加速阶段系统的推力为1.84×106 NC .加速阶段时飞行员有晕厥可能D .飞机在匀速阶段时爬升高度为14.25 km解析:选B.加速阶段初速度v 0=50 m/s ,末速度v =3 060 km/h =850 m/s ,根据v =v 0+at ,加速度a =80 m/s 2=8g ,飞行员不会晕厥,C 选项错误;根据牛顿第二定律F -f -mg =ma ,推力F =f +ma +mg =1.84×106 N ,B 选项正确;加速阶段上升的高度x =v 0t +at 2=4 500 m ,即匀速上升14 km ,D 选项错误;匀速飞行时间t ==12s v 14 000850s =16.47 s ,A 选项错误.二、非选择题10.(2019·绍兴一中期中)斜面ABC 中AB 段粗糙,BC 段长为1.6 m 且光滑,如图甲所示.质量为1 kg 的小物块以初速度v 0=12 m/s 沿斜面向上滑行,到达C 处速度恰好为零,小物块沿斜面上滑的v -t 图象如图乙所示.已知在AB 段的加速度是BC 段加速度的两倍,g 取10 m/s 2.(v B 、t 0未知)求: (1)小物块沿斜面向上滑行通过B 点处的速度v B 的大小;(2)斜面AB 段的长度;(3)小物块沿斜面向下滑行通过BA 段的时间.解析:(1)小物块沿斜面向上滑行的初速度v 0=12 m/s由a AB =2a BC 可得:=212-v Bt 0vB t 0解得:v B =4 m/s.(2)在上滑过程中:对AB 段有v -v =2a AB s AB 2B20在上滑过程:对BC 段有v -v =2a BC s BC 2C2B 由以上两式解得:s AB =6.4 m.(3)上滑时a AB =2a BC由牛顿第二定律可知:f +mg sin θ=2mg sin θ,即f =mg sin θ所以下滑通过AB 段时小物块做匀速运动,其速度为v B =4 m/s因此t BA ==s =1.6 s.sAB vB 6.44答案:(1)4 m/s (2)6.4 m (3)1.6 s11.(2018·浙江选考4月)可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏.如图所示,有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上,先以加速度a =0.5 m/s 2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t =8 s 时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变).若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,已知sin37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小;(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小.(计算结果可用根式表示)解析:(1)在企鹅向上奔跑过程中:x =at 2,12解得:x =16 m.(2)在企鹅卧倒以后将进行两个过程的运动,第一个过程是从卧倒到最高点,第二个过程是从最高点滑到最低点,两次过程由牛顿第二定律分别有:mg sin 37°+μmg cos 37°=ma 1mg sin 37°-μmg cos 37°=ma 2解得:a 1=8 m/s 2,a 2=4 m/s 2.(3)企鹅卧倒滑到最高点的过程中,做匀减速直线运动,设时间为t ′,位移为x ′;t ′=,x ′=a 1t ′2,解得:x ′=1 m.at a 112企鹅从最高点滑到出发点的过程中,设末速度为v t ,初速度为0,则有:v -02=2a 2(x +x ′)2t 解得:v t =2 m/s.34答案:(1)16 m (2)8 m/s 2 4 m/s 2 (3)2 m/s 34。
(浙江选考)2020版高考物理总复习第三章1第1节牛顿第一、第三定律课件
应用牛顿第三定律需注意的三个问题 (1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第 三定律都是成立的. (2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同, 所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同. (3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能涉 及第三个物体.
【题组过关】 1.(2019·义乌市联考)关于牛顿第三定律,下列说法正确的是 () A.对重力、弹力、摩擦力不适用 B.当相互作用的两个物体相距很远时不适用 C.当相互作用的两个物体做加速运动时不适用 D.相互作用的两个物体没有直接接触时也适用
[解析] 由平衡条件可知,绳子对甲的拉力大小等于甲受到的 重力,A 错;由作用力与反作用力的关系可知,绳子对甲的拉 力等于甲对绳子的拉力,B 错;乙能把绳子拉断,对于具有同 样承受能力的绳子,说明乙拉断绳子前的瞬间绳上的拉力一定 大于绳子的承受力,而甲拉的绳子能承受甲的重力,甲、乙质 量相等,因此绳上的拉力一定大于乙的重力,C 错,D 对. [答案] D
二、牛顿第三定律 1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是_相__互___的,一 个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一物 体_也__施__加__了__力___.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互 作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力. 2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_相__等___, 方向_相__反___,作用在___同__一__条__直__线__上_____. 3.意义:建立了相互作用物体之间的联系及作用力与 __反__作__用__力____的相互依赖关系.
小车上,有质量为 m1 和 m2 的两个小球 (m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止 时,若不考虑其他阻力,则两个小球( )
(浙江选考)2020版高考物理总复习课件:第三章1第1节牛顿第一、第三定律课件
牛顿第三定律 【知识提炼】 1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关” (1)“三同”:①大小相同;②性质相同;③变化情况相同. (2)“三异”:①方向不同;②受力物体不同;③产生效果不同. (3)“三无关”:①与物体的种类无关;②与物体的运动状态无 关;③与物体是否和其他物体存在相互作用无关.
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
【典题例析】 (2019·台州高二期中)如图所示,质 量相等的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住 绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉 断了,则( ) A.绳子对甲的拉力小于甲的重力 B.绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力 C.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定小于乙的重力 D.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定大于乙的重力
牛顿第一定律
【题组过关】
1.(2019·浙江十校联考)漫画中的情景在公交车
急刹时常会出现.为提醒乘客注意,公交公司征
集到几条友情提示语,其中对惯性的理解正确的是( )
A.站稳扶好,克服惯性
B.稳步慢行,避免惯性
C.当心急刹,失去惯性
D.谨防意外,惯性恒在
解析:选 D.惯性是物体固有属性,恒在.
2.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的
二、牛顿第三定律 1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是_相__互___的,一 个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一物 体_也__施__加__了__力___.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互 作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力. 2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_相__等___, 方向_相__反___,作用在___同__一__条__直__线__上_____. 3.意义:建立了相互作用物体之间的联系及作用力与 __反__作__用__力____的相互依赖关系.
高考物理二轮复习专题牛顿运动定律讲
专题03 牛顿运动定律考点考纲要求专家解读牛顿运动定律及其应用Ⅱ1.从近几年的高考考点分布知道,本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题;理解超重和失重现象,掌握牛顿第二定律的验证方法和原理。
2.高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题。
高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系。
3.本章是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,仍将为高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高。
超重与失重Ⅰ单位制Ⅰ纵观近几年高考试题,预测2020年物理高考试题还会考:1、牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与动量、能量、电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.2、本专题是高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高,单独考查的题目多为选择题,与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。
考向01 牛顿运动定律1.讲高考(1)考纲要求主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题(2)命题规律牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.案例1.【2020·新课标Ⅱ卷】(12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。
2020年6月浙江学考物理学考复习 专题03 牛顿运动定律(解析版)
学考考前大作战03:牛顿运动定律一、基础在线、夯实双基提示:匀速直线运动静止低速匀速直线运动静止质量相等相反F′=-F 作用力质量作用力F=ma惯性宏观低速受力情况运动情况基本单位导出单位质量时间长度基本量二、自我诊断、考点快练1.(2020·浙江十校联考)漫画中的情景在公交车急刹时常会出现.为提醒乘客注意,公交公司征集到几条友情提示语,其中对惯性的理解正确的是()A.站稳扶好,克服惯性B.稳步慢行,避免惯性C.当心急刹,失去惯性D.谨防意外,惯性恒在解析:选D.惯性是物体固有属性,恒在.2.如图所示,冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变,我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”.这里所指的“本领”是冰壶的惯性,则惯性的大小取决于()A.冰壶的速度B.冰壶的质量C.冰壶受到的推力D.冰壶受到的阻力解析:选B.一个物体惯性的大小,与其运动状态、受力情况是没有任何关系的,衡量物体惯性大小的唯一因素是质量,故B正确.3. (2019·4月浙江选考)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是()A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力[解析]小明与船之间存在静摩擦力,A正确;杆的弯曲是由于受到小明对杆的作用力,B错误;杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力,大小相等,C错误;小明对杆的力和岸对杆的力受力物体都是杆,两者不是作用力与反作用力,D错误.[答案]A4.【2019年11月浙江省台州市高三选考教学质量评估】电导率σ是电阻率ρ的倒数,即σ=1ρ。
σ用国际单位制中基本单位表示正确的是A. kg·m2s-1C-2B. kg·m3s-1C-2C. kg-1·m-3s3A2D. kg-1·m-2s3A2【答案】C【解析】根据电阻定律可知:LRSρ=,解得:RSLρ=则:1LRSσρ==,根据欧姆定律可知:URI=,联立可得:LIUSσ=根据WUq=,而W=FL;q=It,联立并根据公式对应单位的换算可知,其单位为:kg-1·m-3s3A2,故C正确。
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考点3 牛顿运动定律
考试标准
牛顿第一定律惯性
1.牛顿第一定律
(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;
②揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因.
2.惯性
(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关.
牛顿第二定律力学单位制
1.牛顿第二定律
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
(2)表达式:F=ma.
(3)适用范围
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.2.力学单位制
(1)单位制:由基本单位和导出单位一起组成了单位制.
(2)基本单位:基本物理量的单位.国际单位制中基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒.
(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.
牛顿第三定律
1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.
2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.3.表达式:F=-F′.
瞬时问题
1.牛顿第二定律的表达式为:F合=ma,加速度由物体所受合外力决定,加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时,加速度也随着发生突变,而物体运动的速度不能发生突变.
2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别:
(1)轻绳和轻杆:剪断轻绳或轻杆断开后,原有的弹力将突变为0.
(2)轻弹簧和橡皮条:当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时,轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.
超重和失重
1.超重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有向上的加速度.
2.失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有向下的加速度.
3.完全失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.
(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.
4.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关.
(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.
5.判断超重和失重的方法
连接体问题
1.连接体的运动特点
轻绳连接——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.
轻杆连接——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比.
轻弹簧连接——在弹簧发生形变的过程中,两端物体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端物体的速度相等.
2.处理连接体问题的方法。