高考物理二轮复习资料
高三物理第二轮复习:力与运动专题(含答案)
高三物理第二轮专题复习力与运动专题一、要点归纳(一)深刻理解牛顿第一、第三定律1.牛顿第一定律(惯性定律)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.(1)理解要点①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因.(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关.②质量是物体惯性大小的量度.2.牛顿第三定律作用力与反作用力一定是同种性质的力,作用效果不能抵消.懂得与一对平衡力区分。
(二)牛顿第二定律1.定律内容:物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比,跟物体的质量m成反比.2.公式:F合=ma理解要点①因果性:F合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失.②方向性:a与F合都是矢量,方向相同.③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力.3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1)确定研究对象;(2)分析研究对象的受力情况,画出受力分析图并找出加速度的方向;(3)建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;(5)统一单位,计算数值.二、热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时,常要用到正交分解法.●例1如图甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37°固定,质量m=1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点.现有水平向右的风力F作用于小球上,经时间t1=2 s后停止,小球沿细杆运动的部分v-t图象如图1-15乙所示.试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)小球在0~2 s内的加速度a1和2~4 s内的加速度a2.(2)风对小球的作用力F的大小.二、连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题,整体法与隔离法是处理这类问题的重要手段.1.整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.2.隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求连接体内物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法.●例2 如图所示,在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连,在外力F 1、F 2的作用下运动.已知F 1>F 2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为( )A .F 1-F 2kB .F 1-F 22kC .F 1+F 22kD .F 1+F 2k★同类拓展 如图所示,质量为m 的小物块A 放在质量为M 的木板B 的左端,B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动,且A 、B 相对静止.某时刻撤去水平拉力,经过一段时间,B 在地面上滑行了一段距离x ,A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L (设木板B 足够长)后A 和B 都停了下来.已知A 、B 间的动摩擦因数为μ1,B 与地面间的动摩擦因数为μ2,且μ2>μ1,则x 的表达式应为( )A .x =M m LB .x =(M +m )L mC .x =μ1ML (μ2-μ1)(m +M )D .x =μ1ML (μ2+μ1)(m +M )三、临界问题●例3 如图所示,滑块A 置于光滑的水平面上,一细线的一端固定于倾角为45°、质量为M 的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线另一端拴一质量为m 的小球B .现对滑块施加一水平方向的恒力F ,要使小球B 能相对斜面静止,恒力F 应满足什么条件?四、超重与失重问题●例4 为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯的运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验:质量m =50 kg 的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层的过程中,体重计的示数随时间变化的情况,并作出了如图所示的图象.已知t =0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.求:(1)电梯启动和制动时的加速度大小.(2)该大楼的层高.三、经典考题在本专题中,正交分解、整体与隔离相结合是最重要也是最常用的思想方法,是高考中考查的重点.1.[2007年·上海物理卷]有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示).现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 ( )A .N 不变,T 变大B .N 不变,T 变小C .N 变大,T 变大D .N 变大,T 变小2.[2004年·全国理综卷]如图所示,在倾角为α的固定光滑斜面上有一块用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为 ( )A .g 2sin α B .g sin α C .32g sin α D .2g sin α3. [2010年海南卷]如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力A.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右4.[2009年高考·山东理综卷]如图所示,某货场需将质量m 1=100 kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物由轨道顶端无初速度滑下,轨道半径R =1.8 m .地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A 、B ,长度均为l =2 m ,质量均为m 2=100 kg ,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g =10 m/s 2)(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力.(2)若μ1=0.5,求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间.5.[2009年海南卷]一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以012/v m s =的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。
高三物理二轮复习总结
高三物理二轮复习总结
一、电学
1.电场
• 电场强度的定义和计算
• 电场线的性质
• 静电力和电场力的区别
• 高斯定理的应用
• 点电荷、均匀带电线、均匀带电平板的电场分布和性质
2.电势
• 电势的定义和计算
• 电势差与电场强度之间的关系
• 不同位置的电势比较
• 电势能与静电势能的关系
3.电流
• 电流密度的定义和计算
• 欧姆定律及其在电路中的应用
• 串、并联电路的计算
• 电阻和电阻率的概念
• 线性电路中的功率、功率损失
4.磁学
• 磁场的概念及特征
• 磁场与电场的比较
• 安培环路定理和它在电磁感应中的应用• 洛伦兹力的方向判断
• 电流在磁场中的力和力矩计算
• 磁场边缘方向判断
5.电磁感应
• 电磁感应现象的基本定律
• 动生电动势和感生电流的计算
• 感应电磁场的方向判断
• 感应现象在生活中的应用和意义
• 变压器的结构和工作原理
6.电磁振荡
• 电路中的电感和电容
• LC振荡电路和RLC电路的特点
• 阻尼振动和受迫振动
• 振荡频率和自然频率的计算
• 干涉、衍射的原理和应用
7.光学
• 光的直线传播和反射定律
• 几种光学仪器的原理与应用
• 全反射的条件和光纤的原理
• 牛顿环、菲涅耳双缝干涉的原理
• 光在不同介质中的传播规律
8.物理学中的其他难点
• 相对论及其基本概念
• 波粒二象性及其实验基础
• 原子物理学中的基本概念和现象
• 核物理学的基本原理和应用
• 环保意识、能源可持续发展和科学技术创新。
高中物理二轮复习资料
高中物理二轮复习资料1 物体带电的标志:能够吸引轻小物体。
(带电体的性质)2 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。
3 摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同,在摩擦时,束缚电子能力强的物质就得到电子带负电,束缚电子能力差的物质就失去电子带正电。
4 正电荷:绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷。
负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。
5 电荷的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
6 验电器的作用:用来检验物体是否带电。
验电器的工作原理:利用同种电荷相互排斥的原理工作的。
7 电量:电荷的多少叫做电量。
电量的单位是库仑,简称库。
8 电子电量:一个电子所带的电量叫电子电量。
它是*10-19库。
9 中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象,叫做中和。
10 1897年英国科学家汤姆逊发现了电子。
11 电流方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
电子移动方向与它正好相反。
12 导体:容易导电的物体叫导体。
如金属、石墨、人体、大地及酸碱盐水液。
绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。
如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
13 电源:能够提供持续电流的装置。
在干电池中电能是以化学能的形式存在。
14 自由电子:在金属导体中能脱离原子核束缚而在金属内部自由移动的电子。
15 电路:把用电器、电源、开关用导线连接起来的电流路径。
电路图:用符号表示电路连接情况的图。
16 通路:处处接通的电路。
开路:某处断开的电路。
短路:不经过用电器直接把导线接在电源两端的电路。
17 串联电路:把电路元件逐个顺次连接起来的电路。
特点:电流依次通过每个用电器。
并联电路:把电路元件并列连接起来的电路。
特点电流在某处分支,再在某处会合。
对于定滑轮,动滑轮和滑轮组明确以下5个关系对于分析问题是很重要的(以竖直向上提升重物的滑轮、滑轮组为例)(1)当不考虑动滑轮重及绳与滑轮之间摩擦时,拉力与被提升的物重的关系.(2)若考虑动滑轮重,不计摩擦时,拉力与被提升物重关系.(3)若考虑摩擦,拉力与被提升物关系.(4)绳子自由端(即:拉力作用点)移动的距离S与重物被提升的距离h的关系:S=nh(n为向上提升物体绳的段数)(5)绳子自由端(即拉力作用点)移动速度VF,重物被提升的速度VG关系.一、光的传播1、光源:能够发光的物体可分为(1)自然光源如:太阳,萤火虫(2)人造光源如:蜡烛,电灯2、光的传播:(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的(2)直线传播现象①影子的形成:日食、月食、无影灯②小孔成像:倒立、实像3、光的传播速度:(1)光在真空中的传播速度是×108(2)光在水中的传播速度是真空中的3/4(3)光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3二、光的反射1、反射现象:光射到物体的表面被反射出去的现象2、概念:(1)一点:入射点(2)二角:①入射角:入射光线与法线的夹角②反射角:反射光学分与法线的夹角(3)三线:入射光线、反射光线、法线3、反射定律:(1)入射光线、反射光线、法线在同一平面内(三线共面)(2)入射光线、反射光线分居法线两侧(两线异侧)(3)反射角等于入射角(两角相等)4、反射分类:遵循光的反射定律。
物理二轮复习知识点总结
物理二轮复习知识点总结第一章:力学1. 牛顿运动定律- 牛顿第一定律:物体在静止或匀速直线运动中,如果不受外力作用,将保持原来的状态。
- 牛顿第二定律:物体受到的合力等于物体的质量和加速度的乘积,即F=ma。
- 牛顿第三定律:任何两个物体互相作用的力,其大小相同、方向相反,且作用在互相作用的两个物体上。
2. 动能和动能定理- 动能:物体由于运动而具有的能量。
- 动能定理:外力对物体做功等于物体动能的增量。
3. 势能和机械能守恒定律- 势能:物体由于位置而具有的能量。
- 机械能守恒定律:系统的机械能守恒,即物体的总机械能在不受非弹性碰撞等非保守力的作用下保持不变。
4. 动能和势能转化- 弹性势能和弹簧振子:当弹簧伸长或压缩时,具有弹性势能。
- 重力势能和万有引力:物体由于位置而具有的能量。
- 动能和机械能转化:在运动的过程中,物体的动能和势能之间可以相互转化。
5. 简谐振动- 简谐振动的条件:受力恢复力与位移成正比,方向与位移成反比。
- 简谐振动的规律:周期T与振幅A、弹簧的劲度系数k以及物体的质量m有关,T=2π√(m/k);频率f与周期T成反比,f=1/T。
- 简谐振动的能量:弹性势能和动能随时间的变化。
6. 平衡- 极大静力学平衡:物体处于平衡时,受到的所有力合力为零,合力矩为零。
- 平衡的充要条件:合力为零,合力矩为零。
第二章:热学1. 热力学定律- 第一定律:能量守恒定律,即热量和功相互转化。
- 第二定律:熵增加原理,热量不能自发从低温物体传导到高温物体。
2. 理想气体定律- 理想气体状态方程:PV=nRT。
- 理想气体的内能:内能是系统的动能和势能的总和。
3. 热量传递和功- 热传递方式:传导、对流、辐射。
- 热功等价原理:热量可以做功。
4. 热力学循环- 卡诺循环:理论上最有效的热力学循环。
5. 热力学过程- 等温过程:温度不变,内能变化,但对外界做功。
- 绝热过程:没有热量交换,内能变化,但对外界不做功。
高考物理二轮复习知识
高考物理二轮复习知识高考物理二轮温习知识:牛顿运动定律1.牛顿第一定律:一切物体总坚持匀速直线运动形状或运动形状,直到有外力迫使它改动这种运动形状为止。
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需求力来维持。
(2)定律说明了任何物体都有惯性。
(3)不受力的物体是不存在的。
牛顿第一定律不能用实验直接验证。
但是树立在少量实验现象的基础之上,经过思想的逻辑推理而发现的。
它通知了人们研讨物理效果的另一种新方法:经过观察少量的实验现象,应用人的逻辑思想,从少量现象中寻觅事物的规律。
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能复杂地以为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2.惯性:物体坚持匀速直线运动形状或运动形状的性质。
(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力状况及运动形状有关。
因此说,人们只能〞应用〞惯性而不能〞克制〞惯性。
(2)质量是物体惯性大小的量度。
3.牛顿第二定律:物体的减速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成正比,减速度的方向跟合外力的方向相反,表达式F合=ma(1)牛顿第二定律定量提醒了力与运动的关系,即知道了力,可依据牛顿第二定律,剖析出物体的运动规律;反过去,知道了运动,可依据牛顿第二定律研讨其受力状况,为设计运动,控制运动提供了实际基础。
(2)对牛顿第二定律的数学表达式F合=ma,F合是力,ma是力的作用效果,特别要留意不能把ma看作是力。
(3)牛顿第二定律提醒的是力的瞬间效果。
即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变减速度就变,力撤除减速度就为零,留意力的瞬间效果是减速度而不是速度。
(4)牛顿第二定律F合=ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F合的方向总是分歧的。
F合可以停止分解与分解,ma也可以停止分解与分解。
4.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同不时线上。
高三物理第二轮总复习全套精品(共10个专题)
全册教案导学案说课稿试题高三物理二轮总复习全册教学案高三物理第二轮总复习目录第1专题力与运动 (1)第2专题动量和能量 (46)第3专题圆周运动、航天与星体问题 (76)第4专题带电粒子在电场和磁场中的运动 (94)第5专题电磁感应与电路的分析 (120)第6专题振动与波、光学、执掌、原子物理 (150)第7专题高考物理实验 (177)第8专题 (202)第9专题高中物理常见的物理模型 (221)第10专题计算题的答题规范与解析技巧 (240)第1专题 力与运动知识网络考点预测本专题复习三个模块的内容:运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用.运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容,它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体.虽然运动的描述、受力平衡在近几年都有独立的命题出现在高考中但由于理综考试题量的局限以及课改趋势,独立考查前两模块的命题在2013年高考中出现的概率很小,大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题,而且占不少分值.在综合复习这三个模块内容的时候,应该把握以下几点:1.运动的描述是物理学的重要基础,其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律,公式和推论众多.其中,平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点.2.无论是平衡问题,还是动力学问题,一般都需要进行受力分析,而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法,每年高考都会对其进行考查.3.牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一,与此有关的高考试题每年都有,题型有选择题、计算题等,趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题.此外,它还经常与电场、磁场结合,构成难度较大的综合性试题.一、运动的描述 要点归纳(一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法1.某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,即v -t =v t 2. 2.在连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δs 为恒量,且Δs =aT 2.3.在初速度为零的匀变速直线运动中,相等的时间T 内连续通过的位移之比为:s1∶s2∶s3∶…∶s n=1∶3∶5∶…∶(2n-1)通过连续相等的位移所用的时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶t n=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1).4.竖直上抛运动(1)对称性:上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性.(2)可逆性:上升过程做匀减速运动,可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究.(3)整体性:整个运动过程实质上是匀变速直线运动.5.解决匀变速直线运动问题的常用方法(1)公式法灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决.(2)比例法在初速度为零的匀加速直线运动中,其速度、位移和时间都存在一定的比例关系,灵活利用这些关系可使解题过程简化.(3)逆向过程处理法逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”,将物体的运动过程倒过来进行研究的方法.(4)速度图象法速度图象法是力学中一种常见的重要方法,它能够将问题中的许多关系,特别是一些隐藏关系,在图象上明显地反映出来,从而得到正确、简捷的解题方法.(二)运动的合成与分解1.小船渡河设水流的速度为v1,船的航行速度为v2,河的宽度为d.(1)过河时间t仅由v2沿垂直于河岸方向的分量v⊥决定,即t=dv⊥,与v1无关,所以当v2垂直于河岸时,渡河所用的时间最短,最短时间t min=dv2.(2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定.当v1<v2时,最短路程s min=d;当v1>v2时,最短路程s min=v1v2 d,如图1-1 所示.图1-12.轻绳、轻杆两末端速度的关系(1)分解法把绳子(包括连杆)两端的速度都沿绳子的方向和垂直于绳子的方向分解,沿绳子方向的分运动相等(垂直方向的分运动不相关),即v 1cos θ1=v 2cos_θ2.(2)功率法通过轻绳(轻杆)连接物体时,往往力拉轻绳(轻杆)做功的功率等于轻绳(轻杆)对物体做功的功率.3.平抛运动如图1-2所示,物体从O 处以水平初速度v 0抛出,经时间t 到达P 点.图1-2(1)加速度⎩⎪⎨⎪⎧ 水平方向:a x =0竖直方向:a y=g (2)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 2x +v 2y =v 20+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 =gt v 0,即θ=arctan gt v 0. (3)位移⎩⎪⎨⎪⎧ 水平方向:s x =v 0t 竖直方向:s y =12gt2 设合位移的大小s =s 2x +s 2y =(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=s y s x =12gt 2v 0t =gt 2v 0,即α=arctan gt 2v 0要注意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.(4)时间:由s y =12gt 2得,t =2s y g,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s y 决定,而与抛出时的初速度v 0无关.(5)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(g =Δv Δt)相等,且必沿竖直方向,如图1-3所示.图1-3任意两时刻的速度与速度的变化量Δv 构成直角三角形,Δv 沿竖直方向.注意:平抛运动的速率随时间并不均匀变化,而速度随时间是均匀变化的.(6)带电粒子(只受电场力的作用)垂直进入匀强电场中的运动与平抛运动相似,出电场后做匀速直线运动,如图1-4所示.图1-4故有:y =(L ′+L 2)·tan α=(L ′+L 2)·qUL dm v 20. 热点、重点、难点(一)直线运动高考中对直线运动规律的考查一般以图象的应用或追及问题出现.这类题目侧重于考查学生应用数学知识处理物理问题的能力.对于追及问题,存在的困难在于选用哪些公式来列方程,作图求解,而熟记和运用好直线运动的重要推论往往是解决问题的捷径.●例1 如图1-5甲所示,A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B 车在A 车前s =84 m 处时,B 车的速度v B =4 m/s ,且正以a =2 m/s 2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车的加速度突然变为零.A 车一直以v A =20 m/s 的速度做匀速运动,从最初相距84 m 时开始计时,经过t 0=12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少?图1-5甲【解析】设B 车加速行驶的时间为t ,相遇时A 车的位移为:s A =v A t 0B 车加速阶段的位移为:s B 1=v B t +12at 2 匀速阶段的速度v =v B +at ,匀速阶段的位移为:s B 2=v (t 0-t )相遇时,依题意有:s A =s B 1+s B 2+s联立以上各式得:t 2-2t 0t -2[(v B -v A )t 0+s ]a =0 将题中数据v A =20 m/s ,v B =4 m/s ,a =2 m/s 2,t 0=12 s ,代入上式有:t 2-24t +108=解得:t 1=6 s ,t 2=18 s(不合题意,舍去)因此,B 车加速行驶的时间为6 s .[答案] 6 s【点评】①出现不符合实际的解(t 2=18 s)的原因是方程“s B 2=v (t 0-t )”并不完全描述B 车的位移,还需加一定义域t ≤12 s .②解析后可以作出v A -t 、v B -t 图象加以验证.图1-5乙根据v -t 图象与t 围成的面积等于位移可得,t =12 s 时,Δs =[12×(16+4)×6+4×6] m =84 m .(二)平抛运动平抛运动在高考试题中出现的几率相当高,或出现于力学综合题中,如2008年北京、山东理综卷第24题;或出现于带电粒子在匀强电场中的偏转一类问题中,如2008年宁夏理综卷第24题、天津理综卷第23题;或出现于此知识点的单独命题中,如2009年高考福建理综卷第20题、广东物理卷第17(1)题、2008年全国理综卷Ⅰ第14题.对于这一知识点的复习,除了要熟记两垂直方向上的分速度、分位移公式外,还要特别理解和运用好速度偏转角公式、位移偏转角公式以及两偏转角的关系式(即tan θ=2tan α).●例2 图1-6甲所示,m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端皮带轮.已知皮带轮的半径为r ,传送带与皮带轮间不会打滑.当m 可被水平抛出时,A 轮每秒的转数最少为( )图1-6甲A .12πg rB .g rC .grD .12πgr 【解析】解法一 m 到达皮带轮的顶端时,若m v 2r≥mg ,表示m 受到的重力小于(或等于)m 沿皮带轮表面做圆周运动的向心力,m 将离开皮带轮的外表面而做平抛运动又因为转数n =ω2π=v 2πr所以当v ≥gr ,即转数n ≥12πg r时,m 可被水平抛出,故选项A 正确. 解法二 建立如图1-6乙所示的直角坐标系.当m 到达皮带轮的顶端有一速度时,若没有皮带轮在下面,m 将做平抛运动,根据速度的大小可以作出平抛运动的轨迹.若轨迹在皮带轮的下方,说明m 将被皮带轮挡住,先沿皮带轮下滑;若轨迹在皮带轮的上方,说明m 立即离开皮带轮做平抛运动.图1-6乙又因为皮带轮圆弧在坐标系中的函数为:当y 2+x 2=r 2初速度为v 的平抛运动在坐标系中的函数为:y =r -12g (x v )2 平抛运动的轨迹在皮带轮上方的条件为:当x >0时,平抛运动的轨迹上各点与O 点间的距离大于r ,即y 2+x 2>r 即[r -12g (x v )2]2+x 2>r 解得:v ≥gr又因皮带轮的转速n 与v 的关系为:n =v 2πr 可得:当n ≥12πg r时,m 可被水平抛出. [答案] A【点评】“解法一”应用动力学的方法分析求解;“解法二”应用运动学的方法(数学方法)求解,由于加速度的定义式为a =Δv Δt ,而决定式为a =F m,故这两种方法殊途同归. ★同类拓展1 高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性.某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图1-7所示的示意图.其中AB 段是助滑雪道,倾角α=30°,BC 段是水平起跳台,CD 段是着陆雪道,AB 段与BC 段圆滑相连,DE 段是一小段圆弧(其长度可忽略),在D 、E 两点分别与CD 、EF 相切,EF 是减速雪道,倾角θ=37°.轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.25,图中轨道最高点A 处的起滑台距起跳台BC 的竖直高度h =10 m .A 点与C 点的水平距离L 1=20 m ,C 点与D 点的距离为32.625 m .运动员连同滑雪板的总质量m =60 kg .滑雪运动员从A 点由静止开始起滑,通过起跳台从C 点水平飞出,在落到着陆雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿着陆雪道的分速度而不弹起.除缓冲外运动员均可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:图1-7(1)运动员在C 点水平飞出时的速度大小.(2)运动员在着陆雪道CD 上的着陆位置与C 点的距离. (3)运动员滑过D 点时的速度大小.【解析】(1)滑雪运动员从A 到C 的过程中,由动能定理得:mgh -μmg cos αhsin α-μmg (L 1-h cot α)=12m v 2C解得:v C =10 m/s .(2)滑雪运动员从C 点水平飞出到落到着陆雪道的过程中做平抛运动,有: x =v C t y =12gt 2 yx=tan θ 着陆位置与C 点的距离s =x cos θ解得:s =18.75 m ,t =1.5 s .(3)着陆位置到D 点的距离s ′=13.875 m ,滑雪运动员在着陆雪道上做匀加速直线运动.把平抛运动沿雪道和垂直雪道分解,可得着落后的初速度v 0=v C cos θ+gt sin θ加速度为:mg sin θ-μmg cos θ=ma运动到D 点的速度为:v 2D =v 20+2as ′ 解得:v D =20 m/s .[答案] (1)10 m/s (2)18.75 m (3)20 m/s 互动辨析 在斜面上的平抛问题较为常见,“位移与水平面的夹角等于倾角”为着落条件.同学们还要能总结出距斜面最远的时刻以及这一距离.二、受力分析要点归纳(一)常见的五种性质的力(二)力的运算、物体的平衡1.力的合成与分解遵循力的平行四边形定则(或力的三角形定则).2.平衡状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态,物体处于平衡状态的动力学条件是:F合=0或F x=0、F y=0、F z=0.注意:静止状态是指速度和加速度都为零的状态,如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零,但加速度等于重力加速度,不为零,因此不是平衡状态.3.平衡条件的推论(1)物体处于平衡状态时,它所受的任何一个力与它所受的其余力的合力等大、反向.(2)物体在同一平面上的三个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.物体在三个共点力的作用下而处于平衡状态时,表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形,如图1-8所示.图1-84.共点力作用下物体的平衡分析热点、重点、难点(一)正交分解法、平行四边形法则的应用1.正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法.即当F合=0时有:F x合=0,F y合=0,F z合=0.2.平行四边形法有时可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比.●例3举重运动员在抓举比赛中为了减小杠铃上升的高度和发力,抓杠铃的两手间要有较大的距离.某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为120°,运动员的质量为75 kg,举起的杠铃的质量为125 kg,如图1-9甲所示.求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小.(取g=10 m/s2)图1-9甲【分析】由手臂的肌肉、骨骼构造以及平时的用力习惯可知,伸直的手臂主要沿手臂方向发力.取手腕、手掌为研究对象,握杠的手掌对杠有竖直向上的弹力和沿杠向外的静摩擦力,其合力沿手臂方向,如图1-9乙所示.图1-9乙【解析】手臂对杠铃的作用力的方向沿手臂的方向,设该作用力的大小为F,则杠铃的受力情况如图1-9丙所示图1-9丙由平衡条件得:2F cos 60°=mg解得:F=1250 N.[答案] 1250 N●例4两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内,如图1-10甲所示.已知小球a和b的质量之比为3,细杆长度是球面半径的 2 倍.两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ是[2008年高考·四川延考区理综卷]()图1-10甲A.45°B.30°C.22.5°D.15°【解析】解法一设细杆对两球的弹力大小为T,小球a、b的受力情况如图1-10乙所示图1-10乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心,即有: cos α=22R R =22解得:α=45°故F N a 的方向为向上偏右,即β1=π2-45°-θ=45°-θF N b 的方向为向上偏左,即β2=π2-(45°-θ)=45°+θ两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用,过O 作竖直线交ab 于c 点,设球面的半径为R ,由几何关系可得:m a g Oc =F N aR m b g Oc =F N bR解得:F N a =3F N b取a 、b 及细杆组成的整体为研究对象,由平衡条件得: F N a ·sin β1=F N b ·sin β2 即 3F N b ·sin(45°-θ)=F N b ·sin(45°+θ) 解得:θ=15°.解法二 由几何关系及细杆的长度知,平衡时有: sin ∠Oab =22R R =22故∠Oab =∠Oba =45°再设两小球及细杆组成的整体重心位于c 点,由悬挂法的原理知c 点位于O 点的正下方,且ac bc =m am b= 3即R ·sin(45°-θ)∶R ·sin(45°+θ)=1∶ 3解得:θ=15°. [答案] D【点评】①利用平行四边形(三角形)定则分析物体的受力情况在各类教辅中较常见.掌握好这种方法的关键在于深刻地理解好“在力的图示中,有向线段替代了力的矢量”.②在理论上,本题也可用隔离法分析小球a 、b 的受力情况,根据正交分解法分别列平衡方程进行求解,但是求解三角函数方程组时难度很大.③解法二较简便,但确定重心的公式ac bc =m am b=3超纲.(二)带电粒子在复合场中的平衡问题 在高考试题中,也常出现带电粒子在复合场中受力平衡的物理情境,出现概率较大的是在正交的电场和磁场中的平衡问题及在电场和重力场中的平衡问题.在如图1-11所示的速度选择器中,选择的速度v =EB ;在如图1-12所示的电磁流量计中,流速v =u Bd ,流量Q =πdu 4B.图1-11 图1-12●例5 在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场的方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动,如图1-13所示.由此可判断下列说法正确的是( )图1-13A .如果油滴带正电,则油滴从M 点运动到N 点B .如果油滴带正电,则油滴从N 点运动到M 点C .如果电场方向水平向右,则油滴从N 点运动到M 点D .如果电场方向水平向左,则油滴从N 点运动到M 点【解析】油滴在运动过程中受到重力、电场力及洛伦兹力的作用,因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,大小随速度的改变而改变,而电场力与重力的合力是恒力,所以物体做匀速直线运动;又因电场力一定在水平方向上,故洛伦兹力的方向是斜向上方的,因而当油滴带正电时,应该由M 点向N 点运动,故选项A 正确、B 错误.若电场方向水平向右,则油滴需带负电,此时斜向右上方与MN 垂直的洛伦兹力对应粒子从N 点运动到M 点,即选项C 正确.同理,电场方向水平向左时,油滴需带正电,油滴是从M 点运动到N 点的,故选项D 错误.[答案] AC 【点评】对于带电粒子在复合场中做直线运动的问题要注意受力分析.因为洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,而且与磁场的方向、带电粒子的电性都有关,分析时更要注意.本题中重力和电场力均为恒力,要保证油滴做直线运动,两力的合力必须与洛伦兹力平衡,粒子的运动就只能是匀速直线运动.★同类拓展2 如图1-14甲所示,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B .当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2,θ分别为30°和45°,则q 2q 1为 [2007年高考·重庆理综卷]( )图1-14甲A.2B.3C.23D.3 3【解析】对A球进行受力分析,如图1-14 乙所示,图1-14乙由于绳子的拉力和点电荷间的斥力的合力与A球的重力平衡,故有:F电=mg tan θ,又F电=k qQ Ar2.设绳子的长度为L,则A、B两球之间的距离r=L sin θ,联立可得:q=mL2g tan θsin2θkQ A,由此可见,q与tan θsin 2θ成正比,即q2q1=tan 45°sin245°tan 30°sin230°=23,故选项C正确.[答案] C互动辨析本题为带电体在重力场和电场中的平衡问题,解题的关键在于:先根据小球的受力情况画出平衡状态下的受力分析示意图;然后根据平衡条件和几何关系列式,得出电荷量的通解表达式,进而分析求解.本题体现了新课标在知识考查中重视方法渗透的思想.三、牛顿运动定律的应用要点归纳(一)深刻理解牛顿第一、第三定律1.牛顿第一定律(惯性定律)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.(1)理解要点①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因.③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例.牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系.(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关.②质量是物体惯性大小的量度.2.牛顿第三定律(1)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,作用在一条直线上,可用公式表示为F=-F′.(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力,作用效果不能抵消.(3)牛顿第三定律的应用非常广泛,凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答,往往都需要应用这一定律.(二)牛顿第二定律1.定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比,跟物体的质量m成反比.2.公式:F合=ma理解要点①因果性:F合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失.②方向性:a与F合都是矢量,方向严格相同.③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力.3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1)确定研究对象;(2)分析研究对象的受力情况,画出受力分析图并找出加速度的方向;(3)建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上,并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上;(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;(5)统一单位,计算数值.热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时,常要用到正交分解法.1.在适当的方向建立直角坐标系,使需要分解的矢量尽可能少.2.F x合=ma x合,F y合=ma y合,F z合=ma z合.3.正交分解法对本章各类问题,甚至对整个高中物理来说都是一重要的思想方法.●例6如图1-15甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37°固定,质量m=1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点.现有水平向右的风力F作用于小球上,经时间t 1=2 s 后停止,小球沿细杆运动的部分v -t 图象如图1-15乙所示.试求:(取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图1-15(1)小球在0~2 s 内的加速度a 1和2~4 s 内的加速度a 2.(2)风对小球的作用力F 的大小.【解析】(1)由图象可知,在0~2 s 内小球的加速度为:a 1=v 2-v 1t 1=20 m/s 2,方向沿杆向上 在2~4 s 内小球的加速度为:a 2=v 3-v 2t 2=-10 m/s 2,负号表示方向沿杆向下. (2)有风力时的上升过程,小球的受力情况如图1-15丙所示图1-15丙在y 方向,由平衡条件得:F N1=F sin θ+mg cos θ在x 方向,由牛顿第二定律得:F cos θ-mg sin θ-μF N1=ma1停风后上升阶段,小球的受力情况如图1-15丁所示图1-15丁在y方向,由平衡条件得:F N2=mg cos θ在x方向,由牛顿第二定律得:-mg sin θ-μF N2=ma2联立以上各式可得:F=60 N.【点评】①斜面(或类斜面)问题是高中最常出现的物理模型.②正交分解法是求解高中物理题最重要的思想方法之一.二、连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题,其中又包含两种情况:一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用,二是两对象的加速度不同需分析各自的运动或受力.隔离(或与整体法相结合)的思想方法是处理这类问题的重要手段.1.整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.2.隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求连接体内物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法.3.当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时,优先考虑整体法;当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时,优先考虑隔离法.有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决.●例7如图1-16所示,在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动.已知F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为()图1-16A .F 1-F 2kB .F 1-F 22kC .F 1+F 22kD .F 1+F 2k【解析】取A 、B 及弹簧整体为研究对象,由牛顿第二定律得:F 1-F 2=2ma取B 为研究对象:kx -F 2=ma(或取A 为研究对象:F 1-kx =ma )可解得:x =F 1+F 22k. [答案] C【点评】①解析中的三个方程任取两个求解都可以.②当地面粗糙时,只要两物体与地面的动摩擦因数相同,则A 、B 之间的拉力与地面光滑时相同.★同类拓展3 如图1-17所示,质量为m 的小物块A 放在质量为M 的木板B 的左端,B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动,且A 、B 相对静止.某时刻撤去水平拉力,经过一段时间,B 在地面上滑行了一段距离x ,A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L (设木板B 足够长)后A 和B 都停了下来.已知A 、B 间的动摩擦因数为μ1,B 与地面间的动摩擦因数为μ2,且μ2>μ1,则x 的表达式应为( )图1-17A .x =M m LB .x =(M +m )L mC .x =μ1ML (μ2-μ1)(m +M )D .x =μ1ML (μ2+μ1)(m +M ) 【解析】设A 、B 相对静止一起向右匀速运动时的速度为v ,撤去外力后至停止的过程中,A 受到的滑动摩擦力为:f 1=μ1mg其加速度大小a 1=f 1m=μ1g B 做减速运动的加速度大小a 2=μ2(m +M )g -μ1mg M由于μ2>μ1,所以a 2>μ2g >μ1g =a 1即木板B 先停止后,A 在木板上继续做匀减速运动,且其加速度大小不变对A 应用动能定理得:-f 1(L +x )=0-12m v 2 对B 应用动能定理得:μ1mgx -μ2(m +M )gx =0-12M v 2 解得:x =μ1ML (μ2-μ1)(m +M ). [答案] C【点评】①虽然使A 产生加速度的力由B 施加,但产生的加速度a 1=μ1g 是取大地为参照系的.加速度是相对速度而言的,所以加速度一定和速度取相同的参照系,与施力物体的速度无关.②动能定理可由牛顿第二定律推导,特别对于匀变速直线运动,两表达式很容易相互转换.三、临界问题●例8 如图1-18甲所示,滑块A 置于光滑的水平面上,一细线的一端固定于倾角为45°、质量为M 的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线另一端拴一质量为m 的小球B .现对滑。
高考物理第二轮专题复习资料
高中物理重点专题汇总第一讲 平衡问题一、特别提示[解平衡问题几种常见方法]1、力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法。
2、力汇交原理:如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡,这三个力的作用线必在同一平面上,而且必有共点力。
3、正交分解法:将各力分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。
值得注意的是,对x 、y 方向选择时,尽可能使落在x 、y 轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。
4、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力。
5、对称法:利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。
在静力学中所研究对象有些具有对称性,模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。
解题中注意到这一点,会使解题过程简化。
6、正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解。
7、相似三角形法:利用力的三角形和线段三角形相似。
二、典型例题1、力学中的平衡:运动状态未发生改变,即0=a 。
表现:静止或匀速直线运动(1)在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上,现对它施加一个拉力,使它做匀速直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小?例2 重力为G 的物体A 受到与竖直方向成α角的外力F 后,静止在竖直墙面上,如图1-2所示,试求墙对物体A 的静摩擦力。
(3)弹性力作用下的平衡问题例3如图1-3所示,一个重力为mg的小环套在竖直的半径为r的光滑大圆环上,一劲度系数为k,自然长度为L(L<2r)弹簧的一端固定在小环上,另一端固定在大圆环的最高点A。
高中物理专题二轮复习资料含经典试题及答案
力(发力),使杠铃作加速运动,当杠铃有一定速度后,人下蹲、翻腕,实现支撑,在人下 蹲、翻腕时,可以认为运动员对杠铃没有提升的作用力,这段时间杠铃是凭借这已经获得的 速度在减速上升,最好的动作配合是,杠铃减速上升,人下蹲,当杠铃的速度减为零时,人 的相关部位恰好到达杠铃的下方完成支撑的动作。因此从发力到支撑的 0.8s 内,杠铃先作 加速运动(当作匀加速),然后作减速运动到速度为零(视为匀减速),这就是杠铃运动的 物理模型。
可以求出卫星与嘉峪关的距离 L,即可求得信号的传播时间。
对于同步卫星,根据牛顿第二定律,有:
其中:
又
即:
由以上几式解得:
由余弦定理得 微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间为
点评:选择恰当的角度,将题目描述的情况用示意图表示出来,可以是情景变得更加清 晰,有利于分析和思考,要养成这种良好的解题习惯。在解答天体运动的问题时,根据
解得:
点评:该题中,将举重的实际情景抽象成物理模型,是解题的关键,这种抽象也是解所
有实际问题的关键。这里,首先应细致分析实际过程,有了大致认识后,再做出某些简化,
高三物理二轮复习要点
第一讲:多运动过程的三大模型(1.31)一:0−v −0模型 1、运动学量比例关系:221121211221212,t x t x v t t x x a a x x t t ===++==拓展, 2、力的比例关系:①全程动能定理1211f 0)(x x F x x f Fx 总=⇒=+-,②动量定理:12110)(t t f F t t f Ft 总=⇒=+-,③能量/动量问题(两线平行,说明a 相等,),⑴全程法: W F1-fx 总1=0;W F2-fx 总2=0,根据x 面积大小,判断出F1,F2,做功大小。
⑵I F1-ft 总1=0,I F2-ft 总2=0,根据v-t 图像,判断出F1,F2冲量大小。
二:等时往反模型:已知地面光滑,F 1作用时间t 0,位移x 1,撤去外力F 1后,F 2作用相同时间t 0,物块回到原出发点。
⑴x 1和x 2的关系:x 1=-x 2(方向相反),⑵v 1和v 2的关系:V 2=-2V 1方向相反),位移采用平均速度法,⑶1212021201132,,a a v v t a v v t a v -=⇒-=-==,1、三:周期性运动模型:规定t=0时刻的受力方向为正方向,0~内释放4T ,43T ~T 内释放,正向走,4T~43T内释放,反向走。
第二讲:板块模型中的3种分析思路(2.1)1、内力公式:(署假知识点中有),2、高级内力公式:同向减反向加(署假知识) 2、共速无外力时,μ上大一起走,μ下大就分手。
(m 1在上,m 2在下),g m u f g m m u f f m m f 11max 12212211,)(m =+=+=地,地内,当f 内<f 12max 时,即u 2<u 1,相对静止,共速,当f 内>f 12max 时,即u 2>u 1,分离3、动量能量分析:共速所用时间:,:对对共共Mv umgt M mv mv umgt m =-=-;:从开始运动到相对静止的过程中:①木板的对地位移:板,(动能定理)共板x Mv fx 0-212=,②物块的对地位移x 物:物共物动能定理)x mv mv (21-21fx -22=,4、一:完全非弹性碰撞:⑴动碰静,碰后共速,动量守恒,能量损失Ek 损=2212121ov m m m m +⑵动碰动,碰后共速:动量守恒,Ek 损=2212121)21v v m m m m -+(, 第三讲:弹簧的3个必会模型(2.2)1、蹦极模型:①原长点、平衡点、最低点。
高考物理二轮复习资料
AB 高考物理复习资料A(成功)=X(艰苦的劳动)十Y(正确的方法)十Z(少说空话多干实事)(最基础的概念,公式,定理,定律最重要);每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健物理学习的核心在于思维,要在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理,对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通,举一反三,把知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,并养成规范答题的习惯,这样,同学们一定就能笑傲考场,考出理想的成绩!力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。
说明:凡矢量式中用“+”号都为合成符号,把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。
答题技巧:“基础题,全做对;一般题,一分不浪费;尽力冲击较难题,即使做错不后悔”。
“容易题不丢分,难题不得零分。
“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,“会做⇒做对⇒不扣分”在学习物理概念和规律时不能只记结论,还须弄清其中的道理,知道物理概念和规律的由来。
Ⅰ。
力的种类:(13个性质力)这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础”力的种类:(13个性质力)有18条定律、2条定理1重力:G = mg (g随高度、纬度、不同星球上不同)2弹力:F= Kx3滑动摩擦力:F滑= μN4静摩擦力:O≤ f静≤ f m (由运动趋势和平衡方程去判断)5浮力:F浮= ρgV排6压力: F= PS = ρghs7万有引力:F引=G221 r mm8库仑力:F=K221 r qq(真空中、点电荷)9电场力:F电=q E =qdu10安培力:磁场对电流的作用力F= BIL (B⊥I) 方向:左手定则11洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力f=BqV (B⊥V) 方向:左手定则12分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快.。
13核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。
4种基本运动模型1静止或作匀速直线运动(平衡态问题);2匀变速直、曲线运动(以下均为非平衡态问题);3类平抛运动;4匀速圆周运动;1万有引力定律B2胡克定律B3滑动摩擦定律B4牛顿第一定律B5牛顿第二定律B 力学6牛顿第三定律B7动量守恒定律B8机械能守恒定律B9能量转化守恒定律.10热力学第一定律11热力学第二定律热学12电荷守恒定律13真空中的库仑定律14欧姆定律15电阻定律B 电学16闭合电路的欧姆定律B17法拉第电磁感应定律18楞次定律B定理:①动量定理B②动能定理B做功跟动能改变的关系受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。
物理第二轮复习资料
第二轮复习专题一运动和力黄冈中学:郑帆【知识结构】【典型例题】例1、如图1—1所示,质量为m =5kg 的物体,置于一倾角为30°的粗糙斜面体上,用一平行于斜面的大小为30N 的力F 推物体,使物体沿斜面向上匀速运动,斜面体质量M =10kg ,始终静止,取g =10m/s 2,求地面对斜面体的摩擦力及支持力.例2 、如图1—3所示,声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动,相对于地面的速率分别为v S 和v A ,空气中声音传播的速率为P v ,设,S P A P v v v v <<,空气相对于地面没有流动.(1)若声源相继发出两个声信号,时间间隔为△t ,请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔△t ′.(2)利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声源频率与声源发出的声波频率间的关系式.例3、假设有两个天体,质量分别为m 1和m 2,它们相距r ;其他天体离它们很远,可以认为这两个天体除相互吸引作用外,不受其他外力作用.这两个天体之所以能保持...........距离..r .不变,完全是由于它们绕着共同“中心”(质心)做匀速圆周运动,它们之间的万....................................有引力作为做圆周运动的向心力..............,“中心”O 位于两个天体的连线上,与两个天体的距离分别为r 1和r 2.(1)r 1、r 2各多大?(2)两天体绕质心O 转动的角速度、线速度、周期各多大?图1—1v图1—3例4、A、B两个小球由柔软的细线相连,线长l=6m;将A、B球先后以相同的初速度v0=4.5m/s,从同一点水平抛出(先A、后B)相隔时间△t =0.8s.(1)A球抛出后经多少时间,细线刚好被拉直?(2)细线刚被拉直时,A、B球的水平位移(相对于抛出点)各多大?(取g=10m/s2)例5、内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多).在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球(可视为质点)A和B,质量分别为m1和m2,它们沿环形圆管(在竖直平面内)顺时针方向运动,经过最低点时的速度都是v0;设A球通过最低点时B球恰好通过最高点,此时两球作用于环形圆管的合力为零,那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________.例6、有两架走时准确的摆钟,一架放在地面上,另一架放入探空火箭中.假若火箭以加速度a=8g竖直向上发射,在升高时h=64km时,发动机熄火而停止工作.试分析计算:火箭上升到最高点时,两架摆钟的读数差是多少?(不考虑g随高度的变化,取g=10m/s2)例7、光滑的水平桌面上,放着质量M=1kg的木板,木板上放着一个装有小马达的滑块,它们的质量m=0.1kg.马达转动时可以使细线卷在轴筒上,从而使滑块获得v0=0.1m/s的运动速度(如图1—6),滑块与木板之间的动摩擦因数 =0.02.开始时我们用手抓住木板使它不动,开启小马达,让滑块以速度v0运动起来,当滑块与木板右端相距l =0.5m时立即放开木板.试描述下列两种不同情形中木板与滑块的运动情况,并计算滑块运动到木板右端所花的时间.图1—6(1)线的另一端拴在固定在桌面上的小柱上.如图(a).(2)线的另一端拴在固定在木板右端的小柱上.如图(b).线足够长,线保持与水平桌面平行,g=10m/s2.例8、相隔一定距离的A、B两球,质量相等,假定它们之间存在着恒定的斥力作用.原来两球被按住,处在静止状态.现突然松开,同时给A球以初速度v0,使之沿两球连线射向B球,B球初速度为零.若两球间的距离从最小值(两球未接触)在刚恢复到原始值所经历的时间为t0,求B球在斥力作用下的加速度.(本题是2000年春季招生,北京、安徽地区试卷第24题)【跟踪练习】1、如图1—7所示,A 、B 两球完全相同,质量为m ,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了( )A .tan mg kθ B .2tan mg k θC .(tan )2mg k θ D .2tan()2mg kθ2、如图1—8所示,半径为R 、圆心为O 的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上,一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m 的重物,忽略小圆环的大小.(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图),在两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量M =的重物,使两个小圆环间的绳子水平,然后无初速释放重物M ,设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M 下降的最大距离.(2)若不挂重物M ,小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?图1—7图1—83、图1—9中的A 是在高速公路上用超声测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号.根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度,图B 中P 1、P 2是测速仪发出的超声波信号,n 1、n 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描,P 1、P 2之间的时间间隔△t =1.0s ,超声波在空气中传播的速度v =340m/s ,若汽车是匀速行驶的,则根据图中可知,汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离是_________m ,汽车的速度是________m/s .图1—94、利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量,图1—10(a )中仪器A 和B 通过电缆线连接,B 为超声波发射与接收一体化装置,仪器A 和B 提供超声波信号源而且能将B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形.现固定装置B ,并将它对准匀速行驶的小车C ,使其每隔固定时间T 0发射一短促的超声波脉冲,如图1—10(b )中幅度较大的波形,反射波滞后的时间已在图中标出,其中T 和△T 为已知量,另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v 0,根据所给信息求小车的运动方向和速度大小.图1—105、关于绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法中,正确的是( ) A .卫星的轨道面肯定通过地心B .卫星的运动速度肯定大于第一宇宙速度C .卫星的轨道半径越大、周期越大、速度越小D .任何卫星的轨道半径的三次方跟周期的平方比都相等AB(a )6、某人造地球卫星质量为m ,其绕地球运动的轨道为椭圆.已知它在近地点时距离地面高度为h 1,速率为v 1,加速度为a 1,在远地点时距离地面高度为h 2,速率为v 2,设地球半径为R ,则该卫星.(1)由近地点到远地点过程中地球对它的万有引力所做的功是多少? (2)在远地点运动的加速度a 2多大?7、从倾角为θ的斜面上的A 点,以水平初速度v 0抛出一个小球.问: (1)抛出后小球到斜面的最大(垂直)距离多大? (2)小球落在斜面上B 点与A 点相距多远?8、滑雪者从A 点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B 点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图1—12所示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ,假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.求:(1)滑雪者离开B 点时的速度大小;(2)滑雪者从B 点开始做平抛运动的水平距离.图1—11图1—129、如图1—13所示,悬挂在小车支架上的摆长为l 的摆,小车与摆球一起以速度v 0匀速向右运动.小车与矮墙相碰后立即停止(不弹回),则下列关于摆球上升能够达到的最大高度H 的说法中,正确的是( )A.若0v =H =l B.若0v =H =2lC .不论v 0多大,可以肯定H ≤22v g总是成立的D .上述说法都正确10、水平放置的木柱,横截面为边长等于a 的正四边形ABCD ;摆长l =4a 的摆,悬挂在A 点(如图1—14所示),开始时质量为m 的摆球处在与A 等高的P 点,这时摆线沿水平方向伸直;已知摆线能承受的最大拉力为7mg ;若以初速度.....v .0.竖直向下将摆球.......从.P .点.抛出,为使摆球能始终沿圆弧运动,并最后击中.....................A .点..求v 0的许可值范围(不计空气阻力).11、已知单摆a 完成10次全振动的时间内,单摆b 完成6次全振动,两摆长之差为1.6m ,则两摆长a l 与b l 分别为( )A . 2.5m,0.9m a b l l ==B .0.9m, 2.5m a b l l ==C . 2.4m, 4.0m a b l l ==D . 4.0m, 2.4m a b l l ==图1—13图1—1412、一列简谐横波沿直线传播,传到P 点时开始计时,在t =4s 时,P 点恰好完成了6次全振动,而在同一直线上的Q 点完成了124次全振动,已知波长为113m 3.试求P 、Q 间的距离和波速各多大.13、如图1—15所示,小车板面上的物体质量为m =8kg ,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N .现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s 2,随即以1m/s 2的加速度做匀加速直线运动.以下说法中,正确的是( )A .物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B .物体受到的摩擦力先减小、后增大、先向左、后向右C .当小车加速度(向右)为0.75m/s 2时,物体不受摩擦力作用D .小车以1m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N 14、如图1—16所示,一块质量为M ,长为L 的均质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m 的小物体(可视为质点),物体上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌边的定滑轮.某人以恒定的速率v 向下拉绳,物体最多只能到达板的中点,而板的右端尚未到达桌边定滑轮处.试求:(1)物体刚达板中点时板的位移.(2)若板与桌面之间有摩擦,为使物体能达到板的右端,板与桌面之间的动摩擦因数的范围是多少.图1—15v图1—1615、在水平地面上有一质量为2kg 的物体,物体在水平拉力F 的作用下由静止开始运动,10s 后拉力大小减为3F,该物体的运动速度随时间变化的图像如图1—17所示,求:(1)物体受到的拉力F 的大小;(2)物体与地面之间的动摩擦因数(g 取10m/s 2).16、如图所示,一高度为h =0.8m 粗糙的水平面在B 点处与一倾角为θ=30°的斜面BC 连接,一小滑块从水平面上的A 点以v 0=3m/s 的速度在粗糙的水平面上向右运动.运动到B 点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑.已知AB 间的距离S =5m ,求:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数. (2)小滑块从A 点运动到地面所需的时间.(3)若小滑块从水平面上的A 点以v 1=5m/s 的速度在粗糙的水平面上向右运动,运动到B 点时小滑块将做什么运动?并求出小滑块从A 点运动到地面所需时间(取g =10m/s 2).专题一 运动和力参考答案典型例题[例1] 解析:对系统进行整体分析,受力分析如图1/s8图1—17图1—18—2:由平衡条件有:cos30F f︒=sin 30()N F M m g +︒=+由此解得f =()sin 30135N N M m g F =+-︒=[例2] 解析: (1)设t 1、t 2为声源S 发出两个信号的时刻,12、t t ''为观察者接收到两个信号的时刻.则第一个信号经过11()t t '-时间被观察者A 接收到,第二个信号经过(22t t '-)时刻被观察者A 接收到,且 2121t t t t t t '''∆=-∆=-设声源发出第一个信号时,S 、A 两点间的距离为L ,两个声信号从声源传播到观察者的过程中,它们的运动的距离关系如图所示,可得11112221()()()()P A P A S v t t L v t t v t t L v t t v t ''''-=+--=+--∆ 由以上各式解得P SP Av vt t v v -'∆=∆-(2)设声源发出声波的振动周期为T ,这样,由以上结论,观察者接收到的声波振动的周期T′,P SP Av v T T v v -'=-.由此可得,观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为P AP Sv v f f v v -'=-.[例3] 解答:根据题意作图1—4.对这两个天体而言,它们的运动方程分别为212112m m Gm r r ω= ①212222m m Gm r r ω= ②以及12r r r += ③由以上三式解得21121212;m m r r r r m m m m ==++.将r 1和r 2的表达式分别代①和②式,t t 't vt t 'S m可得ω=112222v r m v r m T ωωππω====== [例4] 解答:(1)A 、B 两球以相同的初速度v 0,从同一点水平抛出,可以肯定它们沿同一轨道运动.作细线刚被拉直时刻A 、B 球位置示意图1—5. 根据题意可知:0 4.50.8 3.6(m) 4.8(m)x v t y ∆=∆=⨯=∆==设A 球运动时间为t ,则B 球运动时间为t -0.8,由于A 、B 球在竖直方向上均作自由落体运动,所以有2211(0.8)22y gt g t ∆=--. 由此解得t =1s . (2)细线刚被拉直时,A 、B 球的水平位移分别为004.5m(0.8)0.9m A B x v t x v t ===-=[例5] 解答:(1)A 球通过最低点时,作用于环形圆管的压力竖直向下,根据牛顿第三定律,A 球受到竖直向上的支持力N 1,由牛顿第二定律,有:2111v N m g m g-= ①由题意知,A 球通过最低点时,B 球恰好通过最高点,而且该时刻A 、B 两球作用于圆管的合力为零;可见B 球作用于圆管的压力肯定竖直向上,根据牛顿第三定律,圆管对B 球的反作用力N 2竖直向下;假设B 球通过最高点时的速度为v ,则B 球在该时刻的运动方程为2222v N m g m R+= ②由题意N 1=N 2 ③∴2210212m v m v m g m g R R+=-④ 对B 球运用机械能守恒定律22202211222m v m v m gR =+ ⑤xy图1—5解得2204v v gR =- ⑥⑥式代入④式可得:21212(5)()0v m m g m m R++-=.[例6] 解答:火箭上升到最高点的运动分为两个阶段:匀加速上升阶段和竖直上抛阶段.地面上的摆钟对两个阶段的计时为140(s)t ===1218320(s)at t t g=== 即总的读数(计时)为t =t 1+t 2=360(s ) 放在火箭中的摆钟也分两个阶段计时.第一阶段匀加速上升,a =8g ,钟摆周期112233T T '=== 其钟面指示时间113120s t t '== 第二阶段竖直上抛,为匀减速直线运动,加速度竖直向下,a =g ,完全失重,摆钟不“走”,计时20t '=.可见放在火箭中的摆钟总计时为12120s t t t '''=+=. 综上所述,火箭中的摆钟比地面上的摆钟读数少了240s t t t '∆=-=.[例7] 解答:在情形(1)中,滑块相对于桌面以速度v 0=0.1m/s 向右做匀速运动,放手后,木板由静止开始向右做匀加速运动.20.02m/s mga Mμ==经时间t ,木板的速度增大到v 0=0.1m/s ,05s v t a==. 在5s 内滑块相对于桌面向右的位移大小为S 1=v 0t =0.5m . 而木板向右相对于桌面的位移为2210.25m 2S at ==. 可见,滑块在木板上向右只滑行了S 1-S 2=0.25m ,即达到相对静止状态,随后,它们一起以共同速度v 0向右做匀速直线运动.只要线足够长,桌上的柱子不阻挡它们运动,滑块就到不了木板的右端.在情形(2)中,滑块与木板组成一个系统,放手后滑块相树于木板的速度仍为v 0,滑块到达木板右端历时05s lt v '==. [例8] 解答:以m 表示球的质量,F 表示两球相互作用的恒定斥力,l 表示两球间的原始距离.A 球作初速度为v 0的匀减速运动,B 球作初速度为零的匀加速运动.在两球间距由l 先减小,到又恢复到l 的过程中,A 球的运动路程为l 1,B 球运动路程为l 2,间距恢复到l 时,A 球速度为v 1,B 球速度为v 2.由动量守恒,有012mv mv mv =+由功能关系:A 球221011122Fl mv mv =- B 球:22212Fl mv = 根据题意可知l 1=l 2,由上三式可得22222220120220022()22v v v v v v v v v v =+=-+=-+ 得v 2=v 0、v 1=0 即两球交换速度.当两球速度相同时,两球间距最小,设两球速度相等时的速度为v , 则00(),2v mv m m v v =+= B 球的速度由02v v =增加到v 0花时间t 0,即00002vv v at at =+=+ 得02v a t =. 解二:用牛顿第二定律和运动学公式.(略)跟踪练习1.C 提示:利用平衡条件.2.(1)重物先向下做加速运动,后做减速运动,当重物速度为零时,下降的距离最大,设下降的最大距离为h ,由机械能守恒定律得2sin )Mgh mg R θ=解得h . (2)系统处于平衡状态时,两小环的可能位置为 a .两小环同时位于大圆环的底端 b .两小环同时位于大圆环的顶端c .两小环一个位于大圆环的顶端,另一个位于大圆环的底端d .除上述三种情况外,根据对称性可知,系统如能平衡,则小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称.设平衡时,两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图).对于重物m ,受绳的拉力T 与重力mg 作用,有T =mg .对于小圆环,受到三个力的作用,水平绳的拉力T ,竖直绳的拉力T ,大圆环的支持力N .两绳的拉力沿大圆环切向的分力大小相等,方向相反sin sin T T αα'=.得,90,45ααααα''=+=︒=︒而∴.3.设测速仪扫描速度为v ′,因P 1、P 2在标尺上对应间隔为30小格,所以3030v t'==∆格/s . TααNαm 1mT测速仪发出超声波信号P 1到接收P 1的反射信号n 1.从图B 上可以看出,测速仪扫描12小格,所以测速仪从发出信号P 1到接收其反射信号n 1所经历时间120.4s t v '=='.汽车接收到P 1信号时与测速仪相距1168m 2t S v ==声. 同理,测速仪从发出信号P 2到接收到其反射信号n 2,测速仪扫描9小格,故所经历时间290.3s t v =='.汽车在接收到P 2信号时与测速仪相距2251m 2t S v ==声.所以,汽车在接收到P 1、P 2两个信号的时间内前进的距离△S =S 1-S 2=17m . 从图B 可以看出,n 1与P 2之间有18小格,所以,测速仪从接收反射信号n 1到超声信号P 2的时间间隔3180.6s t v =='. 所以汽车接收P 1、P 2两个信号之间的时间间隔为1230.95s 22t tt t ∆=++=. ∴汽车速度17.9Sv t∆==∆m/s . 4.从B 发出第一个超声波开始计时,经2T被C 车接收.故C 车第一次接收超声波时与B 距离102TS v =. 第二个超声波从发出至接收,经T +△T 时间,C 车第二车接收超声波时距B 为202T TS v +∆=,C 车从接收第一个超声波到接收第二个超声波内前进S 2-S 1,接收第一个超声波时刻12Tt =,接收第二个超声波时刻为202T T t T +∆=+.所以接收第一和第二个超声波的时间间距为2102Tt t t T ∆∆=-=+. 故车速0021002222C v TTv S S v T T tT T ∆∆-===+∆∆+∆.车向右运动. 5.ACD6.(1)根据动能定理,可求出卫星由近地点到远地点运动过程中,地球引力对卫星的功为22211122W mv mv =-. (2)由牛顿第二定律知1222112()()GM GM a a R h R h ==++ ∴21212()R h a a R h +=+7.(1)建立如图所示坐标系,将v 0与g 进行正交分解.0000cos ,sin sin ,cos x y x y v v v v g g g g θθθθ====-在x 方向,小球以0x v 为初速度作匀加速运动. 在y 方向,小球以0y v 为初速度,作类竖直上抛运动.当y 方向的速度为零时,小球离斜面最远,由运动学公式02220sin |2|2cos y y v v H g g θθ==. 小球经时间t 上升到最大高度,由0y y v g t =得000sin tan cos g yv v v t g g gθθθ===.(2)02220000221sin 1sin 2(2)2cos sin 42cos 2cos ABx x v v Sv t g t v v g g θθθθθθ=+=+2202sin (1tan )v gθθ=+8.(1)设滑雪者质量为m ,斜面与水平面夹角为θ,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功cos (cos )W mg S mg L S mgL μθμθμ=+-= ①由动能定理21()2mg H h mgL mv μ--=② 离开B点时的速度v ③ (2)设滑雪者离开B点后落在台阶上2111122h gt S vt ==<可解得1S = ④ 此时必须满足2H L h μ-< ⑤ 当2H L h μ->时,滑雪者直接落到地面上,222221,2h gt S v t ==,可解得2S = 9.AC10.摆球先后以正方形的顶点为圆心,半径分别为R 1=4a ,R 2=3a ,R 3=2a ,R 4=a 为半径各作四分之一圆周的圆运动.y当摆球从P 点开始,沿半径R 1=4a 运动到最低点时的速度v 1, 根据动量定理221011422mv mv mga -= ① 当摆球开始以v 1绕B 点以半径R 2=3a 作圆周运动时,摆线拉力最大,为T max =7mg ,这时摆球的运动方程为21max3mv T mg a-= ②由此求得v 0的最大许可值为0v当摆球绕C 点以半径R 3=2a 运动到最高点时,为确保沿圆周运动,到达最高点时的速度3v由动能定理223001122mv mv mga v -=-得0v 11.B12.由题意知,周期为42s 63T ==.波速40320m/s 23v T λ===.P 、Q 两点距离相差9(6)4-次全振动所需时间即9235(6)4s.4322t ∆=-⨯=-= ∴50m PQ v t =∆= .13.ABC 开始时小车上的物体受弹簧水平向右的拉力为6N ,水平向左的静摩擦力也为6N ,合力为零.沿水平向右方向对小车施加以作用力,小车向右做加速运动时,车上的物体沿水平向右方向上的合力(F =ma )逐渐增大到8N 后恒定.在此过程中向左的静摩擦力先减小,改变方向后逐渐增大到(向右的)2N 而保持恒定;弹簧的拉力(大小、方向)始终没有变,物体与小车保持相对静止,小车上的物体不受摩擦力作用时,向右的加速度由弹簧的拉力提供:260.75m/s 8T a m ===. 14.(1)设物体与板的位移分别为S 物、S 板,则由题意有2LS S -=物板 ① 212S S vt a t =物板板∶∶ ② 解得:,2L S L S ==物板.(2)由22112,,mgMv v a S a M mgLμμ===板板板得.212,21,,2,(),2S S L S S S L S L mg M m g Ma v a S μμ''''''-===='''-+==物板物板板物板板板∶∶得由得222()Mv M m gL μ=+,故板与桌面之间的动摩擦因数222()Mv M m gLμ+≥.15.在0~10s 内,物体的加速度210.8m/s va t∆==∆(正向) 在10~14s 内,物体的加速度222m/s va t∆==∆ (反向) 由牛顿第二定律1F mg ma μ-= ① 23Fmg ma μ-=- ② 由此解得F =8.4Nμ=0.3416.(1)依题意得1B v =0,设小滑块在水平面上运动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律,f mg ma μ==,由运动学公式202v gS μ=,解得0.09μ=.(2)滑块在水平面上运动时间为t 1,由01110, 3.3s 23v S t t ===得.在斜面上运动的时间2120.8s 4.1s t t t t ==+=∴(3)若滑块在A 点速度为v 1=5m/s ,则运动到B点的速度4m/s B v .即运动到B 点后,小滑块将做平抛运动.假设小滑块不会落到斜面上,则经过30.4s t ==落到水平面上, 则水平位移3 1.67m tan30B hx v t ==>︒.所以假设正确,即小滑块从A 点运动到地面所需时间为312 1.5s BSt t v v '=+=+.专题二动量与机械能黄冈中学:徐辉命题导向动量守恒与能量守恒是近几年高考理科综合物理命题的重点、热点和焦点,也是广大考生普遍感到棘手的难点之一.动量守恒与能量守恒贯穿于整个高中物理学习的始终,是联系各部分知识的主线.它不仅为解决力学问题开辟了两条重要途径,同时也为我们分析问题和解决问题提供了重要依据.守恒思想是物理学中极为重要的思想方法,是物理学研究的极高境界,是开启物理学大门的金钥匙,同样也是对考生进行方法教育和能力培养的重要方面.因此,两个守恒可谓高考物理的重中之重,常作为压轴题出现在物理试卷中,如2004年各地高考均有大题.纵观近几年高考理科综合试题,两个守恒考查的特点是:①灵活性强,难度较大,能力要求高,内容极丰富,多次出现在两个守恒定律网络交汇的综合计算中;②题型全,年年有,不回避重复考查,平均每年有3—6道题,是区别考生能力的重要内容;③两个守恒定律不论是从内容上看还是从方法上看都极易满足理科综合试题的要求,经常与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学和近代物理知识综合运用,在高考中所占份量相当大.从考题逐渐趋于稳定的特点来看,我们认为:2005年对两个守恒定律的考查重点仍放在分析问题和解决问题的能力上.因此在第二轮复习中,还是应在熟练掌握基本概念和规律的同时,注重分析综合能力的培养,训练从能量、动量守恒的角度分析问题的思维方法.【典型例题】【例1】(2001年理科综合)下列是一些说法:①一质点受到两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同;②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反;③在同样时间内,作用力力和反作用力的功大小不一定相等,但正负符号一定相反;④在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反.以上说法正确的是()A.①②B.①③C.②③D.②④【例2】(石家庄)为了缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离,通常用弹簧弹出飞机,使飞机获得一定的初速度,进入跑道加速起飞.某飞机采用该方法获得的初速度为v0,之后,在水平跑道上以恒定功率P沿直线加速,经过时间t,离开航空母舰且恰好达到最大速度v m.设飞机的质量为m,飞机在跑道上加速时所受阻力大小恒定.求:(1)飞机在跑道上加速时所受阻力f的大小;(2)航空母舰上飞机跑道的最小长度s.【例3】如下图所示,质量为m=2kg的物体,在水平力F=8N的作用下,由静止开始沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.若F作用t1=6s后撤去,撤去F后又经t2=2s物体与竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1s,碰墙后反向弹回的速度v'=6m/s,求墙壁对物体的平均作用力(g取10m/s2).【例4】有一光滑水平板,板的中央有一小孔,孔内穿入一根光滑轻线,轻线的上端系一质量为M的小球,轻线的下端系着质量分别为m1和m2的两个物体,当小球在光滑水平板上沿半径为R的轨道做匀速圆周运动时,轻线下端的两个物体都处于静止状态(如下图).若将两物体之间的轻线剪断,则小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速圆周运动?【例5】 如图所示,水平传送带AB 长l =8.3m ,质量为M =1kg 的木块随传送带一起以v 1=2m/s 的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左端A 点时,一颗质量为m =20g 的子弹以0v -=300m/s 水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u =50m/s ,以后每隔1s 就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g 取10m/s .求:(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A 点的最大距离? (2)木块在传达带上最多能被多少颗子弹击中?(3)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是多少?(g 取10m/s )【例6】 质量为M 的小车静止在光滑的水平面上,小车的上表面是一光滑的曲面,末端是水平的,如下图所示,小车被挡板P 挡住,质量为m 的物体从距地面高H 处自由下落,然后沿光滑的曲面继续下滑,物体落地点与小车右端距离s 0,若撤去挡板P ,物体仍从原处自由落下,求物体落地时落地点与小车右端距离是多少?v 0 m ABM。
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新教材2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题一力与运动第1讲力与物体的平衡教师用书
第1讲力与物体的平衡知识网络构建命题分类剖析命题点一静态平衡问题1.共点力平衡的常用处理方法(1)研究对象的选取:①整体法与隔离法(如图甲);②转换研究对象法(如图乙).(2)画受力分析图:按一定的顺序分析力,只分析研究对象受到的力.(3)验证受力的合理性:①假设法(如图丙);②动力学分析法(如图丁).例 1[2023·山东卷]餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘.托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平.已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2.弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )A.10 N/m B.100 N/mC.200 N/m D.300 N/m例 2[2023·河北保定一模]质量为M的正方体A与质量为m的圆球B在水平向右的外力F作用下静止在墙角处,它们的截面图如图所示,截面正方形的对角线与截面圆的一条直径恰好在一条直线上,所有摩擦忽略不计,重力加速度为g.则( )A.F=(M+m)gB.F=mgC.地面受到的压力为F N,F N<(M+m)gD.地面受到的压力为F N,F N>(M+m)g提升训练1. [2023·广东省中山市测试]如图甲为明朝《天工开物》记载测量“弓弦”张力的插图,图乙为示意图.弓的质量为m =5 kg ,弦的质量忽略不计,悬挂点为弦的中点.当在弓的中点悬挂质量为M =15 kg 的重物时,弦的张角为θ=120°,g =10 m/s 2,则弦的张力为( )A .50 NB .150 NC .200 ND .200√3 N 2.[2023·浙江6月]如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G 的光滑圆柱体静置其上,a 、b 为相切点,∠aOb =90°,半径Ob 与重力的夹角为37°.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则圆柱体受到的支持力F a 、F b 大小为( )A .F a =0.6G ,F b =0.4GB .F a =0.4G ,F b =0.6GC .F a =0.8G ,F b =0.6GD .F a =0.6G ,F b =0.8G 3.[2023·河南省洛阳市模拟]如图所示,一光滑球体放在支架与竖直墙壁之间,支架的倾角θ=60°,光滑球体的质量为m ,支架的质量为2m ,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个装置保持静止,则支架和地面间的动摩擦因数至少为( )A .√39B .√34C .√32 D .√33命题点二 动态平衡问题(含临界、极值问题)1.解决动态平衡问题的一般思路化“动”为“静”,多个状态下“静”态对比,分析各力的变化或极值. 2.“缓慢”移动的三类经典模型图例分析求力F的最小值F min=mg sin θ,结论:sin θ=dLF=mg,2cosθ绳子端点上下移动,力F不变N1、N2始终减小斜面对球的支持力F1逐渐减小,挡板对球的弹力F2先减小后增大考向1 共点力作用下的动态平衡例 1[2023·四川省成都市检测](多选)某中学举行趣味运动会时,挑战用一支钢尺取出深盒子(固定不动)中的玻璃球,该游戏深受大家喜爱,参与者热情高涨.游戏中需要的器材和取球的原理分别如图甲和图乙所示.若忽略玻璃球与盒壁、钢尺间的摩擦力,在不损坏盒子的前提下,钢尺沿着盒子上边缘某处旋转拨动(钢尺在盒内的长度逐渐变短),使玻璃球沿着盒壁缓慢上移时,下列说法正确的是( )A.钢尺对玻璃球的弹力逐渐减小B.钢尺对玻璃球的弹力先增大后减小C.盒壁对玻璃球的弹力逐渐减小D.盒壁对玻璃球的弹力先减小后增大例 2[2023·河北唐山三模]如图所示,木板B放置在粗糙水平地面上,O为光滑铰链.轻杆一端与铰链O固定连接,另一端固定连接一质量为m的小球A.现将轻绳一端拴在小球A 上,另一端通过光滑的定滑轮O′由力F牵引,定滑轮位于O的正上方,整个系统处于静止状态.现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O′正下方,木板始终保持静止,则在整个过程中( )A.外力F大小不变B.轻杆对小球的作用力变小C.地面对木板的支持力逐渐变小D.地面对木板的摩擦力逐渐减小思维提升三力作用下的动态平衡考向2 平衡中的极值或临界值问题例 3[2023·山东菏泽市模拟]将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后(bc间无细线相连),再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球c,使三个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ=30°,则F的最小值为( ) A.1.5mg B.1.8mgC.2.1mg D.2.4mg例 4[2023·陕西省汉中市联考]在吊运表面平整的重型板材(混凝土预制板、厚钢板)时,如因吊绳无处钩挂而遇到困难,可用一根钢丝绳将板拦腰捆起(不必捆的很紧),用两个吊钩勾住绳圈长边的中点起吊(如图所示),若钢丝绳与板材之间的动摩擦因数为μ,为了满足安全起吊(不考虑钢丝绳断裂),需要满足的条件是( )A.tan α>μ B.tan α<μC.sin α>μ D.sin α<μ提升训练1.[2023·湖南张家界模拟考](多选)利用物理模型对问题进行分析,是一种重要的科学思维方法.如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图,可以认为静止的运动员处于平衡状态.该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型.运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒,可以认为钢管与地面的夹角θ逐渐变小,在此期间,脚与水平地面之间没有滑动,绳子的方向始终保持水平.已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时,三个力的作用线必交于一点.根据上述信息,当钢管与地面的夹角θ逐渐变小时,下列说法正确的有( )A.地面对钢管支持力的大小不变B.地面对钢管的摩擦力变大C.地面对钢管作用力的合力变大D.地面对钢管作用力的合力大小不变2.(多选)在如图所示的装置中,两物块A、B的质量分别为m A、m B,而且m A>m B,整个系统处于静止状态,设此时轻质动滑轮右端的轻绳与水平面之间的夹角为θ,若小车向左缓慢移动一小段距离并停下来后,整个系统再次处于静止状态,则下列说法正确的是( )A.物块A的位置将变高B.物块A的位置将变低C.轻绳与水平面的夹角θ将变大D.轻绳与水平面的夹角θ将不变3.长沙某景区挂出32个灯笼(相邻两个灯笼由轻绳连接),依次贴上“高举中国特色社会主义旗帜,为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”,从高到低依次标为1、2、3、…、32.在无风状态下,32个灯笼处于静止状态,简化图如图所示.与灯笼“斗”右侧相连的轻绳处于水平状态,已知每一个灯笼的质量m=0.5 kg,重力加速度g=10 m/s2,悬挂灯笼的轻绳最大承受力T m=320 N,最左端连接的轻绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法正确的是( )A.θ最大为53°NB.当θ最大时最右端轻绳的拉力为F2=160√33C.当θ=53°时第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45°D.当θ=37°时第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45°命题点三电场力、磁场力作用下的平衡问题1.电场力.(1)大小:F=Eq,F=kq1q2r2(2)方向:正电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相同;负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反.2.磁场力(1)大小:①安培力F=BIL;②洛伦兹力F洛=qv B.(2)方向:用左手定则判断.3.电磁学中平衡问题的处理方法处理方法与力学中平衡问题的分析方法一样,把方法和规律进行迁移应用即可.考向1 电场中的平衡问题例 1[2023·浙江模拟预测]如图所示,A、C为带异种电荷的带电小球,B、C为带同种电荷的带电小球.A、B被固定在绝缘竖直杆上,Q AQ B =3√38时,C球静止于粗糙的绝缘水平天花板上.已知L ACL AB=√3,下列说法正确的是( )A.C处的摩擦力不为零B.杆对B的弹力为零C.缓慢将C处点电荷向右移动,则其无法保持静止D.缓慢将C处点电荷向左移动,则其一定会掉下来考向2 磁场中的平衡问题例 2 如图所示,竖直平面内有三根轻质细绳,绳1水平,绳2与水平方向成60°角,O为结点,绳3的下端拴接一质量为m、长度为l的导体棒,棒垂直于纸面静止,整个空间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到I0的电流,可观察到导体棒缓慢上升到与绳1所处的水平面成30°角时保持静止.已知重力加速度为g.在此过程中,下列说法正确的是( )A.绳1受到的拉力先增大后减小B.绳2受到的拉力先增大后减小C.绳3受到的拉力的最大值为√3mgD.导体棒中电流I0的值为√3mglB提升训练1.[2024·山西省翼城中学模拟预测]如图甲所示,一通电导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上并静止在水平位置.当导体棒所在空间加上匀强磁场,再次静止时细线与竖直方向成θ角,如图乙所示(图甲中从左向右看).已知导体棒长度为L、质量为m、电流为I,重力加速度大小为g.关于图乙,下列说法正确的是( )A.当磁场方向斜向右上方且与细线垂直时磁感应强度最小B.磁感应强度的最小值为mg sinθILC.磁感应强度最小时,每根细线的拉力大小为mg2cosθD.当磁场方向水平向左时,不能使导体棒在图示位置保持静止2.如图所示,一绝缘细线竖直悬挂一小球A,在水平地面上固定一根劲度系数为k′的绝缘轻质弹簧,弹簧上端与小球C相连,在小球A和C之间悬停一小球B,当系统处于静止时,小球B处在AC两小球的中间位置.已知三小球质量均为m,电荷量均为q,电性未知.则下列判断正确的是( )A.相邻两小球之间的间距为q√kmgB.弹簧的形变量为11mg8k′C.细线对小球A的拉力大小为11mg8D.小球C受到的库仑力大小为5mg8素养培优·情境命题利用平衡条件解决实际问题联系日常生活,创新试题情境化设计,渗透实验的思想,考查考生分析解决实际问题的能力,引导学生实现从“解题”到“解决问题”的转变情境1 工人推车——科学思维[典例1] [2023·四川省成都市联测]如图甲所示,工人用推车运送石球,到达目的地后,缓慢抬起把手将石球倒出(图乙).若石球与板OB、OA之间的摩擦不计,∠AOB=60°,图甲中BO 与水平面的夹角为30°,则在抬起把手使OA 变得水平的过程中,石球对OB 板的压力大小N 1、对OA 板的压力大小N 2的变化情况是( )A .N 1减小、N 2先增大后减小B .N 1减小、N 2增大C .N 1增大、N 2减小D .N 1增大、N 2先减小后增大情境2 悬索桥——科学态度与责任[典例2] [2023·江苏省无锡市测试]图a 是一种大跨度悬索桥梁,图b 为悬索桥模型.六对轻质吊索悬挂着质量为M 的水平桥面,吊索在桥面两侧竖直对称排列,其上端挂在两根轻质悬索上(图b 中只画了一侧分布),悬索两端与水平方向成45°,则一根悬索水平段CD 上的张力大小是( )A .14Mg B .16MgC .112Mg D .124Mg情境3 瓜子破壳器——科学探究[典例3] [2023·福建福州4月检测]有一种瓜子破壳器如图甲所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜子壳.破壳器截面如图乙所示,瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A 、B 之间,并用竖直向下的恒力F 按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子自重,不计摩擦,则( )A .若仅减小A 、B 距离,圆柱体A 对瓜子的压力变大 B .若仅减小A 、B 距离,圆柱体A 对瓜子的压力变小C .若A 、B 距离不变,顶角θ越大,圆柱体A 对瓜子的压力越大D.若A、B距离不变,顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越小第1讲力与物体的平衡命题分类剖析命题点一[例1] 解析:由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力使弹簧形变量为相邻两盘间距,则有mg=3·kx,解得k=100 N/m,故选B.答案:B[例2] 解析:对圆球B受力分析如图,β=45°A对B的弹力T=mg,cosβ根据牛顿第三定律,B对A的弹力T′=T=mg,F=T′sin β=mg,故A错误,B正cosβcos β=Mg+mg,故C、D 确;对AB整体地面受到的压力为F N=Mg+T′cos β=Mg+mgcosβ错误.故选B.答案:B[提升训练]1.解析:整体法对弓和物体受力分析如图:=(M+m)g竖直方向上由受力平衡可得:2F cos θ2解得:F=(M+m)g=200 N,故C正确,A、B、D错误.2cosθ2答案:C2.解析:对光滑圆柱体受力分析如图由题意有F a=G sin 37°=0.6GF b=G cos 37°=0.8G故选D.答案:D3.解析:对光滑球体受力分析如图所示根据平衡条件可得N2cos θ=mg对支架受力分析如图所示根据牛顿第三定律可知N3=N2对支架由平衡条件可得N4=2mg+N3cos θ,f=N3sin θ又f=μN4联立解得μ=√33.故选D.可知支架和地面间的动摩擦因数至少为√33答案:D命题点二[例1] 解析:对玻璃球的受力分析如图所示,玻璃球受重力G,左侧钢尺对玻璃球的弹力F1,盒壁对玻璃球的弹力F2,玻璃球在3个力作用下处于动态平衡,玻璃球沿着纸盒壁缓慢上移时,θ角变大,利用图解法可知,F1和F2均逐渐减小,A、C项正确,B、D项错误.故选AC.答案:AC[例2] 解析:对小球A进行受力分析,三力构成矢量三角形,如图所示根据几何关系可知两三角形相似,因此mgOO′=FO′A=F′OA,缓慢运动过程中,O′A越来越小,则F逐渐减小,故A错误;由于OA长度不变,杆对小球的作用力F′大小不变,故B 错误;由于杆对木板的作用力大小不变,方向向右下,但杆的作用力与竖直方向的夹角越来越小,所以地面对木板的支持力逐渐增大,地面对木板的摩擦力逐渐减小,故C错误,D正确.答案:D[例3] 解析:取整体为研究对象,当F垂直于Oa时,F最小,根据几何关系可得,拉力的最小值F=3mg sin 30°=1.5mg,故选A.答案:A[例4] 解析:要起吊重物,只需满足绳子张力T的竖直分量小于钢丝绳与板材之间的最大静摩擦力,一般情况认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如图所示即T cos αμ>T sin α,化简可得tan α<μ,故B正确,A、C、D错误.故选B.答案:B[提升训练]1.解析:对钢管受力分析,钢管受重力mg、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力F N、水平向右的摩擦力F f,可知F N=mg,F f=T=mgtanθ即随着钢管与地面夹角的逐渐变小,地面对钢管支持力的大小不变,地面对钢管的摩擦力变大,故A、B正确;对钢管受力分析,可认为钢管受到重力mg、绳子的拉力T和地面对钢管作用力的合力F 三个力,钢管平衡,三个力的作用线必交于一点,由此可知F方向沿钢管斜向上,与水平面夹角为α(钢管与水平面的夹角为θ),根据共点力平衡条件可知F=mgsinα,T=mgtanα,当钢管与地面的夹角θ逐渐变小,同时α也减小,地面对钢管作用力的合力变大,C正确,D 错误.答案:ABC2.解析:以轻质动滑轮与轻绳的接触点O为研究对象,分析O点的受力情况,作出O 点的受力分析图,如图所示设绳子的拉力大小为F,动滑轮两侧绳子的夹角为2α,由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向对称,则有2F cos α=m B g,又小车向左缓慢移动一小段距离后,轻绳中的拉力大小与小车移动前相同,即F=m A g保持不变,可知α角保持不变,由几何知识得,α+θ=90°,则θ保持不变,当小车向左缓慢移动一小段距离后,动滑轮将下降,则物块A 的位置将变高,故选项A、D正确,B、C错误.答案:AD3.解析:当最左端连接的轻绳的拉力大小为T m=320 N时,θ最大,此时灯笼整体受力如图所示由平衡条件T m sin θm=F2T m cos θm=32mg解得θm=60°,F2=160√3 NA、B错误;当θ=53°时,灯笼整体受力分析如图由平衡条件知,最右端轻绳的拉力F21=32mg tan 53°=6403N对第9个灯笼至第32个灯笼整体,其受力情况跟灯笼整体的受力情况类似,由平衡条件tan α=F21(32−8)mg≠1则第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角α≠45°,C错误;当θ=37°时,此时灯笼整体受力如图所示由平衡条件知,最右端轻绳的拉力F22=32mg tan 37°=120 N对第9个灯笼至第32个灯笼整体,其受力情况跟灯笼整体的受力情况类似,由平衡条件tan β=F22(32−8)mg=1则第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角β=45°,D正确.答案:D命题点三[例1] 解析:对C进行受力分析,A对C有吸引力,B对C有排斥力,及其重力,与水平天花板对C 可能有竖直向下的压力,如图所示由平衡条件,结合矢量合成法则,若不受摩擦力得F AC=F BC cos θ由几何知识可得cos θ=√32依据库仑定律有kQ A Q CL AC2=√32kQ B Q CL BC2,Q AQ B=3√38Q A Q B =3√38时恰好处于平衡状态;C球静止没有运动趋势,C处的摩擦力为零,故A错误;缓慢将C处点电荷向右移动,平衡状态被打破,其无法保持静止,故C正确;缓慢将C处点电荷向左移动,F BC变大,其竖直方向上的分量变大,C球一定不会掉下来,故D错误;B球如果不受杆的力,则C球给B球的排斥力在水平方向的分量无法平衡,因此杆对B 一定有弹力作用,故B错误.答案:C[例2] 解析:对整体分析,重力大小和方向不变,绳1、2弹力方向不变,根据左手定则,安培力水平向右且逐渐增大,由平衡条件得水平方向F1=F2cos 60°+BIl竖直方向F 2sin 60°=mg电流逐渐变大,则F 1增大、F 2不变,故A 、B 错误;当电流增大到I 0时,安培力与重力的合力最大,即绳3的拉力最大sin 30°=mg F 3最大值为F 3=2mg ,故C 错误;对导体棒受力分析得tan 30°=mg BI 0l ,得I 0=√3mg Bl,故D 正确.答案:D [提升训练] 1.解析:对导体棒受力分析如图所示,导体棒在重力、拉力和安培力的作用下处于平衡状态.由平衡条件可知,导体棒所受拉力和安培力的合力与重力等大反向,拉力和安培力可能的方向如图所示,当安培力方向斜向右上方且与细线垂直时安培力最小,此时磁场方向沿着细线斜向左上方,A 错误;设磁感应强度大小为B ,由平衡条件得mg sin θ=BIL ,解得B =mg sin θIL ,B 正确;设每条细线拉力大小为F T ,由平衡条件得mg cos θ=2F T ,解得F T =12mg cos θ,C 错误;当磁场方向水平向左时,安培力竖直向上,如果安培力与重力大小相等,可以使导体棒在图示位置保持静止,D 错误.答案:B2.解析:如图甲所示,以小球B 为研究对象,小球A 和小球C 分别对小球B 的库仑力大小相等,且小球A 和小球C 对小球B 的合力与小球B 的重力等大反向,所以小球A 和小球B 带异种电荷,小球B 和小球C 带同种电荷,即小球A 和小球C 对小球B 的库仑力大小均为F A =F C =mg2,由库仑定律可得kq 2r 2=12mg ,解得小球A 和小球B 之间距离为r =q √2kmg ,故A 错误;如图乙所示,以小球A 为研究对象,受到小球B 向下的库仑力为F B =mg 2,受到小球C向下的库仑力是受到小球B 的14,即为F C ′=mg 8,所以小球A 受到的拉力为F T A =mg +F B +F ′C=13mg 8,故C 错误;如图丙所示,以小球C 为研究对象,小球C 受到小球B 向下的库仑力为F ′B =mg2,受到A 向上的库仑力为F ′A =mg8,则小球C 对弹簧的压力为F 压=F ′B -F ′A +mg=11mg 8,小球C 受到向上的弹力为F 弹=F 压=11mg 8,由胡克定律得F 弹=k ′x ,解得弹簧的形变量为x =11mg8k ′,故B 正确,D 错误.答案:B 素养培优·情境命题[典例1] 解析:在倒出石球的过程中,两个支持力的夹角是个确定值,为α=120°,根据力的示意图可知N 1sin β=N 2sin γ=Gsin α,在转动过程中β从90°增大到180°,则sin β不断减小,N 1将不断减小;γ从150°减小到60°,其中跨过了90°,因此sin γ 先增大后减小,则N 2将先增大后减小,选项A 正确.答案:A[典例2] 解析: 对整体分析,根据平衡条件,2F T AC sin 45°=Mg ,F T AC =√22Mg .对悬索左边受力分析,受A 左上绳的力F T AC ,CD 上水平向右的拉力为F T ,根据平衡条件,F T =F T AC cos 45°=12Mg ,一根悬索水平段CD 上的张力大小是14Mg ,故选A.答案:A[典例3] 解析:瓜子处于平衡状态,若仅减小A 、B 距离,A 、B 对瓜子的弹力方向不变,则大小也不变,A 、B 错误;若A 、B 距离不变,顶角θ越大,则A 、B 对瓜子弹力的夹角减小,合力不变,则两弹力减小,C 错误,D 正确.故选D.答案:D。
高考二轮复习专题(物理-机械能守恒定律)
高考二轮复习专题六:机械能守恒定律一、知识点综述:1. 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.2. 对机械能守恒定律的理解:(1)系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.即 E 1 = E 2 或 1/2mv 12 + mgh 1= 1/2mv 22 + mgh 2(2)物体(或系统)减少的势能等于物体(或系统)增加的动能,反之亦然。
即 -ΔE P = ΔE K(3)若系统内只有A 、B 两个物体,则A 减少的机械能E A 等于B 增加的机械能ΔE B 即 -ΔE A = ΔE B 二、例题导航:例1、如图示,长为l 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m 的小球,为使轻质硬棒能绕转轴O 转到最高点,则底端小球在如图示位置应具有的最小速度v= 。
解:系统的机械能守恒,ΔE P +ΔE K =0因为小球转到最高点的最小速度可以为0 ,所以,例2. 如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮。
一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A 和B 连结,A 的质量为4m ,B 的质量为m ,开始时将B 按在地面上不动,然后放开手,让A 沿斜面下滑而B 上升。
物块A 与斜面间无摩擦。
设当A 沿斜面下滑S 距离后,细线突然断了。
求物块B 上升离地的最大高度H. 解:对系统由机械能守恒定律 4mgSsin θ – mgS = 1/2× 5 mv 2 ∴ v 2=2gS/5细线断后,B 做竖直上抛运动,由机械能守恒定律 mgH= mgS+1/2× mv 2 ∴ H = 1.2 S例3. 如图所示,半径为R 、圆心为O 的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上.一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m 的重物,忽略小圆环的大小。
(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图).在 两个小圆环间绳子的中点C 处,挂上一个质量M = m 的重物,使两个小圆环间的绳子水平,然后无初速释放重物M .设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M 下降的最大距离.l mg l mg v m mv 22212122⋅+⋅=⎪⎭⎫⎝⎛+gl gl v 8.4524==∴2(2)若不挂重物M .小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?解:(1)重物向下先做加速运动,后做减速运动,当重物速度 为零时,下降的距离最大.设下降的最大距离为h ,由机械能守恒定律得 解得(另解h=0舍去)(2)系统处于平衡状态时,两小环的可能位置为 a . 两小环同时位于大圆环的底端. b .两小环同时位于大圆环的顶端.c .两小环一个位于大圆环的顶端,另一个位于大圆环的底端.d .除上述三种情况外,根据对称性可知,系统如能平衡,则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称.设平衡时,两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图所示).对于重物,受绳子拉力与重力作用,有T=mg对于小圆环,受到三个力的作用,水平绳的拉力T 、竖直绳子的拉力T 、大圆环的支持力N.两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等,方向相反得α=α′, 而α+α′=90°,所以α=45 °例4.如图质量为m 1的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m 2的物体B 相连,弹簧的劲度系数为k ,A 、B 都处于静止状态。
高中物理大二轮物理复习专题目录
二轮物理
选择题48分专练(一) 选择题48分专练(二) 实验题15分专练(一) 实验题15分专练(二) 计算题32分专练(一) 计算题32分专练(二) 选考题15分专练(一) 选考题15分专练(二)
第二部分 考前冲刺增分练
二轮物理
小卷冲刺抢分练(一)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(二)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(三)——(8+2计算) 小卷冲刺抢分练(四)——(8+2计算) 高考模拟标准练
大二轮专题复习与测试
物理
二轮物理
第一部分 专题一 力与运动 第1讲 物体的平衡 考向一 力学中的平衡问题 考向二 电学中的平衡问题 考向三 平衡中的临界极值问题 第2讲 牛顿运动定律和直线运动 考向一 运动图象的理解及应用 考向二 匀变速直线运动应用规律 考向三 牛顿运动定律的综合应用
专题整合突破
二轮物理
第2讲 电学实验与创新 考向一 电表改装与读数、多用电表原理与使用 考向二 以伏安法测电阻为核心的实验 考向三 以测电源电动势和内阻为核心的实验 考向四 电学创新设计实验
二轮物理
专题七 选考部分 第1讲 (选修3-3) 分子动理论、气体及热力学定律 考向一 热学基础知识与气体实验定律的组合 考向二 热学基础知识、热力学定律与气体定律的组合 第2讲 (选修3-4) 机械振动和机械波 光 电磁波 考向一 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合 考向二 光学基础知识与波动(或振动)的组合 考向三 电磁波、光学、波动(或振动)的组合
二轮物理
第三部分 一、物理学史和物理思想方法 (一)高中物理的重要物理学史 (二)高中物理的重要思想方法 二、高考必知的五大解题思想 (一)守恒的思想 (二)等效的思想 (三)分解的思想 (四)对称的思想 (五)数形结合的思想
高中物理高三二轮复习三大部分+12个专题
高中物理高三二轮复习三大部分
+12个专题
高中物理——高三二轮复习(课件+练习+讲义)三大部分+12个专题 -
高考第一轮以基础知识扫描为主,第二轮以专题形式复习。
第二轮复习其实就是把第一轮没有复习的内容复习清楚。
第二轮复习重在提炼物理模型,量变导致质变。
学生每做一道题,就相当于看到了一个模型,积累和提炼这个模型,这样就不会看到题就慌,把能得的分丢掉。
从第二轮开始,要针对小问题进行专项训练。
4-6月,每天一套,不间断。
刚开始会很慢很费时间,但是你会庆幸自己在高考的时候做了这些训练。
所以今天社长给同学们整理了高中物理——高三二轮复习(课件+练习+讲义)三大部分+12个专题。
包含高考物理的所有专题知识,每个专题按考点整理了讲义和训练题,同学们寒假在家可以看一看,希望同学们能够逐个突破各个专题!
篇幅有限,文章只是信息展示的一部分。
接下来进入正题。
目录:
讲义内容:
限时训练:
专题突破:
少年最好的一点就是,虽然嘴上说放弃,心里却一直憋着一口气。
——社长今日语录。
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A B高考物理复习资料A(成功)=X(艰苦的劳动)十Y(正确的方法)十Z(少说空话多干实事)(最基础的概念,公式,定理,定律最重要);每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健物理学习的核心在于思维,要在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理,对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通,举一反三,把知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,并养成规范答题的习惯,这样,同学们一定就能笑傲考场,考出理想的成绩!力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。
说明:凡矢量式中用“+”号都为合成符号,把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。
答题技巧:“基础题,全做对;一般题,一分不浪费;尽力冲击较难题,即使做错不后悔”。
“容易题不丢分,难题不得零分。
“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,“会做⇒做对⇒不扣分”在学习物理概念和规律时不能只记结论,还须弄清其中的道理,知道物理概念和规律的由来。
Ⅰ。
力的种类:(13个性质力) 这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础” 力的种类:(13个性质力)有18条定律、2条定理1重力: G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 2弹力:F= Kx3滑动摩擦力:F 滑= μN 4静摩擦力: O ≤ f 静≤ f m (由运动趋势和平衡方程去判断) 5浮力: F 浮= ρgV 排 6压力: F= PS = ρghs7万有引力: F 引=G221r m m 8库仑力: F=K221r q q (真空中、点电荷)9电场力: F 电=q E =qdu 10安培力:磁场对电流的作用力F= BIL (B ⊥I) 方向:左手定则11洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力f=BqV (B ⊥V) 方向:左手定则12分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快.。
13核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。
4种基本运动模型1万有引力定律B 2胡克定律B3滑动摩擦定律B4牛顿第一定律B5牛顿第二定律B 力学 6牛顿第三定律B 7动量守恒定律B8机械能守恒定律B 9能量转化守恒定律. 10热力学第一定律11热力学第二定律 热学 12电荷守恒定律 13真空中的库仑定律 14欧姆定律15电阻定律B 电学 16闭合电路的欧姆定律B 17法拉第电磁感应定律 18楞次定律B 定理: ①动量定理B②动能定理B 做功跟动能改变的关系受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。
再分析运动过程(即运动状态及形式,动量变化及能量变化等)。
最后分析做功过程及能量的转化过程;然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。
强调:用能量的观点、整体的方法(对象整体,过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决Ⅱ。
运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律)是高中物理重点、难点.............高考中常出现多种运动形式的组合追及(直线和圆)和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等①匀速直线运动F合=0 a=0 V0≠0②匀变速直线运动:初速为零或初速不为零,③匀变速直、曲线运动(决于F合与V0的方向关系) 但F合= 恒力④只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛,平抛,斜抛等⑤圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点);匀速圆周运动(关键搞清楚是什么力提供作向心力)⑥类平抛运动;⑦带电粒在电场力作用下的运动情况;带电粒子在f洛作用下的匀速圆周运动⑧分子热运动;(与宏观的机械运动区别)Ⅲ。
物理解题的依据:(1)力或定义的公式(2)各物理量的定义、公式(3)各种运动规律的公式(4)物理中的定理、定律及数学函数关系或几何关系Ⅳ几类物理基础知识要点:①凡是性质力要知:施力物体和受力物体;②对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物; ③状态量要搞清那一个时刻(或那个位置)的物理量;④过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的;(如冲量、功等)⑤加速度a 的正负含义:①不表示加减速;②a 的正负只表示与人为规定正方向比较的结果。
⑥如何判断物体作直、曲线运动; ⑦如何判断加减速运动; ⑧如何判断超重、失重现象。
⑨如何判断分子力随分子距离的变化规律⑩根据电荷的正负、电场线的顺逆(可判断电势的高低)⇒电荷的受力方向;再跟据移动方向⇒其做功情况⇒电势能的变化情况V 。
知识分类举要1.力的合成与分解、物体的平衡 ⎥求F 1、F 2两个共点力的合力的公式:F=θCOS F F F F 2122212++合力的方向与F 1成α角: tg α=F F F 212s i n co s θθ+ 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。
(2) 两个力的合力范围: ⎥ F 1-F 2 ⎥ ≤ F ≤⎥ F 1 +F 2 ⎥ (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
按比例可平移为一个封闭的矢量三角形[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向三力平衡:F 3=F 1+F 2 摩擦力的公式:(1 ) 滑动摩擦力: f= μN说明 :a 、N 为接触面间的弹力,可以大于G ;也可以等于G;也可以小于Gb 、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关.(2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围: O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力与正压力有关)说明:a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b 、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
1c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体也可以受静摩擦力的作用。
力的独立作用和运动的独立性当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在一样,这个性质叫做力的独立作用原理。
一个物体同时参与两个或两个以上的运动时,其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响,这叫运动的独立性原理。
物体所做的合运动等于这些相互独立的分运动的叠加。
根据力的独立作用原理和运动的独立性原理,可以分解速度和加速度,在各个方向上建立牛顿第二定律的分量式,常常能解决一些较复杂的问题。
VI.几种典型的运动模型:追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等及类似的运动 1.匀变速直线运动:两个基本公式(规律): V t = V 0 + a t S = v o t +12a t 2 及几个重要推论: (1) 推论:V t 2 -V 02 = 2as (匀加速直线运动:a 为正值 匀减速直线运动:a 为正值) (2) A B 段中间时刻的即时速度: V t/ 2 =V V t 02+=st(若为匀变速运动)等于这段的平均速度 (3) AB 段位移中点的即时速度: V s/2 =v v o t 222+V t/ 2 =V =V V t 02+=s t =T S S NN 21++= V N ≤ V s/2 =v v o t222+匀速:V t/2 =V s/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:V t/2 <V s/2(4) S 第t 秒 = S t -S (t-1)= (v o t +12a t 2) -[v o ( t -1) +12a (t -1)2]= V 0 + a (t -12) (5) 初速为零的匀加速直线运动规律⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=-+=+=+==axv v at t v x at v v v v v tv x tt t 22122022000① ② ③ ④ ⑤①在1s 末 、2s 末、3s 末……ns 末的速度比为1:2:3……n ; ②在1s 、2s 、3s ……ns 内的位移之比为12:22:32……n 2;③在第1s 内、第 2s 内、第3s 内……第ns 内的位移之比为1:3:5……(2n-1); ④从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1:()21-:32-)……(n n --1)⑤通过连续相等位移末速度比为1:2:3……n(6)匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.(先考虑减速至停的时间)“刹车陷井”实验规律:(7) 通过打点计时器在纸带上打点(或频闪照像法记录在底片上)来研究物体的运动规律:此方法称留迹法。
初速无论是否为零,只要是匀变速直线运动的质点,就具有下面两个很重要的特点:在连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常数;∆s = aT 2(判断物体是否作匀变速运动的依据)。
中时刻的即时速度等于这段的平均速度 (运用V 可快速求位移)⑴是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。
∆s = aT 2⑵求的方法 V N =V =s t =T S S NN 21++ 2Ts s t s 2v v v v n 1n t 0t/2+==+==+平⑶求a 方法: ① ∆s = a T 2 ②3+N S 一N S =3 a T 2 ③ S m 一S n =( m-n) a T 2④画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于a ;识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点探究匀变速直线运动实验:右图为打点计时器打下的纸带。
选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量利用打下的纸带可以:⑴求任一计数点对应的即时速度v :如Ts s v c 232+=(其中记数周期:T =5×0.02s=0.1s ) ⑵利用上图中任意相邻的两段位移求a :如223T s s a -= ⑶利用“逐差法”求a :()()23216549Ts s s s s s a ++-++=试通过计算推导出的刹车距离s 的表达式:说明公路旁书写“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的原理。
解:(1)、设在反应时间内,汽车匀速行驶的位移大小为1s ;刹车后汽车做匀减速直线运动的位移大小为2s ,加速度大小为a 。
由牛顿第二定律及运动学公式有:⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧><+=><=><+=><=4...............3...............22..........1..................21220001s s s as v m mg F a t v s μ 由以上四式可得出:><++=5..........)(2200g mFv t v s μ①超载(即m 增大),车的惯性大,由><5式,在其他物理量不变的情况下刹车距离就会增长,遇紧急情况不能及时刹车、停车,危险性就会增加;②同理超速(0v 增大)、酒后驾车(0t 变长)也会使刹车距离就越长,容易发生事故; ③雨天道路较滑,动摩擦因数μ将减小,由<五>式,在其他物理量不变的情况下刹车距离就越长,汽车较难停下来。