高考物理二轮专题复习文档:专题 力与运动
高考物理二轮总复习精品课件 第2部分 专题整合高频突破 第3讲 力与物体的曲线运动
小球弹力方向向下,故小球对杆的弹力方向向上,C正确。若v2=2b,
2
则F+mg=m ,解得F=a=mg,故D正确。
-23-
新题演练
1 2 3 4 5
怎样得高分
1.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不
变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀
x=v0t①
1
h=2gt2②
设圆弧轨道半径为 R,由机械能守恒定律得
1
mgR= 0 2 ③
2
联立①②③式,并代入题给条件得
R=0.25 m。④
-29-
新题演练
1 2 3 4 5
-30-
怎样得高分
(2)环由b处静止下滑过程中机械能守恒,设环下滑至c点的速度大小
为v,有
1
mgh=2mv2⑤
环在c点速度的水平分量为
解得 v2=
小滑块在 O 点做平抛运动,则
1 2
R=2gt ,x=v0t
解得 2R≤x≤2R。
-18-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
(3)如图所示,设小滑块出发点为P1,离开点为P2,由题意要求O1P1、
O2P2与竖直方向的夹角相等,设为θ,若离开滑道时的速度为v,
2
则小滑块在 P2 处脱离滑道的条件是 mgcos θ=m
命题热点三
解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板
向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,
所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参考
力和运动专题复习
力和运动复习方法指导1、正确理解匀速直线运动的速度概念。
速度是表示物体运动快慢的物理量,在相等时间内,物体通过的路程越长,运动的越快,它的速度越大。
通过相等路程,所用时间越短,它运动的越快,它的速度越大。
如果两物体在不同时间内,通过的路程也不相同,路程跟时间的比值越大,它的速度越大。
做匀速直线运动的物体,它的速度是不变的,不能由公式S=vt说速度跟路程成正比,跟时间成反比。
2、正确理解牛顿第一定律:牛顿第一定律表述为:“一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”。
它明确告诉我们:物体在不受外力作用时所处的状态。
至于物体到底是处于静止还是匀速直线运动取决于物体的初始状态。
因为地球上不存在不受外力的物体,所以牛顿第一定律不能通过实验直接得出。
它是在伽利略的理想实验基础上通过推理概括出来的。
可从以下几方面理解牛顿第一定律:(1)牛顿第一定律阐明了力和运动的关系,当物体受到外力作用时,它的运动状态会发生变化,因此,力是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律指出:当物体不受外力作用时,可以保持匀速直线运动状态。
可见,力不是产生维持物体运动的原因,即:运动不需要力维持。
(2)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性。
即:一切物体都具有惯性。
3、正确认识惯性:惯性与惯性定律(牛顿第一定律)不同,前者是概念,后者是规律。
惯性是物体的固有属性,惯性定律(牛顿第一定律)是物体在没受其它力的作用时,物体的运动状态应是什么。
可以从以下三方面认识惯性:(1)一切物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质叫惯性。
“一切物体”指固体、液体、气体。
“保持”指始终具有的意思。
由此可见,惯性是物体固有属性,它与物体是否受力,是否运动,运动如何改变都无关。
(2)惯性和力是两个实质完全不同的概念,力是物体对物体的作用,惯性是物体本身一种固有性质,它与外界因素无关。
高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第1讲+力与运动(一)(全国通用)
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2.(2015·桐乡市高三下学期模拟考
试)如图5所示,斜面固定在水平面
上,竖直轻杆顶端用光滑铰链连
接,底端与上表面水平的物体A接
触,则静止在斜面上的物体A受到B
力A最.3个多可B能.4个是( C.5个) D.6个
图5
解析 本题考查了受力分析,解题的关键是准确判断弹力和
摩擦力的方向,利用好平衡的条件分析力存在的可能性。物
体A一定受到重力、斜面的弹力和摩擦力;由于杆上端有铰
链连接,所以杆可能给物体A竖直向下的压力,故A最多受
四个力作用,选B。
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3.(多选)(2015·广东理综,19)如
图6所示,三条绳子的一端都
系在细直杆顶端,另一端都固
定在水平地面上,将杆竖直紧
压在地面上,若三条绳长度不
同,下列说法正确的有( )
图6
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
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解析 因三条绳长度不同,且彼此之间的夹角不确定,所以三 条绳的张力大小不一定相等,但能确定三张力的合力方向为竖 直向下,故A错误;杆对地面的压力大小数值上等于杆的重力 与三条绳拉力的竖直向下的分力之和,故B正确;由于杆竖直, 绳子对杆的拉力在水平方向上的合力等于零,故C正确;绳子 拉力的合力方向与杆的重力方向均竖直向下,故两者不是一对 平衡力,故D错误。 答案 BC
B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力
D.物块对斜面的正压力
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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。
高中物理-专题二第1课时 力与直线运动
专题二力与物体的运动第1课时力与直线运动专题复习定位解决问题本专题主要解决直线运动中匀变速直线运动规律、牛顿运动定律和动力学方法的应用。
高考重点匀变速直线运动规律的应用;应用牛顿第二定律分析瞬时、超重和失重、连接体和图象等问题;应用动力学方法处理“传送带模型”和“板—块模型”等问题。
题型难度以选择题为主,有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题,题目难度一般为中档题。
1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力,且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本公式及推论速度公式:v=v0+at。
位移公式:x=v0t+12at2。
速度和位移公式的推论:v2-v20=2ax。
中间时刻的瞬时速度:v t2=xt=v0+v2。
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx=x n+1-x n=aT2。
3.图象问题(1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度,图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。
匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线。
(2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。
4.超重和失重超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只取决于物体的加速度方向。
当a有竖直向上的分量时,超重;当a有竖直向下的分量时,失重;当a=g且竖直向下时,完全失重。
5.瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题时,应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变,而弹簧的弹力不能突变。
6.连接体问题在连接体问题中,一般取连接体整体为研究对象,求共同运动的加速度,隔离法求连接体内各物体间的相互作用力。
1.基本思路2.解题关键抓住两个分析,受力分析和运动情况分析,必要时要画运动情景示意图。
对于多运动过程问题,还要找准转折点,特别是转折点的速度。
3.常用方法(1)整体法与隔离法:单个物体的问题通常采用隔离法分析,对于连接体问题,通常需要交替使用整体法与隔离法。
高三物理二轮复习力与运动专题
三要点热点
1 受力分析
(1)关健点明确各力在什么条件下是恒力?什么条件下是变力?
(2)难点摩擦力、洛仑兹力的分析。
(3)易错点变力的产生、分析。如静摩擦力等。
例1如图,物体A叠放在物体B上,B置于光滑的水平面上。A、B质量分别为mA=6kg,mB=2kg,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增大到45N的过程中,则( )
例6如图,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向水平(图中垂直纸面向里),一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A若撤去电场,P可能做匀加速直线运动
B若撤去磁场,P可能做匀加速直线运动
C若给P一初速度,P可能做匀速直线运动
D若给P一初速度,P可能做顺时针方向的匀速圆周运动
A第2s末速度改变方向B第2s末位移改变方向
C第4s末回到原出发点D第4s末运动速度为零
解析:由图象知:前2s质点做加速度先增加后减小的加速运动,2s末速度最大,后2s做加速度反向先增加后减小的减速运动,直至4s末速度减为零,故应选D。
3 解题思路
可总结为:定对象,明受力,析过程,找功能,判动量,列方程,辨答案。
(1)小轿车在整个运动过程中的位移为多少?
(2)小轿车能否追上摩托车?
经过的时间(s)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
…
小轿车的瞬时速度(m/s)
0
2.0
7.0
10.0
10.0
9.0
6.5
4.0
1.5
0
0
…
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。
高三物理二轮复习专题【力与运动】
例 4 如图,绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c 为三个套在圆 环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球 c 位于圆环最高点,ac 连线与竖直方向成 60°角,bc 连线与竖直方向成 30°角,三个小球 均处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.a、b、c小球带同种电荷
B.a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷
2.(2017·全国卷Ⅰ,21)(多选)如图,柔软轻绳 ON 的一端 O 固 定,其中间某点 M 拴一重物,用手拉住绳的另一端 N,初始时, OM 竖直且 MN 被拉直,OM 与 MN 之间的夹角为 α(α>π2).现将 重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角 α 不变.在 OM 由竖直被拉到 水平的过程中( )
二轮复习主要是立足于高考现实,复习内容虽然以模块的形式展开,但在复习过程 中应该淡化模块界限,加强章节间、模块间的相关物理量、物理情景以及物理模型 之间的联系。尤其在练习题中尽量避免针对性强、问题单一的题目,引导学生突破 模块框架,通过对题目信息的分析整理,根据物理原理、利用物理规律独立思考解 决问题。我们在一轮复习中经常发现有的学生章节复习过关成绩很好,但随着复习 内容的增加和综合,成绩开始下降,考试内容涉及范围越大,成绩也越不理想。这 部分学生就是受到了内容框框的约束,缺乏突破框架发散思维的能力,二轮复习一 定要打破这种限制,提倡一题多解,一理多用,提高学生自由、独立思考问题的能 力。
考点二 共点力平衡的条件
例 2 如图所示,倾角为 θ=30°的斜面体静止在水平地面上,一个重为 G 的球在水
平力的作用下,静止于光滑斜面上,此时水平力的大小为 F;若将力 F 从水平方向逆时
针转过某一角度 α 后,仍保持 F 的大小不变,且小球和斜面依然保持静止,此时水平地 面对斜面体的摩擦力为 f.那么 F 和 f 的大小分别是( )
《创新设计》2021届高考物理二轮复习(全国通用)训练 专题一 力与运动 第1讲 Word版含答案
第1讲力与物体的平衡一、选择题(1~7题为单项选择题,8~10题为多项选择题)1.如图1所示,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不行伸长的松软轻绳,绳上套有一光滑小铁环。
现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对A、B两点拉力F A、F B的变化状况,下列说法正确的是()图1A.F A变小,F B变小B.F A变大,F B变大C.F A变大,F B变小D.F A变小,F B变大解析松软轻绳上套有光滑小铁环,两侧轻绳中拉力相等。
将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,A、B两点之间的水平距离减小,光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小,由2F cos α=mg可知,轻绳中拉力F减小,轻绳对A、B两点的拉力F A和F B都变小,选项A正确。
答案 A2.如图2所示,一光滑小球静置在光滑半球面上,被竖直放置的光滑挡板拦住,现水平向右缓慢地移动挡板,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止),挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力F N的变化状况是()图2A.F增大,F N减小B.F增大,F N增大C.F减小,F N减小D.F减小,F N增大解析某时刻小球的受力如图所示,设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为α,则F=mg tan α,F N =mgcos α,随着挡板向右移动,α越来越大,则F和F N都要增大。
答案 B3.如图3所示,在水平地面上静止着一质量为M、倾角为θ的斜面,自由释放质量为m的滑块能在斜面上匀速下滑(斜面始终静止),则下列说法中正确的是()图3A.滑块对斜面的作用力大小等于mg cos θ,方向垂直斜面对下B.斜面对滑块的作用力大小等于mg,方向竖直向上C.斜面受到地面的摩擦力水平向左,大小与m的大小有关D.滑块能匀速下滑,则水平地面不行能是光滑的解析因滑块在重力、斜面的摩擦力及斜面的支持力作用下匀速下滑,如图所示,所以斜面对滑块的作用力大小等于滑块重力mg,方向竖直向上,B项正确;而滑块对斜面的作用力与斜面对滑块的作用力是一对作用力与反作用力,所以A 项错误;又因斜面及滑块均处于平衡状态,所以可将两者看成一个整体,则整体在竖直方向受重力和地面的支持力作用,水平方向不受力的作用,即水平地面对斜面没有摩擦力作用,C、D项错误。
高考物理二轮复习专题一 力与运动共42张
GM
r3 ,T=
4 2r3
GM 。
二、万有引力定律的应用
T15:牛顿运动定律的应用-板块问题
典例4 (多选)(2020江苏单科,8,4分)如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度
水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。
向下加速运动
D.
解析 由 =mg可知,在离地不同高度处重力加速度不同,而A项推
国际抗疫贡献了中国力量。
个只与地球质量有关的物理量,故D项由此所得推论是正确的。
水平分力平衡,F =T 二、万有引力定律的应用
再结合水平分运动x=v0t可得v0=x ,故
风
sin
α,故选项C正确。
(1)求中心天体质量:G =m r→M= (公转法),G =mg→M= (黄
解析 学生抽出面纸时,面纸总被拉断,说明面纸所受的最大静摩擦力大
2
后做速度相等的匀速直线运动,但先抛出的小球水平方向运动时间较长,由x= v0t知,x先>x后,即两只小球落到水平地面的地点不同。故选B。
3.(多选)(2019江苏单科,6,4分)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做
匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度
为g,则座舱( BD )
专题一 力与运动
1 .(1)匀变速直线运动的三个基本公式:v= v0 at,x=
v0 t
1 2
at 2
,v2-
v02 =2ax;
(2)两个中间速度:v=
v
=
t
v0
2
v
,
v
=
x
v02
2
v2
,且 vt <
vx。一个推论:Δx=aT2。
高考物理二轮复习专题一力与运动课件
答案
C
根据牛顿第二定律可知,上滑过程的加速度大小为a1=
mg,sin θ
m
f
下滑过程的加速度大小为a2= m g ,s故min aθ 1->f a2,上滑和下滑运动方向相反,故
C正确,A、B、D错误。
12/8/2021
四、曲线运动
1.平抛运动的解题思路(各自独立,分别分析)
(1)模型1——水平面内的圆周运动,一般由牛顿运动定律列方程(F=m v 2 =mrω2=
(A)
12/8/2021
答案 A 设地球质量为M,卫星质量为m,轨道半径为r,卫星绕地球做圆周运
动,由万有引力提供向心力,有G
M r
m
2
=m
v
r
2
=mrω2=mr
2 T
π
2
= ma,解得v=
,ωG =M
r
G ,MT=
r3
,a4 =π 2 r 3 ,可知G Mv∝
GM
r2
,ω∝ 1 ,T∝ 1,a∝
F=1.5 N,则A物块所受摩擦力大小为1.5 N F=8 N,则B物块的加速度为4.0 m/s2 F多大,A与薄硬纸片都不会发生相对滑动 F多12大/8/20,2B1 与薄硬纸片都不会发生相对滑动
答案 C A与纸片间的最大静摩擦力fA=μ1mAg×1×10 N=3 N,B与纸片间 的最大静摩擦力fB=μ2mBg×1×10 N=2 N;因为F=1.5 N<fA,所以A、B与纸片
保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,加速度a1= m A
=F
mB
m1/s. 52=
11
0.75 m/s2,此时对A有F-fA1=mAa1,解得fA1=0.75 N,故选项A错误;物块B做加速运
2023年高考物理二轮复习试题(全国通用) 专题02 力与直线运动 Word版含解析
专题01 力与直线运动一、单选题1.(2022·河南·洛宁县第一高级中学模拟预测)意大利物理学家伽利略在《关于两门新科学的对话》一书中,对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。
如图所示,这可以大致表示实验过程,图中各个小球位置之间的时间间隔可以认为相等,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )A .运用图甲的实验,可“减弱”重力的作用,放大时间,便于观察B .只要测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离,就可以计算出重力加速度大小C .该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是为了缩短时间,便于测量位移D .从图甲到图丁,通过逐渐增大斜面倾角,最后合理外推到自由落体运动,从而说明自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动( ) 【答案】A【详解】A .运用图甲的实验,可“减弱”重力的作用,放大时间,便于观察,A 正确; B .只有测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离和各个小球位置之间的时间间隔T ,才能利用2x gT ∆=计算出重力加速度大小,只测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离,不能计算出重力加速度大小,B 错误;C .该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了“放大”时间,便于测量时间,C 错误;D .从图甲到图丁通过逐渐增大斜面倾角,最后合理外推到自由落体运动,从而说明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,D 错误。
故选A 。
2.(2022·新疆·博乐市高级中学(华中师大一附中博乐分校)模拟预测)将一乒乓球竖直向上抛出,乒乓球在运动过程中,它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。
已知乒乓球运动过程中,受到的空气阻力与速率平方成正比,重力加速度为g 。
则乒乓球在整个运动过程中加速度的最小值、最大值为( )A .0,4gB .0,5gC .g ,4gD .g ,5g121mg kv =此时的动能m 5a g =故选B 。
高三专题复习力与运动
1一、【知识整理】一、匀变速直线运动的规律 1.三个基本规律速度公式:v =v 0+at ; 位移公式:s =v 0t +12at 2;位移速度关系式:v 2-v 20=2as . 2.三个推论(1)做匀变速直线的物体在连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差等于恒量,即s 2-s 1=s 3-s 2=…=s n -s (n -1)=aT 2.(2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.平均速度公式:v -=v 0+v2=v t 2. (3)匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度v x 2=v 20+v22. 3.初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律(1)在1T 末,2T 末,3T 末,…nT 末的瞬时速度之比为 v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n .(2)在1T 内,2T 内,3T 内,…,nT 内的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2.(3)在第1个T 内,第2个T 内,第3个T 内,…,第n 个T 内的位移之比为 x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1). (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1).(5)从静止开始通过连续相等的位移时的速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n . 二、运动图像问题x t -图象 v t -图象①表示物体沿正方向做匀速直线运动,其斜率表示物体的速度。
②表示物体静止。
③表示物体向反方向做匀速直线运动。
④交点的纵坐标表示物体在2t 时刻相遇时的位移。
⑤1t 时刻物体位于离位移轴零点1x 处。
①表示物体做初速为零的匀加速直线运动,其斜率表示加速度。
②表示物体做匀速直线运动。
③表示物体做匀减速直线运动。
高三物理高考二轮复习模板计划专题运动与力.doc
2
、如图 —
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
1
的速率分别为vS和vA,空气中声音传播的速率为vP,设
S
vA
v
x
图1—3
vSvP, vAvP,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′.
由以上各式解得tvPvSt
vPvA
(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′,T
vP
vST.
vP
vA
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
f
vP
vAf.
vP
vS
[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Gm1m2
AB间的距离
S
,求:
=5m
(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v1=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
g
2).
A
B
间(取
=10m/s
h
C
图1—18
专题一
运动和力参考答案
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T0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v0,根据所给信息求小车的运动方向和速度大小.
高三物理二轮复习第一专题力与运动
咐呼州鸣咏市呢岸学校地学高三物理二轮复习——第一专题:力与运动一、【考点分析】力与运动关系是力学的核心知识,也是高考的热点.从每年的类高考试题看,除考查力与运动的根本概念和规律外,还对推理能力、分析综合能力要求较高,具体表现在:(1)如何由牛顿第二律分析力与运动的关系;(2)灵活运用隔离法和整体法求解加速度相的连接体问题;(3)灵活运用正交分解法解决受力较复杂〔受不同方向的几个力〕的问题;(4)综合运用牛顿运动律和运动学规律分析、解决问题,注意多阶段(过程)运动中的连接点;(5)运用超重和失重的知识性分析一些力学现象.二、【知识结构体系】例。
牛顿第一律在三大律中处于最重要的地位,它同时也是牛顿第二律的根底。
2、牛顿第二律牛顿第二律是力的瞬时作用规律。
力和加速度同时产生,同时变化,同时消失。
F=ma是一个矢量式,加速度a与合外力F的方向总是相同。
作用在物体上的每一个力都会使物体产生一个加速度,物体表现出来的加速度就是所有力产生的加速度的矢量和,这就是力的作用原理。
牛顿第二律只适用于宏观、低速运动的物体,不适用于微观、高速运动的物体。
牛顿第二律明确了物体的受力情况和运动情况之间的量关系。
联系物体受力情况和运动情况的桥梁和纽带就是加速度。
它是解决动力学问题的根底。
3、牛顿第三律牛顿第三律描述的是物体间的作用力和反作用力的关系,它们作用在不同物体上,不可叠加,相互依赖,并且属于同种性质的力,注意与平衡力进行比拟和区别。
一对作用力和反作用力在同一个过程中做的功可能为零,为正或为负,这是因为作用力与反作用力分别作用在两个物体上,在作用时间内,两个物体的位移大小、方向都有可能不同。
〔二〕、牛顿运动律的用1、共点力平衡——动态、临界、极值问题分析分析共点力平衡问题常要用到以下几种重要的方法:一是利用力的三角形法〔矢量三角形法和相似三角形法〕来类比分析、动态分析;二是利用力的正交分解法,建立适当的直角坐标系,根据F x合=0,F y合=0 建立方程求解。
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专题一力与运动第一讲力与物体平衡1.[考查共点力的平衡条件、弹力的方向判断]如图所示,三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。
下列说法正确的是()A.石块b对a的支持力一定竖直向上B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上解析:选D由题图可知,a与b的接触面不是水平面,可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是一对平衡力,故A、B错误;以三个石块作为整体研究,整体受到的重力与支持力是一对平衡力,则石块c不会受到水平桌面的摩擦力,故C错误;选取ab作为整体研究,根据平衡条件,石块c对b的作用力与其重力平衡,则石块c对b的作用力一定竖直向上,故D正确。
2.[考查摩擦力的有无及方向判断][多选]如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是()A.图甲中物块m受到摩擦力B.图乙中物块m受到摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力解析:选BD对题图甲:设m受到摩擦力,则物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m 受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,A 、C 错误。
对题图乙:设物块m 不受摩擦力,由于m 匀速下滑,m 必受力平衡,若m 只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立,由受力分析知:m 受到与斜面平行向上的摩擦力,B 、D 正确。
3.[考查力的合成与分解、胡克定律][多选]如图,粗糙水平面上a 、b 、c 、d 四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止。
ab 之间、ac 之间以及bd 之间的弹簧长度相同且等于cd 之间弹簧长度的一半,ab 之间弹簧弹力大小为cd 之间弹簧弹力大小的一半。
若a 受到的摩擦力大小为f ,则( )A .ab 之间的弹簧一定是压缩的B .b 受到的摩擦力大小为fC .c 受到的摩擦力大小为3fD .d 受到的摩擦力大小为2f解析:选ABC 设每根弹簧的原长为L 0,ab 之间弹簧的形变量为Δx 1,cd 之间弹簧的形变量为Δx 2,则有k Δx 2=2k Δx 1,若ab 之间的弹簧也是被拉长,则有:L 0+Δx 2=2(L 0+Δx 1),解得L 0=0,不符合题意,所以ab 之间的弹簧被压缩,A 正确;由于a 受到的摩擦力大小为f ,根据对称性可得,b 受到的摩擦力大小也为f ,B 正确;以a 和c 为研究对象进行受力分析如图所示,图中的θ为ac 与cd 之间的夹角,则cos θ=14cd ac =12,所以θ=60°,则∠cab =120°,a 受到的摩擦力大小f =T ;对c 根据力的合成可得f c =3f ,所以C 正确;由于c 受到的摩擦力大小为3f ,根据对称性可知,d 受到的摩擦力大小也为3f ,D 错误。
4.[考查物体的平衡条件、摩擦力的分析与计算]如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑。
已知A 与B间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
A 与B 的质量之比为( )A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ2解析:选B 滑块B 刚好不下滑,根据平衡条件得m B g =μ1F ;滑块A 恰好不滑动,则滑块A 与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力,把A 、B 看成一个整体,根据平衡条件得F=μ2(m A +m B )g ,解得m A m B=1-μ1μ2μ1μ2。
选项B 正确。
5.[如图所示,质量为M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上,质量为m 的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间,且不计圆柱体与正方体之间的摩擦,正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角,圆柱体处于静止状态。
则( )A .地面对圆柱体的支持力为MgB .地面对圆柱体的摩擦力为mg tan θC .墙壁对正方体的弹力为mg tan θD .正方体对圆柱体的压力为mg cos θ解析:选C 以正方体为研究对象,受力分析,如图:由几何知识得,墙壁对正方体的弹力F N1=mg tan θ圆柱体对正方体的弹力F N2=mg sin θ, 根据牛顿第三定律得正方体对圆柱体的压力为mg sin θ。
以圆柱体和正方体为研究对象,竖直方向受力平衡,地面对圆柱体的支持力:F N =(M +m )g ,水平方向受力平衡,地面对圆柱体的摩擦力:F f =F N1=mg tan θ。
故选C 。
6.[考查整体法与隔离法、物体的平衡条件][多选]如图所示,木板C 放在水平地面上,木板B 放在C 的上面,木板A 放在B 的上面,A 的右端通过轻质弹簧秤固定在竖直的墙壁上,A 、B 、C 、质量相等,且各接触面动摩擦因数相同,用大小为F 的力向左拉动C ,使它以速度v 匀速运动,三者稳定后弹簧秤的示数为T 。
则下列说法正确的是( )A .B 对A 的摩擦力大小为T ,方向向左B .A 和B 保持静止,C 匀速运动C .A 保持静止,B 和C 一起匀速运动D .C 受到地面的摩擦力大小为F -T解析:选ACD 由题意,A 、B 、C 质量相等,且各接触面动摩擦因数相同,再依据滑动摩擦力公式F f =μF N ,可知,B 、C 之间的滑动摩擦力大于A 、B 之间的,因此在F 作用下,BC 作为一整体运动的,对A 受力分析:A 受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,那么根据平衡条件,可知,B 对A 的摩擦力大小为T ,方向向左,故A 、C 正确,B 错误;又因为木板间力的作用是相互的,则木板B 受到A 对它水平向右的摩擦力,大小为T ;由于B 、C 做匀速直线运动,则B 、C 受到水平向左的拉力F 和水平向右的两个摩擦力平衡(A 对B 的摩擦力和地面对C 的摩擦力),根据平衡条件可知,C 受到地面的摩擦力大小为F -T ,故D 正确。
7.[考查整体法与隔离法、摩擦力的分析与判断][多选]如图所示,质量为M 的斜面体A 放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°。
不计小球与斜面间的摩擦,则( )A .轻绳对小球的作用力大小为33mg B .斜面对小球的作用力大小为2mgC .斜面体对水平面的压力大小为(M +m )gD .斜面体与水平面间的摩擦力大小为36mg 解析:选AD 以小球B 为研究对象,受力如图甲所示,由几何关系知θ=β=30°。
根据受力平衡可得F T =F N =33mg 以斜面体A 为研究对象,其受力如图乙所示。
由受力平衡得F N1=Mg +F N ′cos θ=Mg +12mg F f =F N ′sin θ=36mg 故B 、C 选项错误,A 、D 选项正确。
8.[考查用图解法分析动态平衡问题]质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上。
用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ,如图所示。
用T 表示绳 OA 段拉力的大小,在O 点向左移动的过程中( )A .F 逐渐变大,T 逐渐变大B .F 逐渐变大,T 逐渐变小C .F 逐渐变小,T 逐渐变大D .F 逐渐变小,T 逐渐变小解析:选A 以O 点为研究对象,受力如图所示,当用水平向左的力缓慢拉动O 点时,则绳OA 与竖直方向的夹角变大,由共点力的平衡条件知F 逐渐变大,T 逐渐变大,选项A 正确。
9.[考查用解析法分析动态平衡问题][多选]如图所示,叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上,A 、B 之间的水平接触面是粗糙的,细线一端固定在A 物体上,另一端固定于N 点,水平恒力F 始终不变,A 、B 两物体均处于静止状态,若将细线的固定点由N 点缓慢下移至M 点(线长可变),A 、B 两物体仍处于静止状态,则( )A .细线的拉力将减小B .A 物体所受的支持力将增大C .A 物体所受摩擦力将增大D .水平地面所受压力将减小解析:选AB 以A 、B 两物体组成的系统作为研究对象,受力分析如图甲所示。
水平方向F T cos α=F ,竖直方向:F N +F T sin α=(m A +m B )g ,因为细线与水平地面的夹角α减小,cos α增大,sin α减小,F T 将减小,F N 将增大,所以细线所受拉力减小,地面受到的压力增大,A 正确,D 错误;以物体A 为研究对象,受力分析如图乙所示,竖直方向:F NA +F T sin α=m A g ,F T 减小,sin α减小,所以F NA 增大,B 正确;以B 为研究对象,在水平方向上由力的平衡可得F f =F ,A 物体所受摩擦力不变,C 错误。
10.[考查用相似三角形法求解动态平衡问题][多选]如图所示,质量均为m 的小球A 、B 用劲度系数为k 1的轻弹簧相连,B 球用长为L 的细绳悬于O 点,A 球固定在O 点正下方,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为F T1,弹簧的弹力为F 1;现把A 、B 间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k 2(k 2>k 1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F T2,弹簧的弹力为F 2,则下列关于F T1与F T2、F 1与F 2大小之间的关系,正确的是( )A .F T1>F T2B .F T1=F T2C .F 1<F 2D .F 1=F 2解析:选BC 小球B 受重力mg 、绳子拉力F T 和弹簧弹力F三个力而平衡,平移F T 、F 构成矢量三角形如图所示,由图可以看出,力的矢量三角形总是与几何三角形OAB 相似,因此有mg OA =F T L=F AB,其中OA 、L 保持不变,因此绳子的拉力F T 大小保持不变,A 错误、B 正确;当弹簧的劲度系数k 增大时,弹簧的压缩量减小,A 、B 间距离增大,因此对应的力F 增大,C 正确、D 错误。
11.[[多选]如图所示,绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角θ=30°。
一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行,且小球A 正好静止在斜面中点。
在小球A 的正下方地面处固定放置一带电小球B ,两球相距为d 。
已知两球的质量均为m 、电荷量均为+q ,静电力常量为k ,重力加速度为g ,两球均可视为点电荷。