甘肃省张掖市民乐一中专题复习教师用书

民乐一中精细化专题复习 4
（1）若 CD 部分不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离。 （2）若米袋能被送到 D 端，求 CD 部分顺时针运转速度应满足的条件及米袋从 C 到 D 所用的时间的取值范围。
【解析】 ： （1）米袋在 AB 上加速时的加速度
米袋的速度达到
时，滑行的距离
，
ห้องสมุดไป่ตู้
因此米袋在到达 B 点之前就有了与传送带相同的速度 设米袋在 CD 上运动的加速度大小为 a，由牛顿第二定律得
考点 4:匀变速曲线动力学问题 【例 7】.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为 m、带正电的小 球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为 37°。现将该小球从电场中某点以初速度 v0 竖直向上抛
2 2 2 2
ac ma bc mb
ax=acosθ= ay=asinθ=0.35m/s
2
m/s
2
对整体应用牛顿第二定律得 （M+m）g-FN=may+MaMy
=max+MaMx
由于 M 静止，因此 aMx=0，aMy=0 解方程组得 =0.61N，FN=109.65N
所以，地面对木楔的摩擦力大小为 0.61N，方向水平向左. 点评:依次隔离、整体、力的独立作用原理三种方法均可解。 【例 4】 如图所示为粮站常用的皮带传输装置，它由两台皮带传输机组成，一台水平传送，AB 两端相距 3m； 另一台倾斜传送，传送带与地面倾角 α =37°，CD 两端相距 4.45m，BC 相距很近，水平部分 AB 以 5m/s 的速率 顺时针转动；将质量为 10Kg 的一袋米由静止放在 A 端，到达 B 端后，速度大小不变的传到倾斜的 CD 部分，米 袋和传送带间的动摩擦因数为 μ =0.5。
由 所以，所求的时间 t 的范围为 【例 5】.如图 10 所示，一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量均不计，盘内放一个质量 m 12kg 的静止物体 P， 弹簧的劲度系数 k 800 N / m 。现施加给 P 一个竖直向上的拉力 F，使 P 从静止开始向上做匀加速运动。已 知在头 0.2s 内 F 是变力，在 0.2s 以后，F 是恒力，取 g 10m / s ，求拉力 F 的最大值和最小值。
代入数据得 （2）设 CD 部分运转速度为 前的加速度为
所以能滑上的最大距离 时米袋恰能到达 D 点（即米袋到达 D 点时速度恰好为零） ，则米袋速度减为 之
米袋速度小于 解得
至减为零前的加速度为 ，即要把米袋送到 D 点，CD 部分的速度
由
米袋恰能运到 D 点所用时间最长为 若 CD 部分传送带的速度较大，使米袋沿 CD 上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上，则所用时间最短，此种情况米 袋加速度一直为 。
∴拉力的最小值为 90N，最大值为 210N 点评：可拓宽为盘子有质量。 考点 3：综合直线型动力学问题 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． 【例6】 .如 图 14 所 示 , 静 止 在 水 平 面 上 的 纸 带 上 放 一 质 量 m 为 的 小 金 属 块 ( 可 视 为 质 点 ), 金 属 块 离 纸 带 右 端 距 离 为 L, 金 属 块 与 纸 带 间 动 摩 擦 因 数 为 μ . 现 用 力 向 左 将 纸 带 从 金 属 块 下 水 平 抽 出 , 设 纸 带 加 速 过 程 极 短 ,可 认 为 纸 带 在 抽 动 过 程 中 一 直 做 匀 速 运 动 .求 : （ 1） 属 块 刚 开 始 运 动 时 受 到 的 摩 擦 力 的 大 小 和 方 向 ; (2) 要 将 纸 带 从 金 属 块 下 水 平 抽 出 , 纸 带 的 速 度 v 应 满 足 的 条 件 . 【 解 析 】 ： （ 1 ） 金 属 块 与 纸 带 达 到 共 同 速 度 前 ， 金 属 块 受 到 的 摩 擦 力 为 ： f m g ，方向向左。 （ 2） 出 纸 带 的 最 小 速 度 为 对金属块： f ma
根据牛顿第二定律，有： 得： F m g a kx 当 x S 时，F 最小
F mg kx ma
Fmin m g a ks m g a mg ma 12 7.5 90( N )
当 x 0 时，F 最大
Fmax m g a k 0 m g a 1210 7.5 210 N
其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有：cos α＝ 解得：α＝45°
R
＝
π 故 FNa 的方向为向上偏右，即β1＝ －45°－θ＝45°－θ 2
FNb 的方向为向上偏左，即β2＝ －(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：
A．风力增大时，轻质绳对 B 球的拉力保持不变 B．B 球受到的风力 F 为 mBg tanθ C．杆对 A 球的支持力随着风力的增加而增加 D．A 球与水平细杆间的动摩擦因数为 mB /（mA + mB） 【例 2】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， 如图所示． 已 知小球 a 和 b 的质量之比为 角 θ 是[08 年高考·四川卷]( 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 2 R 2 2 2 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
专题一、力和运动
考纲解读及命题预测
一、考纲解读及命题预测 (一)考纲解读 力和运动是物理学的基础， 这部分知识在力学中是以牛顿运动定律为纽带有机地将力和运动 联系起来，在电磁学中也非常重要。 本专题，受力分析是关键，学生能够正确分析出物体受到各种性质力，才能判定物体运动 的性质，才能确定各种情况的临界条件，才能正确列出方程求解。整体法、隔离法是受力分析常 用的两种方法，也是高考热点。 本专题的内容在高考中有独立的题目， 常常是掺入到其它知识中命题， 本专题复习的效果, 是提高物理高考成绩的基础。 本专题考题在高考中的独立的命题常见于力的平衡， 牛顿三大定律 应用，超重、失重，圆周运动，平抛运动，天体运动等。在本专题复习中，理解能力是基础，分 析能力是关键，建模能力是功夫。要培养学生绘图能力，因为绘图是帮助学生理解题意最直接， 最有效的方法。还可从图中挖掘出几何关系，找到有效信息，要让学生做到不画图不做题。在复 习过程中，要培养学生分析物理过程，弄清题目包括几个物理过程或几个物理状态，做到让学生 “三个说” ：说过程，说模型，说临界状态(临界条件)。培养学生的过程意识，培养学生分析能 力，综合能力。 (二) 命题预测 高考对本章的考查主要从以下几个方面： ⑴能运用隔离法或整体法求解简单的连接体问题． ⑵能在正交的方向上应用牛顿第二定律或共点力平衡的条件建立方程． ⑶会综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析解决问题． 总结近年高考的命题趋势，一是考力和运动的综合题，重点考查综合运用知识的能力，如为 使物体变为某一运动状态，应选择怎样的施力方案；二是联系实际，以实际问题为背景命题，如 以交通、 体育、 人造卫星、 天体物理和日常生活等方面的问题为背景， 重点考查获取并处理信息， 去粗取精，把实际问题转化成物理问题的能力。 牛顿运动定律是力学的核心知识，它可把力和运动联系起来，也可将力和电联系在一起，既 适用于直线运动，也适用于曲线运动。把专题内容与其他知识综合命题，主要涉及力学和电磁学 中的直线、平抛类、圆周运动与万有引力定律等动力学问题进行分析和计算。复习时要正确理解 力和运动的关系以及牛顿运动定律，关注图象问题，重视应用数学知识求解思路，灵活用力的合 成与分解类比处理曲线运动问题，用整体法与隔离法灵活处理连接体、两类动力学问题等。
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三、核心突破 考点 1： 平衡问题
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三力作用下物体的平衡问题用力的合成法,分解法或三角形法就可得解,四个以上的力作用下的平衡问题 一般用正交分解法。即当 F 合＝0 时有：Fx 合＝0，Fy 合＝0，Fz 合＝0． 三角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 1】如图所示，水平细杆上套一环 A ，环 A 与球 B 间用一轻质绳相连，质量分别为 mA 、mB，由于 B 球受到风力作用，A 与 B 球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为 θ 。则下列说法中正确的是 （ A ）
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 ＝ ＝ 3
民乐一中精细化专题复习 3
ac ma bc mb
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 ＝ ＝ 3超纲． 考点 2: 直线型动力学基本问题 力是物体运动状态变化的原因， 反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。 从物体的受力情况去 推断物体运动情况；或从物体运动情况去推断物体的受力情况是动力学的两大基本问题。 处理动力学问题的一般思路和步骤是：①领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取有用信息，构建出 正确的物理模型；②合理选择研究对象；③分析研究对象的受力情况和运动情况；④正确建立坐标系；⑤运用 牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。 【例 3】.如图所示，质量 M=10kg 的木楔静止于粗糙水平地面上，木楔与地面间的动摩擦因数 =0.2，在木楔 的倾角为 =30°的斜面上，有一质量 m=1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程 s=1.4m 时，其速度 v=1.4m/s.在这个过程中木楔处于静止状态.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（取 g=10m/s2）. 【解析】将物块和木楔看成一整体，则 M 和 m 间的摩擦力和弹力并不改变系统整体的运动状态，分析整体所受 的外力，建立坐标系如图 3 所示. 先由匀加速运动的公式 v =v0 +2as，得物块沿斜面下滑的加速度为 a=v /（2s）=0.7m/s 将加速度正交分解