专题2 力与运动
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高 三 物 理 第 二 轮 专 题 复 习 资 料
专题二 力与运动
第一讲 力与直线运动
题型分类聚焦:
类型一:加速度的理解
例1:某质点做匀变速直线运动,初速度大小v 1=2m/s ,经过2s 时间,速度大小变为v 2=6m/s ,则质点的加速度大小可能为( )
A. 1 m/s 2
B. 2 m/s 2
C. 3 m/s 2
D. 4 m/s 2 类型二:平均速度
例2:(2006四川 14)2006我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功。设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,到达起飞速度v 所需时间为t ,则起飞前的运动距离为( )
A.vt
B.
2
vt
C.2vt D 不确定 分析:飞机做初速度为零的匀加速运动,可以用位移公式求解,但比较麻烦。根据匀变速运动的平均速度2
0t
v v v +=
求解简洁一些。 类型二:匀减速类型分析 1 :.刹车式
例3 如图所示,粗糙的水平地面上有一物块,物块与地面的动摩擦因数μ=0.2,现给物块一初速度v=4m/s ,则经过时间t=3s 时物块的位移( )
A. 3 m
B. 4 m
C. 6 m
D. 12m
分析:物块在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度a=μg=2m/s 2
,当物体速度为零时,所经历的时间为2s ,题干告诉的时间为3s ,所以在3s 内,前2s 物体做匀减速运动,后1s 内物体静止不动。物体运动的有效时间为2s 。 2.上抛式
例4 如图所示,某一弹射装置可以使小球以初速度v=20m/s 竖直上抛,则经过时间t=3s 时,小球离地的的高度为( )
A. 15 m
B. 20 m
C. 25 m
D. 30m
点评:竖直上抛运动从运动过程分析有往复(上升阶段、下降阶段),但从运动性质分析,因为所受合外力恒定,所以在物体落地之前物体做匀减速运动。 3.混合式
例5 如图所示,粗糙斜面倾角θ=370,物块与斜面的动摩擦因数μ=0.5,物体的初速度为10m/s ,则经时间t=2s 物体离出发点的距离为(斜面足够长)______________m 。
分析:物体沿斜面向上做匀减速运动直至速度为零,因为μ 类型三:斜面与匀变速运动 1.等高斜面 例6 如图所示,AB 、AC 、AD 分别为竖直平面内三根固定的光滑细杆,其倾角分别是600、450、300, 且高度相等,每根杆都套有一个小滑环,三个小环同时从最高点由静止释放,分别沿AB 、AC 、AD 运动,运动到最低点的时间分别为t 1、t 2、t 3,则( ) A 321t t t == B. 321t t t << C. 321t t t >> D. 231t t t >= 分析:滑环沿不同的杆做匀加速运动,倾角不同,细杆的长度和滑环的加速度不同,影响滑环的运动时间。 2.等底斜面 例7 如图所示,某一建筑工地房屋已基本完工,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快流下(认为屋顶斜坡光滑),要设计好房顶的坡度,则设计的屋顶倾角θ应多大( ) A 300 B. 370 C. 450 D. 600 分析:雨滴沿屋顶斜面匀加速下滑,倾角不同时,屋脊高度和雨滴下滑的加速度不同,房子的宽度不变。 3.等时圆 例8 如图所示,A 、B 、C 、D 是半径为R 的竖直圆周上的点,AB 、AC 、AD 是光滑的轨道,一物体从A 点由静止出发,沿不同的轨道到B 、C 、D 的时间分别是t 1、t 2、t 3,关于时间的长短正确的是( ) A 、t 1<t 2<t 3 B 、t 1>t 2>t 3 C 、t 3>t 1>t 2 D 、t 1=t 2=t 3 分析:物体沿不同轨道匀加速下滑,加速度不同,路径长度不同。 类型四:运动图像 例9(山东08 17)质量为1500kg 的汽车在平直的公路上运动,v-t 图象如图所示。由此可求( ) A 前25s 内汽车的平均速度 B 前l0s 内汽车的加速度 C 前l0s 内汽车所受的阻力 D15~25s 内台外力对汽车所做的功 分析:根据v-t 图像分析汽车的运动情况:0-10s ,正向匀加速;10-15s ,正向匀速;15-25,正向匀加速。 点评:图像作为一种语言形式,必须会读取相关的信息。V-t 图像的斜率表示加速度大小,图线与坐标轴所围成的面积表示位移大小,数值的正负表示速度的方向。 例10 一匀变速直线运动的物体,设全程的平均速度为v 1,运动中间时刻的速度为v 2,经过全程为v 3,则下列关系正确的是( ) A.1v > 2v > 3v B. 1v < 2v = 3v C. 1v = 2v < 3v D. 1v >2v =3v 分析:物体作匀变速直线运动,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,满足 2 0t v v v += ,位 移中点的瞬时速度表达式较繁琐,我们用图像法分析。 点评:当解析法不能或不易解决的的问题,可以考虑用图像法分析。 练习1:(06广东).a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图1所示,下列说 法正确的是:() A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度 B.20秒时,a、b两物体相距最远 C.60秒时,物体a在物体b的前方 D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200m 练习2:(07广东)甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动v——t图象如图所示,在3s末两质点 在途中相遇,两质点出发点间的距离是:() A.甲在乙之前2m B.乙在甲之前2m C.乙在甲之前4m D.甲在乙之前4m 第二讲力与曲线运动 题型分类聚焦: 类型一:合运动轨迹的分析 例1:关于互相垂直的初速度不为零的匀加速直线运动的合运动的轨迹,下列说法正确的是() A.一定是直线运动 B.一定是曲线运动C.可能是直线,也可能是曲线D.以上说法均不对 分析:如果合速度方向不变,合运动为直线运动;如果和速度方向变化,合运动为曲线运动。 点评:速度方向变化与否决定轨迹的曲直。从力的角度讲:如果合外力与速度共线,作直线运动; 如果不共线,做曲线运动。 类型二:平抛运动的的特点 例2 (06重庆卷)如图,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分 别以初速度v a和v b沿水平方向抛出,经过时间t a和t b后落到与两出点水平距离 相等的P点。若不计空气阻力,下列关系式正确的是() A. t a>t b, v a B. t a>t b, v a>v b C. t a D. t a>t b, v a>v b 分析:a、b两球分别作平抛运动:水平方向匀速运动,竖直方向自由落体。 类型三:平抛匀变速的理解 例3如图所示,甲做自由落体运动,乙球做平抛运动,关于两球的说法正确的是() A.甲球做匀变速运动,乙球做非匀变速运动 B.甲乙两球都做匀变速运动 C.两球的速度变化率相同 D. 两球的速度变化率不相同 分析:甲球自由落体,匀加速直线运动;乙球做平抛运动,所受合 外力为重力。两者轨迹不同,但所受合外力相同。 点评:判断速度是不是匀变,一般不直接考查速度的变化情况,而使分析物体的受力情况,只要 合外力(加速度)恒定即为匀变速运动,与轨迹无关。 类型四:平抛与斜面 例4如图所示,以初速度v0水平抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ的斜面上,可知物体 完成这段飞行的时间是() A. g vθ sin 0 B. g vθ cos 0 C. g vθ tan 0 D. g vθ cot 分析:物体做平跑运动,可根据物体下落的竖直高度(2 2 1 gt h=)或竖直分 速(gt v=)求运动时间。 点评:理解“垂直撞在斜面上”的物理内涵。 例5如图所示,小球从斜面的A点以速度v0水平抛出,落在斜面上的B点,已知斜面倾角为θ,则小 球从抛出开始经过多长时间离斜面最远() A. g vθ sin 0 B. g vθ cos C. g vθ tan 0 D. g vθ cot 分析:小球做平抛运动,离斜面最远的的条件是垂直斜面的分速度为零,也可以认为小球的速度 平行于斜面。 点评:分析物体离开斜面最远的条件是解题的关键。 类型五:竖直面内的圆周运动 例 6 如图所示,轻杆的一端可绕光滑转动轴O自由转动,另一端固定一个小 球.给小球一个初速度,使小球能在竖直面内绕O做圆周运动。a、b分别是小 球轨迹的最高点和最低点.在a、b两点处杆对球的作用力可能是() A.a处为压力,b处为压力 B.a处为拉力,b处为拉力 C.a处为拉力,b处为压力 D.a处b处作用力都为零 分析:小球在轻杆的束缚下在竖直面内做圆周运动,在最高点、最低点的 向心力由重力和轻杆的作用力的合力提供。 点评:分析小球在最高点、最低点向心力的来源。注意分析束缚物为轻杆、细绳的区别。 第三讲万有引力与航天 1.知识方法梳理 天体的运动为圆周运动,万有引力提供向心力,地球表面万有引力近似等于重力。 2.题型分类聚焦: 类型一:重力的理解: 例1(2008江苏1):火星的质量和半径分别约为地球的 10 1 和 2 1 ,地球表面的重力加速度为g,则火 星表面的重力加速度约为() (A)g 2.0(B)g 4.0(C)g 5.2(D)g 5