全品高考复习方案物理测评手册
全品高考复习方案-物理-作业手册(完美版)
课时作业(一) 第1讲描述直线运动的基本概念一、单选题1．“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月2日凌晨发射升空，2013年12月14日成功完成月面软着陆，2013年12月15日4时35分，“嫦娥三号”着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞，下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是()A．“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小，加速度也很小B．研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看作质点C．研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看作质点D．“玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的2．[2015·安徽示范高中联考]在机器人大赛中，某机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3，1)，然后又由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(5，5)，最后又由点(5，5)沿直线运动到点(2，2)，平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m．整个过程中机器人所用时间是2 2 s, 则()A．机器人的运动轨迹是一条直线B．机器人不会两次通过同一点C．整个过程中机器人的位移大小为 2 mD．整个过程中机器人的位移与由点(5，5)运动到点(2，2)的位移方向相反3．[2015·黄山模拟]如图K11所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，沿AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法错误的是()图K11A．物体在AB段的平均速度为1 m/sB．物体在ABC段的平均速度为52m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度4．[2015·深圳中学模拟]在变速直线运动中，下面关于速度和加速度关系的说法，正确的是()A．加速度与速度无必然联系B．速度减小时，加速度也一定减小C．速度为零时，加速度也一定为零D．速度增大时，加速度也一定增大5．[2015·洛阳一中质检]一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝3＋2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝6t2(m/s)，则该质点在t＝2 s 时的瞬时速度和t＝0到t＝2 s间的平均速度分别为()A．8 m/s，24 m/s B．24 m/s，8 m/sC ．12 m/s ，24 m/sD ．24 m/s ，12 m/s 二、多选题 6．[2015·安徽合肥模拟]沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v 1和v 2，v 1、v 2在各个时刻的大小如表所示，从表中数据可以看出( )t /s 0 1 2 3 4 v 1/(m ·s －1) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0 v 2/(m ·s －1)9.811.012.213.414.6A.火车的速度变化较慢 B ．汽车的加速度较小 C ．火车的位移在减小 D ．汽车的位移在增加7．图K12是某质点运动的速度－时间图像，由图像得到的正确结论是( )图K12A ．0～1 s 内的平均速度是2 m/sB ．0～2 s 内的位移大小是3 mC ．0～1 s 内的加速度大于2～4 s 内的加速度D ．0～1 s 内的运动方向与2～4 s 内的运动方向相反8．如图K13甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B 为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B 盒接收，从B 盒发射超声波开始计时，经时间Δt 0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像．则下列说法错误的是( )图K13A ．超声波的速度为v 声＝2x 1t 1B ．超声波的速度为v 声＝2x 2t 2C ．物体的平均速度为v ＝2（x 2－x 1）t 2－t 1＋2Δt 0D ．物体的平均速度为v ＝2（x 2－x 1）t 2－t 1＋Δt 0三、计算题9．一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止，下表给出了不同时刻汽车的速度：时刻/s1.02.03.0 5.0 7.0 9.5 10.5速度/(m·s－1)36912129 3(1)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少？(2)汽车通过的总路程是多少？10．如图K14所示，一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲求救信号．信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB＝H和CD＝h.船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号，接收器接收到一个较强和较弱的脉冲，前者是直接到达的信号，后者是经海平面反射后再到达的信号，两个脉冲信号到达的时间间隔为Δt，电磁波的传播速度为光速c，求船上天线发出信号时海轮与海岸的距离L.图K14课时作业(二) 第2讲匀变速直线运动的规律及应用一、单选题1．[2015·济南高三检测]关于重力加速度，下列说法正确的是()A．在比萨斜塔上同时由静止释放一大一小两个金属球，两球同时着地，说明两球运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度B．地球上各处的重力加速度g的值都相同C．济南的重力加速度为9.8 m/s2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1 s速度增加9.8 m/sD．哈尔滨和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同2．[2015·河南驻马店期中]一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，经过b 点时速度为v，经过c点时速度为3v，不计空气阻力，则ab段与ac段位移之比为() A．1∶3 B．1∶5C．1∶8 D．1∶93．[2014·浙江慈溪模拟]一个小石子从离地面某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图K21所示．已知拍摄时所用照相机的曝光时间为11000s，不计空气阻力，则小石子出发点离A点约为()图K21A．6.5 mB．10 mC．20 mD．45 m4．[2015·山西四校联考]以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4 m/s2的加速度，刹车后第3 s内，汽车走过的路程为()A．12.5 mB．2 mC．10 mD．0.5 m5．[2015·黑龙江绥化三校月考]某一物体由静止开始做匀加速直线运动，当物体经过位移为s时的速度是v, 那么经过位移为2s时的速度是()A.2vB．2vC．2 2vD．4v二、多选题6．[2015·河北石家庄重点中学模拟]如图K22所示，一小滑块沿足够长的固定斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6 m，BC ＝1 m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2 s．设滑块经过C时的速度为v C，则()图K22A ．滑块上滑过程中加速度的大小为0.5 m/s 2B ．vC ＝6 m/s C ．DE ＝3 mD ．从D 到E 所用时间为4 s 7．[2015·浙江杭州重点中学期中]某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，4 s 内物体的( )A ．位移大小为50 mB ．路程为50 mC ．速度改变量的大小为20 m/sD ．平均速度大小为10 m/s 8．如图K23所示，t ＝0时，质量为0.5 kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面(经过B 点前后速度大小不变)，最后停在C 点．每隔2 s 物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g 取10 m/s 2，则下列说法中正确的是( )图K23t /s 0 2 4 6 v /(m ·s －1)8128A.t ＝103s 的时刻物体恰好经过B 点B ．t ＝10 s 的时刻物体恰好停在C 点 C ．物体运动过程中的最大速度为12 m/sD ．A 、B 间的距离大于B 、C 间的距离 三、计算题 9．[2015·湖北省重点中学联考]如图K24所示，木杆长5 m ，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20 m 处圆筒AB ，圆筒AB 长为5 m.(1)木杆经过圆筒的上端A 所用的时间t 1是多少？(2)木杆通过圆筒AB 所用的时间t 2是多少？(g 取10 m/s 2)图K2410．[2015·济南一模]2014年12月26日，我国东部14省市ETC联网正式启动运行，ETC 是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图K25所示．假设汽车以v1＝15 m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前10 m处正好匀减速至v2＝5 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2.求：(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间．图K25专题(一)A专题1运动图像追及相遇问题一、单选题1．一汽车在高速公路上以v0＝30 m/s的速度匀速行驶．t＝0时刻，驾驶员采取某种措施，车运动的加速度随时间变化关系如图Z11所示．以初速度方向为正方向，下列说法正确的是()图Z11A．t＝6 s时车速为5 m/sB．t＝3 s时车速为零C．前9 s内的平均速度为30 m/sD．前6 s内车的位移为90 m2．图Z12是A、B两质点从同一地点开始运动的x-t图像，则下列说法错误的是()图Z12A．A质点以20 m/s的速度做匀速运动B．B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C．B质点最初4 s做加速运动，后4 s做减速运动D．A、B两质点在4 s时相遇3．两个质点A、B放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v-t图像如图Z13所示．对A、B运动情况的分析，下列结论正确的是()图Z13A．A、B加速时的加速度大小之比为10∶1，A、B减速时的加速度大小之比为1∶1 B．在t＝3t0时刻，A、B相距最远C．在t＝5t0时刻，A、B相距最远D．在t＝6t0时刻，B在A前面4．甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度－时间图像如图Z14所示，则下列说法正确的是()图Z14A．两物体两次相遇的时刻是第2 s末和第6 s末B．t＝4 s时甲在乙前面C．两物体相距最远的时刻是第1 s末D．乙物体先向前运动2 s，随后向后运动二、多选题5．质点做直线运动的速度—时间图像如图Z15所示，该质点()图Z15A．在第2秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．在第3秒末和第5秒末的位置相同6．a、b两辆赛车在两条平行道上行驶，t＝0时两车从同一位置开始比赛，它们在四次比赛中的v-t图像如图Z16所示．下列各图中所对应的比赛，一辆赛车一定能追上另一辆赛车的是()图Z167．甲、乙两物体做直线运动的v-t图像如图Z17所示，由图可知()图Z17A．乙做加速度为1 m/s2的匀加速直线运动B．4 s内甲的位移较大C．4 s内乙的平均速度大小为1 m/sD．4 s内乙的平均速度大小为2 m/s8．汽车A在红绿灯前停住，绿灯亮起时启动，以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动，经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动．设在绿灯亮的同时，汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过，且一直以此速度做匀速直线运动，运动方向与A车相同，则从绿灯亮时开始() A．A车在加速过程中与B车相遇B．A、B相遇时速度相同C．相遇时A车做匀速运动D．两车不可能在运动中相遇两次三、计算题9．一辆汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图Z18所示．(1)画出汽车在0～60 s内的v-t图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的路程．图Z1810．近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为．每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全．如图Z19所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23 m．质量8 t、车长7 m 的卡车以54 km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3×104 N．求卡车的制动距离；(2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD.为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？图Z19专题(一)B专题1运动图像追及相遇问题一、单选题1．图Z110是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像，下列说法正确的是()图Z110A．若y表示位移，则t1时间内甲的位移小于乙的位移B．若y表示速度，则t1时间内甲的位移大于乙的位移C．若y表示位移，则t＝t1时甲的速度大于乙的速度D．若y表示速度，则t＝t1时甲的速度大于乙的速度2．[2015·大连模拟]如图Z111所示是质量为1 kg的质点在水平面上做直线运动的v-t 图像，下列判断正确的是()图Z111A. 在t＝1 s时，质点的加速度为零B. 在3～7 s时间内，质点的位移为11 mC. 在t＝5 s时质点的运动方向发生改变D. 在4～6 s时间内，质点的平均速度为3 m/s3．图Z112是物体做直线运动的v-t图像．由图可知，该物体()图Z112A．第1 s内和第3 s内的运动方向相同B．第3 s内和第4 s内的加速度方向相反C．第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D．0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等4．如图Z113是某物体在t时间内运动的位移—时间图像和速度—时间图像，从图像上可以判断和得到()图Z113A．物体的位移—时间图像是抛物线B．该物体做曲线运动C．该物体运动的时间t为2 sD．该物体运动的加速度为1.5 m/s25．甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动，其运动的位移—时间图像(x-t图像)如图Z114所示，则下列关于两车运动情况的说法中错误的是()图Z114A．甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动B．乙车在0～10 s内的平均速度大小为0.8 m/sC．在0～10 s内，甲、乙两车相遇两次D．若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8 m/s二、多选题6．[2015·江门调研]图Z115中正确反映自由落体运动规律的图像是(g取10 m/s2)()图Z1157．甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v-t图像如图Z116所示，由图可知()图Z116A．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B．t＝20 s时，乙追上了甲C．在t＝20 s之前，甲比乙运动快；在t＝20 s之后，乙比甲运动快D．由于乙在t＝10 s时才开始运动，所以t＝10 s时，甲在乙前面，t＝20 s时，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离8．如图Z117所示，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图像，根据图像可以判断()图Z117A. 两球在t＝2 s时速度大小相等B. 两球在t＝8 s时相遇C. 两球在t＝8 s时相距最远D. 甲、乙两球做初速度方向相反的单向匀减速直线运动，加速度大小相同，方向相反三、计算题9．如图Z118所示，A、B两同学在直跑道上练习4×100 m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．B从静止开始全力奔跑25 m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速运动，现在A持棒以最大速度向B奔来，B在接力区伺机全力奔出．若要求B接棒时速度达到最大速度的80%，则：(1)B在接力区需跑出的距离x1为多少？(2)B应在离A的距离x2为多少时起跑？图Z11810．春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0＝9 m区间的速度不超过v0＝6 m/s.现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲＝20 m/s和v乙＝34 m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后．甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲＝2 m/s2的加速度匀减速刹车．(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章？(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s，乙车司机在发现甲车刹车时经t0＝0.5 s的反应时间后开始以大小为a乙＝4 m/s2的加速度匀减速刹车．为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9 m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？课时作业(三) 第3讲 重力、弹力、摩擦力一、单选题1．关于地球上的物体，下列说法中正确的是( )A ．在“天上”绕地球飞行的“天宫一号”飞船不受重力作用B ．竖直上抛的物体不受重力作用C ．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小D ．物体所受重力的大小与物体运动状态无关2．如图K31所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m ，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计．将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F 1、F 2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是( )图K31A ．只有F 1＞F 2时，示数才为F 1B ．只有F 1＜F 2时，示数才为F 2C ．不论F 1、F 2关系如何，示数均为F 1D ．不论F 1、F 2关系如何，示数均为F 23．如图K32所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m 的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg (g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )图K32A.53mgB.35mgC.45mgD.54mg 4．[2015·湖北黄冈质检]如图K33所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上．A 、B 是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A 、B 两点离墙壁的距离分别是x 1、x 2.物块与地面的最大静摩擦力为F f m ，则弹簧的劲度系数为( )图K33A.F f mx1＋x2B.2F f mx1＋x2C.2F f mx2－x1D.F f mx2－x15．如图K34所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板间的动摩擦因数为μ.由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动，则拉力F的大小为()图K34A．mgB．μmgC．μmgv1v21＋v22D．μmgv2v21＋v22二、多选题6．关于摩擦力，有人总结了以下四条“不一定”，其中正确的是()A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反B．静摩擦力的方向不一定与物体的运动方向共线C．受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力7．如图K35所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是()图K35A．容器受到的摩擦力不断增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F不必逐渐增大D．容器受到的合力逐渐增大8．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图K36所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则()图K36A．撤去F1前，木块受到的摩擦力为8 N，方向向左B．撤去F1前，木块受到的摩擦力为8 N，方向向右C．撤去F1后，木块受到的摩擦力为2 N，方向向左D．撤去F1后，木块受到的摩擦力为2 N，方向向右三、计算题9．如图K37所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F1＝13 N和F2＝6 N的水平力的作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．(1)求物体所受的摩擦力的大小与方向．(2)当只将F1撤去，求物体受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力是F2，则物体受到的摩擦力大小与方向又如何？图K3710．如图K38所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，g 取10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长至11 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至13 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？图K38课时作业(四) 第4讲 受力分析 力的合成与分解一、单选题1．同一平面内的三个力，大小分别为4 N 、6 N 、7 N ，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( )A ．17 N 、3 NB ．17 N 、0C ．9 N 、0D ．5 N 、3 N 2．[2015·深圳一模]如图K41所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O 为圆心．则对圆弧面的压力最小的是( )图K41A ．a 球B ．b 球C ．c 球D ．d 球3．如图K42所示，两楔形物块A 、B 部分靠在一起，接触面光滑，物块B 放置在地面上，物块A 上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A 、B 两物块均保持静止，下列说法中正确的是( )图K42A ．绳子的拉力可能小于A 的重力B ．地面受的压力大于物块B 的重力C ．物块B 受到地面的摩擦力方向水平向左D ．物块B 与地面间不存在摩擦力4．如图K43所示，起重机将重为G 的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°，则每根钢索中弹力的大小为( )图K43A.G 4B.3G 6C.3G 4D.G 25．[2015·徐州模拟]如图K44所示，物体静止于光滑水平面M 上，水平恒力F 1作用于物体，现要使物体沿着OO ′方向做直线运动(F 1和OO ′都在M 平面内)．那么必须同时再加一个力F 2，则F 2的最小值是( )图K44A ．F 1cos θB ．F 1sin θC ．F 1tan θD.F 1tan θ6．如图K45所示，A 、B 都是重物，A 被绕过小滑轮P 的细线悬挂着，B 放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P 被一根斜短线系于天花板上的O 点；O ′是三根线的结点，bO ′水平拉着重物B ，cO ′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力大小是20 3 N ，g 取10 m/s 2，则下列说法中错误的是( )图K45A ．弹簧的弹力为10 NB ．重物A 的质量为2 kgC ．桌面对重物B 的摩擦力为10 3 ND ．OP 与竖直方向的夹角为60° 二、多选题7．如图K46所示，倾角为θ的斜面体C 置于水平地面上，小物体B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接，连接B 的一段细绳与斜面平行，已知A 、B 、C 都处于静止状态，则( )图K46A ．B 受C 的摩擦力可能为零 B ．C 受地面的摩擦力一定为零 C ．C 受地面的摩擦力向右D ．将细绳剪断若B 依然静止在斜面上，此时地面对C 的摩擦力为零 8．[2015·湖南十校联考]如图K47所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O 点为球心，A 、B 为两个完全相同的小物块(可视为质点)，小物块A 静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F 1，对球面的压力大小为N 1；小物块B 在水平力F 2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为N 2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ，则( )图K47A ．F 1∶F 2＝cos θ∶1B ．F 1∶F 2＝sin θ∶1C ．N 1∶N 2＝cos 2θ∶1D ．N 1∶N 2＝sin 2θ∶1 9．[2015·山东淄博质检]如图K48所示，光滑的夹角为θ＝30°的三角杆水平放置，两小球A 、B 分别穿在两个杆上，两球之间用一根轻绳相连，现在用力将小球B 缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F ＝10 N ，则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)( )图K48A ．小球A 受到杆对A 的弹力、绳子的张力B ．小球A 受到的杆的弹力大小为20 NC ．此时绳子与穿有A 球的杆垂直，绳子张力大小为20 33 ND ．小球B 受到杆的弹力大小为20 33N三、计算题10．如图K49所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA 、OB 搁在滑块上，且可绕铰链O 自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当竖直向下的力F 作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？图K4911．如图K410所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A 固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a ，侧面的长度为l ，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂质量为m 的砝码，调整托盘上所放砝码的质量M ，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若a ＝35l ，则M 是m 的多少倍？图K410专题(二)A专题2共点力的平衡及其应用一、单选题1．如图Z21所示，某同学斜挎书包，书包质量为4 kg，书包带与水平方向夹角为53°，则书包带对人肩膀的作用力大小约是(不计书包与人身体间的摩擦，g取10 m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)()图Z21A．50 NB．40 NC．32 ND．30 N2．如图Z22所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物m相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是()图Z22A．货物对车厢压力变小B．货物受到的摩擦力变小C．地面对车的摩擦力增大D．车对地面的压力增大3．[2015·河南南阳一中月考]如图Z23所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A 端自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动的过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是()图Z23A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小4．[2014·河北唐山一模]如图Z24所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，∠AOB＝120°，∠COD＝60°，重力加速度大小为g.若在O点处悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为()。
全品复习方案高考物理大一轮复习 第1单元 运动的描述与匀变速直线运动听课手册
第一单元运动的描述与匀变速直线运动高考纵览第1讲描述直线运动的基本概念教材知识梳理一、质点用来代替物体的________的点．质点是理想模型．二、参考系研究物体运动时，假定________、用作参考的物体．通常以________为参考系．三、时刻和时间1．时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一个________来表示，对应的是位置、瞬时速度、动能等状态量．2．时间是两时刻的间隔，在时间轴上用一段________来表示，对应的是位移、路程、功等过程量．四、路程和位移1．路程指物体________的长度，它是标量．2．位移是由初位置指向末位置的________，它是矢量．五、速度1．定义：物体运动________和所用时间的比值．定义式：v＝________．2．方向：沿物体运动的方向，与________同向，是矢量．六、加速度1．定义：物体________和所用时间的比值．定义式：a＝________．2．方向：与________一致，由F合的方向决定，而与v0、v的方向无关，是矢量．,【思维辨析】(1)参考系必须是静止的物体．( )(2)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程．( )(3)平均速度的方向与位移方向相同．( )(4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向．( )(5)甲的加速度a甲＝12 m/s2，乙的加速度a乙＝－15 m/s2，a甲＜a乙．( )(6)物体的加速度增大，速度可能减小．( )考点互动探究考点一质点、参考系、位移1．(质点、参考系、位移)[2016·会昌中学模拟] 在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下，“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域，此次护航总航程4500海里．若所有船只运动速度相同，则下列说法中正确的是( ) A．“4500海里”指的是护航舰艇的位移B．研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点C．以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是运动的D．根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度2．(质点与参考系)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，那便是金星．图111为2012年6月6日上演的“金星凌日”过程，持续时间达六个半小时．下面说法正确的是( )图111A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．图中9：30：41为凌甚时间D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的3．(位移与路程)[2016·惠阳高三检测] 如图112所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A到C，则它的位移和路程分别为( )图112A.5π2R ，由A 指向C ；10R B.5π2R ，由A 指向C ；5π2R C.10R ，由A 指向C ；5π2RD.10R ，由C 指向A ；5π2R■ 要点总结1．质点是理想模型，实际并不存在．模型化处理是分析、解决物理问题的重要思想．物理学中理想化的模型有很多，如质点、轻杆、轻绳、轻弹簧等；还有一些过程类理想化模型，如自由落体运动、平抛运动等．2．参考系的选取是任意的．对于同一个物体运动的描述，选用的参考系不同，其运动性质可能不同．考点二 平均速度、瞬时速度时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx ，用ΔxΔt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使ΔxΔt更接近瞬时速度，正确的措施是( )图113A ．换用宽度更窄的遮光条B ．提高测量遮光条宽度的精确度C ．使滑块的释放点更靠近光电门D ．增大气垫导轨与水平面的夹角[2016·西城质检] 用如图114所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度，已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ，则滑块经过光电门位置时的速度大小为()图114A ．0.10 m/sB ．100 m/sC ．4.0 m/sD ．0.40 m/s ■ 要点总结用极限法求瞬时速度应注意的问题 (1)一般物体的运动，用极限法求出的瞬时速度只能粗略地表示物体在这一极短位移内某一位置或这一极短时间内某一时刻的瞬时速度，并不精确；Δt 越小，ΔxΔt 越接近瞬时速度．(2)极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续单调变化(单调增大或单调减小)的情况．考点三 加速度1．速度、速度变化量和加速度的对比a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，加速度的决定式是a ＝Fm ，即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定，加速度的方向由合力的方向决定． 考向一 加速度的理解1．(多选)跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机在离地面某一高度静止于空中时，运动员离开飞机自由下落，下落一段时间后打开降落伞，运动员以5 m/s 2的加速度匀减速下降，则在运动员展开伞后匀减速下降的任一秒内( )A ．这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/sB ．这一秒末的速度是前一秒末的速度的15C ．这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/sD ．这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s 考向二 加速度的计算2．[2016·江门模拟] 如图115所示，小球以v 1＝3 m/s 的速度水平向右运动碰到一墙壁，经Δt ＝0.01 s 后以v 2＝2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )图115A ．100 m/s 2，方向向右B ．100 m/s 2，方向向左C ．500 m/s 2，方向向左D ．500 m/s 2，方向向右考向三 加速度与速度的关系3．(多选)[2016·岳阳质检] 我国新研制的隐形战机歼—20已经开始挂弹飞行．在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a 不断减小直至为零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的( )A ．速度不断增大，位移不断减小B ．速度不断增大，位移不断增大C ．速度增加越来越快，位移增加越来越慢D ．速度增加越来越慢，位移增加越来越快 ■ 要点总结(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系，加速度的大小和方向由合力决定． (2)速度变化量的大小与加速度的大小没有必然联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．(3)物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢．考点四匀速直线运动是一种理想化模型，是最基本、最简单的运动形式，应用广泛．例如：声、光的传播都可以看成匀速直线运动，下面是涉及匀速直线运动的几个应用实例.] 如图116所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为( )图116A．v(t0－t)，M0U0UB.12v(t0－t)，M0U0UC．v(t0－t)，M0U0(U－U0)D.12v(t0－t)，M0U0(U－U0)1 如图117所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片．该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，则这幅照片的曝光时间最接近( )图117A．10－3 s B．10－6 sC．10－9 s D．10－12 s2 [2016·长沙四校摸底] 一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动．司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5 s 后听到回声，听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛，3 s后听到回声．已知此高速公路的最高限速为120 km/h，声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶．■ 建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中，无论是求解距离、时间、速度，其核心方程只有一个：x ＝vt，知道该方程中任意两个量即可求第三个量．解答此类问题的关键主要表现在以下两个方面：其一，空间物理图景的建立；其二，匀速直线运动模型的建立．第2讲匀变速直线运动的规律及应用教材知识梳理一、匀变速直线运动基本规律和重要推论1．基本规律(1)速度公式：______________； (2)位移公式：______________；(3)速度位移关系式：______________．这三个基本公式是解决匀变速直线运动的基石，均为矢量式，应用时应规定正方向． 2．两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，还等于初、末时刻速度矢量和的一半，即：v ＝v t2＝______________．(2)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量，即：Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝______________．二、自由落体运动1．自由落体运动的特点(1)从静止开始，即初速度为______________． (2)只受重力作用的______________直线运动． 2．自由落体运动的公式 (1)速度公式：__________； (2)位移公式：__________；(3)速度位移关系式：__________．,【思维辨析】 (1)做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化．( )(2)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度为6 m/s ，1 s 后速度为反向的10 m/s ，加速度的大小一定为4 m/s 2.( )(3)一物体做初速度为零的匀加速直线运动，它在第1 s 末、第2 s 末、第3 s 末的瞬时速度之比为1∶3∶5.( )(4)某物体从静止开始做匀加速直线运动，速度由0到v 时运动距离是速度由v 到2v 时运动距离的2倍．( )(5)对任意直线运动，其中间时刻的瞬时速度一定等于其平均速度．( ) (6)不计空气阻力，物体从某高度由静止下落，任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差恒定．( )考点互动探究考点一1.“一画，二选，三注”解决匀变速直线运动问题2．对于运动学公式的选用可参考下表所列方法.3.运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向，一般情况下，我们规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v 0＝0时，一般以a 的方向为正方向．一个物体从静止开始以加速度a 1做匀加速直线运动，经过时间t 改为做加速度大小为a 2的匀减速运动，又经过时间t 物体回到开始位置，求两个加速度大小之比a 1a 2.■ 题根分析本题为典型的匀变速直线运动问题，涉及位移公式和速度公式，同时要特别注意正方向的确定．物体在第一个时间t 内做匀加速直线运动，在第二个时间t 内做匀减速运动到速度为零后反向匀加速运动，取初始速度方向为正方向，画出物体运动过程示意图如下．以本题为题根可以联系动力学、能量和动量等进行知识层级上的纵向变式． ■ 变式网络1 一个物体从静止开始在大小为F 1的恒力作用下做匀加速直线运动，经过时间t 改为大小为F 2的反方向恒力，又经过时间t 物体回到开始位置，求两个恒力大小之比F 1F 2.2 一个物体从静止开始在大小为F 1的恒力作用下做匀加速直线运动，经过时间t 改为大小为F 2的反方向恒力，又经过时间t 物体回到开始位置，求两个恒力做功大小之比W 1W 2.3 在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块，开始时滑块静止．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E 1，持续一段时间后立即换成与E 1方向相反的匀强电场E 2.当电场E 2与电场E 1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能E k .在上述过程中，E 1对滑块的电场力做功为W 1，冲量大小为I 1；E 2对滑块的电场力做功为W 2，冲量大小为I 2，则( )A ．I 1＝I 2B ．4I 1＝I 2C ．W 1＝0.25E k ，W 2＝0.75E kD ．W 1＝0.20E k ，W 2＝0.80E k考点二 匀变速直线运动的推论及其应用1.初速度为零的匀变速直线运动比例关系(1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度之比为： v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝________．(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移之比为： x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝________．(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移之比为： x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n ＝________．(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 ＝________．2．两类特殊的匀减速直线运动总长度为l ，物体到达斜面最高点C 时速度恰好为零．已知物体运动到距斜面底端34l 处的B点时，所用时间为t ，求物体从B 滑到C 所用的时间．图1211 (多选)[2016·石家庄一模] 某质点做匀减速直线运动，依次经过A 、B 、C 三点，最后停在D 点，如图122所示．已知AB ＝6 m ，BC ＝4 m ，从A 点运动到B 点和从B 点运动到C 点两个过程速度变化量都为－2 m/s ，则下列说法正确的是( )图122A．质点到达B点时速度大小为2.55 m/sB．质点的加速大小为2 m/s2C．质点从A点运动到C点的时间为4 sD．A、D两点间的距离为12.25 m2 [2016·郑州模拟] 如图123所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平速度射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比分别为( )图123A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1C．t1∶t2∶t3＝1∶2∶ 3D．t1∶t2∶t3＝(3－2)∶(2－1)∶1■ 方法技巧解答匀变速直线运动问题常用方法如下：考点三自由落体运动和竖直上抛运动1.竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为g的匀变速直线运动，处理时可采用两种方法：(1)分段法：将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下降过程的自由落体阶段．(2)全程法：将全过程视为初速度为v0、加速度为a＝－g的匀变速直线运动，必须注意物理量的矢量性．习惯上取v0的方向为正方向，则v>0时，物体正在上升；v<0时，物体正在下降；h>0时，物体在抛出点上方；h<0时，物体在抛出点下方．2．竖直上抛运动的对称性如图124所示，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，则：图124气球以10 m/s的速度沿竖直方向匀速上升，当它上升到离地175 m的高处时，一重物从气球上掉落，则重物需要经过多长时间才能落到地面？到达地面时的速度是多大？(g 取10 m/s2，不计空气阻力)1 [2016·宿州模拟] 在某一高度以v0＝20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是(g取10 m/s2)( ) A．小球在这段时间内的平均速度大小一定为15 m/s，方向向上B．小球在这段时间内的平均速度大小一定为5 m/s，方向向下C．小球在这段时间内的平均速度大小一定为5 m/s，方向向上D．小球的位移大小一定是15 m2 宇航员在月球上离月球表面高10 m处由静止释放一片羽毛，羽毛落到月球表面上的时间大约是( )A．1.0 s B．1.4 s C．3.5 s D．12 s■ 规律总结1.准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶段运动的示意图，直观呈现物体的运动过程．2．明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求量以及中间量． 3．合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程，同时列出各阶段间的关联方程． ] 高铁列车上有很多制动装置．在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a 1＝0.5 m/s 2的平均制动加速度．同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．单独启动电磁制动系统，可使列车产生a 2＝0.7 m/s2的平均制动加速度．所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为a ＝3 m/s 2的平均制动加速度．在一段直线轨道上，列车正以v 0＝324 km/h 的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有一列车出现故障，需要减速停车．列车长先将制动风翼完全打开，让高速行驶的列车减速，当车速减小了13时，再通过电磁制动系统同时制动．(1)若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少？ (2)若制动风翼完全打开时，距离前车只有2 km ，那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置，才能保证不与前车相撞？[2015·江苏卷] 如图125所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5 s 和2 s ．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s 2由静止加速到2 m/s ，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是()图125A ．关卡2B ．关卡3C ．关卡4D ．关卡5专题一运动图像追及、相遇问题热点题型探究热点一准确解读图像信息运动学图像主要有图像和图像，运用运动学图像解题可总结为六看：1．[2016·常德模拟] 甲、乙两质点沿同一方向做直线运动，某时刻经过同一地点．若以该时刻作为计时起点，得到两质点的xt图像如图Z11所示．图像中的OC与AB平行，CB 与OA平行．下列说法中正确的是( )图Z11A．t1～t2时间内甲和乙的距离越来越远B．0～t2时间内甲的速度和乙的速度始终不相等C．0～t3时间内甲和乙的位移相等D．0～t3时间内甲的平均速度大于乙的平均速度考向二vt图像2．(多选)2016年8月15日，在里约奥运会男子100米决赛中，牙买加名将博尔特以9秒81的成绩获得冠军，连续三届奥运会在男子百米决赛中夺魁．假设通过仪器绘出的博尔特从起点到终点的速度—时间图像如图Z12所示，由此可知( )图Z12A．图中时间轴上t1＝9.81 sB．博尔特的平均速度为12 m/sC．博尔特的最大速度可能大于12 m/sD．图像与横轴所围面积一定等于100 m考向三xt图像、vt图像、at图像综合3．[2016·武汉武昌区调研] 一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图Z13所示．取物体开始运动的方向为正方向，则如图Z14所示关于物体运动的vt图像正确的是( )图Z13图Z14考向四非常规运动图像4．(多选)[2016·吉林三校联考] 一个质点在x轴上做直线运动．在t＝0时刻质点处于静止状态，它的坐标x和时间的二次方t2的关系图像如图Z15所示，则该质点( )图Z15A．运动方向与x轴正方向相反B．做匀速直线运动C．运动的加速度大小为3 m/s2D．运动的加速度大小为6 m/s25．[2016·江苏卷] 小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，如图Z16所示的速度v和位置x的关系图像中，能描述该过程的是( )图Z16■ 规律总结1．运动图像的识别根据图像中横、纵坐标轴所代表的物理量，明确该图像是位移—时间图像(xt图像)，还是速度—时间图像(vt图像)，或是加速度—时间图像(at图像)，这是解读运动图像信息的前提．2．图像信息的解读相同的图线在不同性质的运动图像中含义截然不同．如xt图像中图线的交点表示两个物体在对应时刻相遇，vt图像中图线的交点表示两个物体在对应时刻速度相等．热点二利用图像解决运动问题应用图像解决物理问题有三种情况：(1)根据题目所给运动图像分析物理问题；(2)根据题意自己画出运动图像并解决问题；(3)对题目中所给图像进行必要的转化，然后根据转化后的运动图像分析问题．例如，题目中给定的是Ft图像，则可转化为at图像，再转化为vt图像．高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30 m/s，距离x0＝100 m．t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化的情况如图Z17所示，取运动方向为正方向．两车在0～9 s内会不会相撞？图Z171 在地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A后，又以初速度v0从同一地点竖直上抛另一物体B.要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔Δt必须满足的条件是(不计空气阻力，重力加速度为g)( )A.v0g＜Δt＜2v0gB.2v0g＜Δt＜3v0gC.3v0g＜Δt＜4v0gD.2v0g＜Δt＜4v0g2 一个物体原来静止在光滑的水平地面上，从t＝0时刻开始运动，在第1，3，5，…奇数秒内，给物体施加方向向北的水平推力，使物体获得大小为2 m/s2的加速度，在第2，4，6，…偶数秒内，撤去水平推力．经过多长时间，物体位移的大小为40.25 m?■ 规律总结解析法和图像法是解决运动学问题的两个基本方法：(1)应用解析法(如上面例1解法一)时要注意解析式及其结果应符合实际．(2)应用图像法时要注意理解图像的物理意义，即图像的纵、横坐标表示的是什么物理量，图线的斜率、截距、两条图线的交点、图线与坐标轴所围的面积的物理意义各为何．对于题目中没有给出图像的问题，要在分析清楚物体的运动情景的前提下正确画出物体的运动图像，必要时还要进行图像的转换．热点三对相遇、追及问题的分析1.方法概述(1)临界法：寻找问题中隐含的临界条件，例如速度小者加速追赶速度大者，在两物体速度相等时有最大距离；速度大者减速追赶速度小者，若追不上则在两物体速度相等时有最小距离．(2)函数法：设两物体在t时刻相遇，然后根据位移关系列出关于t的方程f(t)＝0，若方程f(t)＝0无正实数解，则说明这两个物体不可能相遇；若方程f(t)＝0存在正实数解，说明这两个物体能相遇．(3)图像法：①若用位移图像求解，分别作出两物体的位移图像，如果两物体的位移图像相交，则说明两物体相遇．②若用速度图像求解，则注意比较速度图线与时间轴包围的面积．2．追及相遇问题常见情景(1)速度大者追速度小者(2)速度大者追速度小者度为v 2＝12 m/s ，乙车在甲车的前面．当两车相距L ＝6 m 时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以大小为a 1＝2 m/s 2的加速度刹车，6 s 后立即改做匀速运动，乙车刹车的加速度为大小为a 2＝1 m/s 2.从两车刹车开始计时，求：(1) 甲车第一次追上乙车的时刻； (2)两车相遇的次数； (3)两车速度相等的时刻．1 [2016·湖南沙市中学半月考] 甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的v t 图像如图Z19所示，在3 s 末两质点在途中相遇，两质点位置关系是()图Z19A ．相遇前甲、乙两质点的最远距离为2 mB ．相遇前甲、乙两质点的最远距离为4 mC ．两质点出发时是乙在甲之前4 m 处D ．两质点出发时是甲在乙之前2 m 处2 [2016·沈阳东北育才学校模拟] 两个质点A 、B 放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v t 图像如图Z110所示．对A 、B运动情况的分析，下列结论正确的是( )图Z110A ．A 、B 加速时的加速度大小之比为2∶1，A 、B 减速时的加速度大小之比为1∶1 B ．在t ＝3t 0时刻，A 、B 相距最远C ．在t ＝5t 0时刻，A 、B 相距最远D ．在t ＝6t 0时刻，A 、B 相遇 ■ 规律总结1．分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”(1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点；(2)两个等量关系：时间关系和位移关系．通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系． 2．能否追上的判断方法物体B 追赶物体A ：开始时，两个物体相距x 0.若v A ＝v B 时，x A ＋x 0<x B ，则能追上；若v A＝v B 时，x A ＋x 0＝x B ，则恰好不相撞；若v A ＝v B 时，x A ＋x 0>x B ，则不能追上．3．若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动．高考模拟演练高考真题1．(多选)[2013·课标全国卷Ⅰ] 如图Z111所示，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位置—时间(x t )图线．由图可知( )图Z111A ．在时刻t 1，a 车追上b 车B ．在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加D ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直比a 车的大2．[2014·新课标卷Ⅱ] 甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t ＝0到t ＝t 1的时间内，它们的v t 图像如图Z112所示．在这段时间内( )图Z112A ．汽车甲的平均速度比乙的大B ．汽车乙的平均速度等于v 1＋v 22C ．甲、乙两汽车的位移相同D ．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大精选模拟3．一个质点做匀变速直线运动，其某段时间内的x t 图像如图Z113所示，根据图中所给数据可以判断( )图Z113A ．质点运动过程中，经过图线上M 点所对应位置时的速度小于2 m/sB ．质点运动过程中，在t ＝2.5 s 时的速度等于4 m/sC ．质点运动过程中，在2～2.5 s 这段时间内位移等于2 mD ．质点运动过程中，在2.5～3 s 这段时间内位移等于2 m4．[2016·哈尔滨一模] a 、b 两辆游戏车在两条平直车道上行驶，t ＝0时两车从同一计时处开始比赛，它们在四次比赛中的v t 图像如图Z114所示，则图中所对应的比赛中，一辆赛车能追上另一辆赛车的是( )图Z1145．[2016·洛阳统考] 甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，其速度随时间变化的关系如图Z115所示，图中t 2＝t 42，两段曲线均为14圆弧，则( )图Z115A ．两物体在t 1时刻的加速度相同B ．两物体在t 2时刻运动方向均改变C ．两物体在t 3时刻相距最远，t 4时刻相遇D ．0～t 4时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度。
全品高考复习方案-物理
全品高考复习方案物理北京师范大学附属中学赵正明制作教师手册第一部分基础复习第1章力物体的平衡第1课时力、重力、弹力第2课时摩擦力第3课时力的合成与分解第4课时共点力作用下物体的平衡教师手册第一部分基础复习第2章质点的运动第1课时质点运动的基本概念第2课时匀变速直线运动第3课时匀变速直线运动规律应用第4课时自由落体运动、竖直上抛运动第5课时匀变速直线运动的图像教师手册第一部分基础复习第3章牛顿运动定律第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律第2课时牛顿第二定律第3课时牛顿第二定律的应用（一）第4课时牛顿第二定律的应用（二）教师手册第一部分基础复习第4章曲线运动万有引力定律第1课时物体做曲线运动的条件运动的合成与分解第2课时平抛运动规律及应用第3课时匀速圆周运动第4课时变速圆周运动第5课时万有引力定律天体运动教师手册第一部分基础复习第5章动量第1课时动量、冲量、动量定理第2课时动量守恒定律第3课时动量守恒定律应用第4课时爆炸、碰撞及反冲现象教师手册第一部分基础复习第6章功和能第1课时功第2课时功率第3课时动能、动能定理第4课时机械能守恒定律第5课时功能问题的综合应用教师手册第一部分基础复习教师手册第7章机械振动机械波第1课时简谐运动、表征振动的物理量第2课时单摆、简谐运动的图像第3课时振动的能量受迫振动与共振第4课时机械波的基本概念第5课时波的图像的应用第6课时波特有的现象第7课时本章实验第一部分基础复习第8章分子动理论热和功气体的状态参量第1课时分子动理论第2课时物体的内能能的转化和守恒定律第3课时气体的状态参量第4课时本章实验教师手册第一部分基础复习第9章电场第1课时库仑定律电场强度第2课时电场能的性质第3课时静电屏蔽电容第4课时带电粒子在匀强电场中的运动第5课时本章实验教师手册第一部分基础复习第10章恒定电流第1课时电阻定律欧姆定律第2课时电功电功率串并联电路第3课时闭合电路欧姆定律第4课时演示实验电阻的测量第5课时电流表的改装测定电源电动势和内阻教师手册第一部分基础复习教师手册第11章磁场第1课时磁场第2课时磁场对电流的作用第3课时磁场对运动电荷的作用第4课时洛伦兹力作用下的圆周运动专题练习第5课时带电粒子在复合场中运动第6课时复合场中的物理模型专题练习第7课时场中力学与能量专题第一部分基础复习教师手册第12章电磁感应第1课时电磁感应现象第2课时感应电流的方向第3课时法拉第电磁感应定律第4课时电磁感应与电路第5课时电磁感应的图像问题第6课时电磁感应中的动力学与能量专题第7课时电磁感应与实际模型的运用专题第8课时自感第一部分基础复习第13章交变电流第1课时交流电的产生和变化规律第2课时交流电的图像第3课时变压器第4课时交变电流应用教师手册第一部分基础复习第14章电磁场和电磁波第1课时电磁场与电磁波教师手册第一部分基础复习第15章光的反射和折射第1课时光的直线传播光速第2课时光的反射平面镜第3课时光的折射第4课时全反射与色散教师手册第一部分基础复习第16章光的波动性和粒子性第1课时光的波动性第2课时光的粒子性教师手册第一部分基础复习第17章原子和原子核第1课时原子的核式结构与玻尔理论第2课时原子核的组成第3课时核能教师手册第二部分专题复习专题复习专题一力与运动（上）专题一力与运动（下）专题二动量与能量（上）专题二动量与能量（下）教师手册第二部分专题复习专题复习专题三带电粒子在场中的运动（上）专题三带电粒子在场中的运动（下）专题四电磁感应与电路（上）专题四电磁感应与电路（中）专题四电磁感应与电路（下）教师手册第二部分专题复习专题复习专题五演示实验和设计实验第一部分演示实验第二部分实验设计（上）第二部分实验设计（下）专题六物理思想与物理方法（上）专题六物理思想与物理方法（下）教师手册。
全品高考复习方案 物理 测评手册
45分钟单元能力训练卷(一)(考查范围：第一单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．如图D11所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是()图D11A．2r，方向向东πrB．r，方向向东πrC．2r，方向向东2r D．002．如图D12是2012年12月1日上午9时整，哈尔滨西客站D502次列车首次发车，标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营．哈大高铁运营里程921公里，设计时速350公里．D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s内的位移是57.5 m，第10 s内的位移是32.5 m，则下列说法正确的有()图D12A．在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B．时速350公里是指平均速度，921公里是指位移C．列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s2D．列车在开始减速时的速度为80 m/s3．某中学生身高1.7 m，在学校运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过2.10 m的横杆，获得了冠军．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为(g取10 m/s2)()图D13A ．7 m/sB ．6.5 m/sC ．5 m/sD ．3 m/s4．一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s 、2 s 、3 s ，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )A ．1∶4∶9 1∶2∶3B ．1∶8∶27 1∶4∶9C ．1∶2∶3 1∶1∶1D ．1∶3∶5 1∶2∶35．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段位移Δx 所用时间为t 2.则物体运动的加速度为( )A.2Δx （t 1－t 2）t 1t 2（t 1＋t 2）B.Δx （t 1－t 2）t 1t 2（t 1＋t 2）C.2Δx （t 1＋t 2）t 1t 2（t 1－t 2）D.Δx （t 1＋t 2）t 1t 2（t 1－t 2）6．匀速运动的汽车从某时刻开始刹车，匀减速运动直至停止．若测得刹车时间为t ，刹车位移为x ，根据这些测量结果，可以求出( )A ．汽车刹车过程的初速度B ．汽车刹车过程的加速度C ．汽车刹车过程的平均速度D ．汽车刹车过程的制动力7．甲、乙两物体相对于同一点的x -t 图像如图D14所示．由图像可知下列说法正确的是( )图D14A．甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动B．计时开始时甲、乙不在同一地点C．在t2时刻，甲、乙相遇D．在t2时刻，甲、乙的速度大小相等8．入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足100 m．在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞．如图D15所示为两辆车刹车后若不相撞的v-t图像，由此可知()图D15A．两辆车刹车时的距离一定等于112.5 mB．两辆车刹车时的距离一定小于100 mC．两辆车一定是在刹车后的20 s之内的某时刻发生相撞的D．两辆车一定是在刹车20 s以后的某时刻发生相撞的二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9．如图D16所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车分别在A、B两处，相距85 m，现甲车由静止开始以a1＝2.5 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，当甲车运动t0＝6 s时，乙车由静止开始以a2＝5 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，求两车相遇处到A处的距离．图D1610．如图D17所示，在高速公路某处安装了一台超声波测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若汽车距测速仪355 m时刻测速仪发出超声波，同时汽车由于紧急情况而急刹车，当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止，此时汽车距测速仪335 m，已知声速为340 m/s.(1)求汽车刹车过程中的加速度；(2)若该路段汽车正常行驶时速度要求在60 km/h～110 km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？图D1745分钟单元能力训练卷(二)(考查范围：第二单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．如图D21所示，光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A的上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图为图D22中的()图D21图D222．如图D23所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上有质量均为m 的两个小球A 、B ，两球用劲度系数为k 的轻质弹簧相连接，现对B 施加一水平向左的推力F ，使A 、B 均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l ，则弹簧的原长和推力F 的大小分别为(重力加速度为g )( )图D23A ．l ＋mg2k 和2 3mgB ．l ＋mg 2k 和2 33mgC ．l －mg2k 和2 3mgD ．l －mg 2k 和2 33mg3．如图D24所示，用相同的弹簧测力计将同一个质量为m 的重物，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F 1、F 2、F 3、F 4，已知θ＝30°，则有( )图D24A．F4最大B．F3＝F2C．F2最大D．F1比其他各读数都小4．如图D25所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静止状态．现用力F沿斜面向上推A，A、B仍处于静止状态．下列说法正确的是()图D25A．A、B之间的摩擦力大小可能不变B．A、B之间的摩擦力一定变小C．B受到的弹簧弹力一定变小D．B与墙之间可能没有摩擦力5．如图D26所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是()图D26A ．细线BO 对天花板的拉力大小是G2B ．a 杆对滑轮的作用力大小是G2C ．a 杆和细线对滑轮的合力大小是GD ．a 杆对滑轮的作用力大小是G6．如图D27所示，横截面为直角三角形的斜劈A ，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力F 指向球心水平作用在光滑球B 上，系统处于静止状态．当力F 增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是( )图D27A ．A 所受合外力增大B ．A 对竖直墙壁的压力增大C ．B 对地面的压力一定增大D ．墙面对A 的摩擦力可能变为零7．如图D28所示，将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连悬挂于O 点，用力F 拉小球a ，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa 与竖直方向的夹角θ＝30°，则F 的大小( )图D28A．可能为33mgB．可能为32mgC．可能为mgD．可能为2mg8．如图D29所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R，容器与水平地面之间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是()图D29A．轻弹簧对小球的作用力大小为32mgB．容器相对于水平面有向左的运动趋势C．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上D ．弹簧原长为R ＋mgk二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明) 9．如图D210所示，位于粗糙固定斜面上的物体P ，由跨过定滑轮的轻绳与物体Q 相连．已知物体P 和Q 以及P 与斜面之间的动摩擦因数都是μ，斜面的倾角为θ，两物体P 、Q 的质量都是m ，滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计，若用一沿斜面向下的力F 拉P ，使其匀速下滑，试求：(1)连接两物体的轻绳的拉力F T 的大小； (2)拉力F 的大小．图D21010．一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A 和B (中央有孔)，A 、B 间由细绳连接着，它们处于如图D211所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角．已知B球的质量为3 kg，求：(1)细绳对B球的拉力大小；(2)A球的质量．(g取10 m/s2)图D21145分钟单元能力训练卷(三)(考查范围：第三单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图D31所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()图D31A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小2．下列关于牛顿运动定律的说法中正确的是()A．惯性就是物体保持静止状态的性质B．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的C．物体运动状态改变的难易程度就是加速度D．一对作用力与反作用力的作用效果总相同3．在解一道由字母表达结果的计算题中，某同学解得位移结果的表达式为：x＝F（t1－t2）2m其中F表示力，t表示时间，m表示质量，用单位制的方法检查，这个结果() A．可能是正确的B．一定是错误的C．如果用国际单位制，结果可能正确D．用国际单位，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确4．某同学用一个空的“易拉罐”做实验，他在靠近罐底的侧面打一个小洞，用手指堵住洞口，向“易拉罐”里面注满水，再把它悬挂在电梯的天花板上．当电梯静止时，他移开手指，水就从洞口喷射出来，在水未流完之前，电梯启动加速上升．关于电梯启动前、后的两个瞬间水的喷射情况，下列说法中正确的是()A．电梯启动前后水的喷射速率不变B．电梯启动后水不再从孔中喷出C．电梯启动后水的喷射速率突然变大D．电梯启动后水的喷射速率突然变小5．如图D32所示，一木箱在斜向下的推力F作用下以加速度a在粗糙水平地面上做匀加速直线运动．现将推力F的大小增大到4F，方向不变，则木箱做匀加速直线运动的加速度可能为()图D32A．2aB．3aC．4aD．5a6．如图D33所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x，现将悬绳剪断，则下列说法正确的是()图D33A．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2gB．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为gC．悬绳剪断后，A物块向下运动距离x时速度最大D．悬绳剪断后，A物块向下运动距离2x时速度最大7．如图D34所示，质量为m的球置于斜面上，球被一个竖直挡板挡住，处于静止状态．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是()图D34A．球做匀加速运动时竖直挡板对球的弹力比球处于静止状态时的大B．斜面对球的弹力保持不变C．若加速度足够大，则斜面对球的弹力可能为零D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma8．如图D35所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，连接天花板和滑轮的绳子对滑轮的拉力为T.已知重力加速度大小为g，下列a-x、T-x关系图线正确的是()图D35 图D36二、实验题(17分)9．某同学用如图D37甲所示的实验装置来“探究a 与F 、m 之间的定量关系”． (1)实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列________________的点，说明小车在做________________运动．甲 乙图D37(2)如果该同学先如(1)中的操作，平衡了摩擦力．以沙和沙桶的重力为F ，在小车质量M 保持不变情况下，不断往桶里加沙，沙的质量最终达到13M ，测小车加速度a ，作a -F 的图像．下列图线正确的是________．A B C D图D38(3)设纸带上计数点的间距为s1和s2.如图D39为用米尺测量某一纸带上的s1、s2的情况，从图中可读出s1＝3.10 cm，s2＝________cm，已知打点计时器的频率为50 Hz，由此求得加速度的大小a＝________m/s2.(保留3位有效数字)图D39三、计算题(第10题15分，第11题20分，共35分，写出必要的步骤和文字说明)10．如图D310所示，倾角为θ＝30°的斜面由两种材料制成，其中OP段与其他部分动摩擦因数不同，现将一带有速度传感器的小物块(可视为质点)从O点由静止释放，速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示．g取10 m/s2，求：图D310(1)两种材料与小物块间动摩擦因数之比；(2)OP间的距离大小．11．如图D311所示，水平平台ab长为20 m，平台b端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc连接，斜面倾角为θ＝30°.在平台a端放上质量为5 kg的物块，并给物块施加与水平方向成α＝37°角的50 N推力后，物块由静止开始运动．已知物块与平台间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求物块由a运动到b所用的时间；(2)若物块从a端运动到P点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b端开始下滑，则aP间的距离为多少？(物块在b端无能量损失)(3)若物块与斜面间的动摩擦因数μbc＝0.277＋0.03L b，式中L b为物块在斜面上所处的位置离b端的距离，在(2)中的情况下，物块沿斜面滑到什么位置时速度最大？图D31145分钟滚动复习训练卷(一)(考查范围：第一单元～第三单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．如图G11所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是()图G11A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车2．如图G12所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是()图G12A．木块a与铁块b间不一定存在摩擦力B．木块与竖直墙面间不存在水平弹力C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D．竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和3．我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功发射第九颗北斗导航卫星，这是北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星．关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是()A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用4．如图G13所示，在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A 、B 之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A 、B 间的摩擦力为( )图G13A ．μFB ．2μF C.32m (g ＋a ) D ．m (g ＋a )5．甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶，它们的位移x 随时间t 变化的关系图线分别如图G14中甲、乙所示，图线甲为直线且与x 轴交点坐标为(0，2 m)，图线乙为过坐标原点的抛物线，两图线交点的坐标为P (2 s ，4 m)．下列说法正确的是( )图G14A ．甲车做匀加速直线运动B ．乙车速度越来越大C ．t ＝2 s 时刻甲、乙两车速率相等D ．0～2 s 内甲、乙两车发生的位移相等 6．如图G15所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F 随时间t 变化的图线，由图线可知该同学( )图G15A．体重约为650 NB．做了两次下蹲—起立的动作C．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态7．如图G16所示，小车在外力作用下沿倾角为θ的斜面运动，小车的支架上用细线拴一个摆球，悬点为O，现用过O的水平虚线MN和竖直虚线PQ将竖直平面空间分成四个区间，则下列说法正确的是()图G16A．若小车沿斜面向上匀速运动，则稳定后细线可能在Ⅲ区与竖直方向成一定夹角B．若小车沿斜面向下匀加速运动，则稳定后细线可能在Ⅳ区与竖直方向成一定夹角C．无论小车沿斜面向下的加速度多大，稳定后细线都不可能在Ⅰ区与水平方向成一定夹角D．无论小车沿斜面向上的加速度多大，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向8．如图G17所示，水平传送带A、B两端相距x＝3.5 m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度v A＝4 m/s，到达B端的瞬时速度设为v B.下列说法中正确的是()图G17A．若传送带不动，v B＝3 m/sB．若传送带逆时针匀速转动，v B一定等于3 m/sC．若传送带顺时针匀速转动，v B一定等于3 m/sD．若传送带顺时针匀速转动，v B不可能等于3 m/s二、实验题(10分)9．如图G18所示为某同学测量物块与木板之间动摩擦因数μ的实验装置示意图．将木板调整到合适倾角后固定，在木板上Q处固定一个速度传感器，通过速度传感器可测出物块通过Q点时的速度v.用实验室提供的刻度尺测得木板的长度L及木板顶端与底端的高度差h.图G18(1)让物块从木板上的P点由静止开始下滑，为了测出物块与木板之间的动摩擦因数，还需用刻度尺测量的物理量有________________(用文字说明并用相应字母表示)；(2)若重力加速度为g，则动摩擦因数可用测得的物理量和已知量表示为μ＝____________________．三、计算题(第10题18分，第11题24分，共42分，写出必要的步骤和文字说明)10．如图G19甲所示，一木块放在光滑水平地面上，木块的AB段上表面水平且粗糙，BC段表面倾斜且光滑，倾角为37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时示数为正值，被拉时示数为负值．t＝0时，一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，到A点离开木块，不计在B处因碰撞造成的能量损失．在运动过程中，力传感器记录到力和时间的关系如图乙所示．已知重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)斜面BC的长度；(2)滑块的质量；(3)滑块克服木块摩擦力做的功．甲乙图G1911．在水平长直的轨道上，有一长度L＝2 m的平板车在外力控制下始终保持速度v0＝4 m/s向右做匀速直线运动．某时刻将一质量为m＝1 kg的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ＝0.2，g取10 m/s2.(1)求小滑块的加速度大小和方向；(2)求通过计算判断滑块能否从车上掉下；(3)若当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与v0同向的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应满足什么条件？图G11045分钟单元能力训练卷(四)(考查范围：第四单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．一小球在光滑水平面上以某一速度v0做匀速直线运动，运动途中受到与水平面平行的恒定风力F作用，则小球的运动轨迹不可能为图D41中的()A B C D图D412．一条自西向东的河流，南北两岸有两个码头A、B，如图D42所示．已知河宽为80 m，水流的速度为5 m/s，两个码头A、B沿水流的方向相距100 m．现有一种船，它在静水中的行驶速度为4 m/s，若使用这种船渡河，且沿直线运动，则()图D42A．它可以正常来往于A、B两个码头B．它只能从A驶向B，无法返回C．它只能从B驶向A，无法返回D．无法判断3．如图D43所示，在距水平地面H和4H高度处，同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度v0水平抛出，则以下判断正确的是()图D43A．a、b两小球同时落地B．两小球落地速度方向相同C．a、b两小球水平位移之比为1∶2D．a、b两小球水平位移之比为1∶44．一中空圆筒长l＝200 cm，其两端用纸封闭，使筒绕其中心轴线OO′匀速转动，一子弹沿与OO′平行的方向以v＝400 m/s的速度匀速穿过圆筒，在圆筒两端面分别留下弹孔A和B，如图D44所示．今测得A和轴线所在平面与B和轴线所在平面的夹角为120°，此圆筒的转速为( )图D44A.4003 r/sB.2003r/s C ．200⎝⎛⎭⎫n ＋23 r/s(n ＝0，1，2，3…) D ．200⎝⎛⎭⎫n ＋13 r/s(n ＝0，1，2，3…) 5．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( )A ．第一宇宙速度又叫环绕速度B ．第一宇宙速度又叫脱离速度C ．第一宇宙速度跟地球的质量无关D ．第一宇宙速度跟地球的半径无关6．如图D45所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O 有一小球由静止释放，运动到底端B 的时间为t 1.若给小球不同的水平初速度，小球落到斜面上的A 点经过的时间为t 2，落到斜面底端B 点经过的时间为t 3，落到水平面上的C 点经过的时间为t 4，则( )图D45A ．t 2>t 1B ．t 3>t 2C ．t 4>t 3D ．t 1>t 47．如图D46所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．一个质量为m 的小球A 紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R 和H ，小球A 所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为g ，则( )图D46A ．小球A 做匀速圆周运动的角速度ω＝2gHRB ．小球A 受到重力、支持力和向心力三个力作用C ．小球A 受到的合力大小为mgHRD ．小球A 受到的合力方向垂直于筒壁斜向上8．我国“嫦娥三号”探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，“嫦娥三号”的飞行轨道示意图如图D47所示．假设“嫦娥三号”在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则()图D47A．“嫦娥三号”在环月椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度B．“嫦娥三号”由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C．若已知“嫦娥三号”环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度D．“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9．图D48为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图．首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面．已知探测器总质量为m(不包括燃料)，地球和月球的半径的比值为k1，质量的比值为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；(2)从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化量．图D4810．游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图D49所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动．若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到．已知“摩天轮”的半径为R，重力加速度为g，不计人和吊篮的大小及重物的质量．求：(1)接住前重物下落的时间t；(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v；(3)乙同学在最低点处对吊篮的压力F N.图D4945分钟单元能力训练卷(五)(考查范围：第五单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共36分，1～4小题为单选，5～6小题为多选)1．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图D51所示，则下列说法正确的是()图D51A．两小球落地时速度相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同2．质量为1500 kg的汽车在平直公路上运动，v-t图像如图D52所示，根据相关信息，不能求解的物理量有()图D52A．前25 s内汽车的平均速度B．前10 s内汽车的加速度C．前10 s内汽车所受的阻力D．15 s到25 s内合外力对汽车所做的功3．如图D53所示，用一与水平方向成α角的力F拉一质量为m的物体，使它沿水平方向匀速移动距离x，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，则下列说法中不正确的有()图D53A．力F对物体做的功为Fx cos αB．物体克服摩擦力做的功为μmgxC．力F对物体做的功为μ(mg－F sin α)xD．物体克服摩擦力做的功为μmgx cos αcos α＋μsin α4．如图D54甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动，力F的功率P保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到稳定值。
《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习文档：测评手册正文
选择题必刷卷(一)匀变速直线运动(共16题,1~8题为单选,9~16题为多选)1.[2018·浙江学军中学模拟]北京至上海的高铁运行距离约为1318km,2017年9月中旬,京沪高铁“复兴号”列车提速至350km/h,使运行时间缩短至4个半小时.下列说法正确的是()图X1-1A.4个半小时指的是时刻B.350km/h是指列车的平均速度C.由题目信息可以估算列车在任意一段时间内的平均速度D.当研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间时,不能将其看作质点2.[2019·陕西安康二中一模]在交通事故分析中,刹车线的长度是事故责任认定的重要依据.刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是10m,假设汽车刹车时的加速度大小为5m/s2,则汽车开始刹车时的速度为()A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s3.[2018·新疆昌吉月考]自由下落的物体在任意相邻的1s时间内下落的距离之差Δh 和平均速度之差Δv在数值上分别等于(重力加速度为g)()A.Δh=,Δv=2gB.Δh=,Δv=C.Δh=g,Δv=gD.Δh=2g,Δv=2g4.[2019·陕西安康二中一模]物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第4s内与第2s 内的位移之差是8m,则下列说法错误的是()A.物体运动的加速度为4m/s2B.第2s内的位移为6mC.第2s末的速度为2m/sD.物体在0~5s内的平均速度为10m/s5.[2019·甘肃甘谷一中月考]质量为m的小球由空中A点无初速度自由下落,加速度大小为g;在t时刻末使其加速度大小变为a且方向竖直向上,再经过t时间,小球又回到A 点.不计空气阻力且小球从未落地,则以下说法中正确的是()A.a=4gB.返回到A点时的速率为2atC.自由下落t时间时小球的速率为atD.小球下落的最大高度为at2图X1-26.如图X1-2所示是甲、乙两物体的位移—时间图像,其中甲物体的位移与时间的关系为x=t2,乙物体的位移与时间的关系为x=-t2,则关于甲、乙两物体运动的说法正确的是()A.甲、乙两物体的运动是曲线运动B.甲、乙两物体的运动是变加速运动C.甲、乙两物体运动方向相同D.在第3s内甲物体的速度变化比乙物体的速度变化大7.[2019·贵阳一中月考]在一沙坑的正上方某处将小球1竖直上抛,同时将小球2从同一位置处自由释放.以抛出时为计时起点,两小球在前2t时间内的v-t图像如图X1-3所示.已知重力加速度为g,空气阻力忽略不计,则小球1落入沙坑时的速度大小为()图X1-3A.gtB.gtC.2gtD.(1+)gt8.观察水龙头,在水龙头出水口处水的流量(单位时间内通过任一横截面的水的体积)稳定时,发现水流不太大时,从水龙头中连续流出的水会形成一水柱.现测得高为H的水柱上端面积为S1,下端面积为S2,重力加速度为g,以下说法正确的是()图X1-4A.水柱是上细下粗B.水柱是上下均匀C.该水龙头的流量是S1S2D.该水龙头的流量是9.某人以6.0m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距车20m处时,绿灯亮了,车即刻以1.0m/s2的加速度匀加速启动前进,则()A.人经6s时间追上了公交车B.人追不上公交车,人、车之间的最短距离为2mC.人能追上公交车,追上车时人共跑了36mD.人追不上公交车,且车开动后,人、车之间的距离先减小后增大图X1-510.[2019·陕西安康二中一模]小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图X1-5中1、2、3和4所示.已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,重力加速度为g,忽略空气阻力.由此可知小球()A.下落过程中的加速度大小约为B.经过位置3的瞬时速度大小约为2gTC.经过位置4的瞬时速度大小约为D.从位置1到4过程中的平均速度大小约为11.一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,后又滑回a点,c 是ab的中点,如图X1-6所示.已知物块从a上滑至b所用的时间为t,下列说法正确的是()图X1-6A.物块从a运动到c所用的时间与从c运动到b所用的时间之比为1∶B.物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向C.物块下滑时从b运动至c所用时间为tD.物块上滑通过c点的速率大于整个上滑过程中平均速度的大小12.某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去,此后该物体的运动图像可能是图X1-7中的(图中x是位移、v是速度、t是时间)()图X1-713.甲、乙两辆玩具车在同一平直路面上行驶,其运动的位移—时间图像如图X1-8所示,则()图X1-8A.甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动B.乙车在0~10s内平均速度大小为0.8m/sC.在0~10s内,甲、乙两车相遇两次D.若乙车做匀变速直线运动,则图线上P点所对应的瞬时速度一定大于0.8m/s图X1-914.[2019·乌鲁木齐一中月考]汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~50s内汽车的加速度随时间变化的图线如图X1-9所示,下列说法中正确的是()A.汽车行驶的最大速度为20m/sB.汽车在50s末的速度为零C.在0~50s内汽车行驶的总位移为850mD.汽车在40~50s内的速度方向和0~10s内的速度方向相反15.[2019·攀枝花十二中月考]甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t=0时,乙车在甲车前方50m处,它们的v-t图像如图X1-10所示.下列对两车运动情况的描述正确的是()图X1-10A.甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动B.在第20s末,甲、乙两车的加速度大小相等C.在第30s末,甲、乙两车相距50mD.在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次16.[2019·贵阳一中月考]百米赛跑中运动员的启动反应、启动加速、途中跑、冲刺跑等各个环节都至关重要.某研究小组在建模时对整个过程作如下近似处理:运动员视为质点,启动加速过程认为是加速度为a的匀加速运动,途中跑和冲刺跑认为是速度为v 的匀速运动,各环节间转换时间均忽略不计.现有甲、乙两名运动员参赛,他们的启动反应时间相同,且有a甲>a乙,v甲<v乙,则下列说法正确的是()A.除去起点处,甲、乙两名运动员在比赛中可能相遇两次B.与乙相比,甲运动员加速过程的平均速度一定更大C.与乙相比,甲运动员加速过程的位移一定更小D.甲运动员一旦落后就一定会输掉比赛选择题必刷卷(二)相互作用(共15题,1~7题为单选,8~15题为多选)图X2-11.如图X2-1所示,一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜下方匀速运动.用G表示无人机重力,F表示空气对它的作用力,如图X2-2所示的四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是()图X2-2图X2-32.如图X2-3所示为某城市雕塑的一部分.将光滑的球搁置在竖直的高挡板AB与竖直的矮挡板CD之间,由于长时间作用,CD挡板的C端略向右偏过一些,C与AB挡板的距离始终小于球的直径,则与C端未偏时相比()A.AB挡板的支持力变大,C端的支持力变大B.AB挡板的支持力变大,C端的支持力变小C.AB挡板的支持力变小,C端的支持力变大D.AB挡板的支持力变小,C端的支持力变小图X2-43.[2018·浙江宁海模拟]如图X2-4所示,一重为120N的球固定在弹性杆AB的上端,用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球,杆发生弯曲,球静止时测力计的示数为100N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则杆AB对球的作用力大小为()A.20NB.80NC.100ND.120N图X2-54.[2019·四川眉山中学月考]如图X2-5所示,一物块在外力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动,已知物块质量为1kg,与桌面间的动摩擦因数μ=0.75,重力加速度g取10m/s2,则外力F的最小值为()A.5NB.6NC.7.5ND.8N图X2-65.[2019·江西联考]如图X2-6所示,轻质弹性绳一端固定于O点,另一端系一小球,小球静止时弹性绳竖直.现对小球施加一个水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成60°角处,若弹性绳的形变在弹性限度内,弹性绳原长为x0,则此过程中小球上升的高度为()A.x0B.x0C.x0D.x0图X2-76.在港口码头常用如图X2-7所示的传送带运送煤炭等货物.将货物无初速度地放在传送带的A端,运动到B点时货物与传送带一起匀速运动,到D点后离开传送带.已知CD 段水平,货物的质量是m,它与传送带间的动摩擦因数为μ,传送带倾斜部分与水平面的夹角是θ,传送带的速度大小始终保持不变,重力加速度为g.设货物在AB段、BC段、CD段所受摩擦力的大小分别为f1、f2、f3,则()A.f1=f2=μmg cosθ,f3=μmgB.f1=f2=mg sinθ,f3=μmgC.f1=μmg cosθ,f2=mg sinθ,f3=0D.f1=mg sinθ,f2=μmg cosθ,f3=07.a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,图X2-8中正确的是()图X2-8图X2-98.[2019·贵阳一中月考]如图X2-9所示,三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的横截面,∠A=30°,∠B=37°,C处有光滑小滑轮,质量分别为m1、m2的两物块通过细线跨放在AC面和BC面上,且均处于静止状态.已知AC面光滑,物块2与BC面间的动摩擦因数μ=0.5,两侧细线分别与对应面平行,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则两物块的质量之比m1∶m2不可能是()A.1∶3B.3∶1C.4∶3D.3∶4图X2-109.如图X2-10所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕过其两端且垂直于纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物,将两个相同木块紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.用f表示木块与挡板间的摩擦力大小,用F N表示木块与挡板间的正压力大小.若挡板间的距离稍微增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则()A.F N变小B.F N变大C.f不变D.f变小10.如图X2-11甲所示是由两圆杆构成的V形槽,它与水平面成θ角放置.现将一质量为m的圆柱体滑块由斜槽顶端释放,滑块恰好匀速滑下.沿斜面看,其截面如图乙所示.已知滑块与两圆杆间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,β=120°,则()图X2-11A.μ=tanθB.左边圆杆对滑块的支持力为mg cosθC.左边圆杆对滑块的摩擦力为mg sinθD.若增大θ,圆杆对滑块的支持力将增小图X2-1211.[2019·陕西城固一中月考]如图X2-12所示,质量为m的木板B放在水平地面上,质量也为m的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平地面的夹角为θ.已知木箱A与木板B之间、木板B与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出,则下列说法正确的是()A.细绳的张力大小F T=B.细绳的张力大小F T=C.水平拉力F=D.水平拉力F=图X2-1312.[2019·贵阳一中月考]如图X2-13所示,粗糙水平面上的长方体物块将一光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上.现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,以下说法中正确的是()A.墙壁对球的支持力逐渐减小B.水平拉力F逐渐减小C.地面对长方体物块的摩擦力保持不变D.地面对长方体物块的支持力逐渐减小13.如图X2-14所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO 为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,∠AOB=120°,∠COD=60°,若在O点处悬挂一个质量为m图X2-14的物体,重力加速度为g,则平衡后()A.绳AO所受的拉力为mgB.绳AO所受的拉力为mgC.杆OC所受的压力为mgD.杆OC所受的压力为mg14.用如图X2-15所示简易装置可以测定水平风速,在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的空心塑料球用细线悬于杆顶端O.当风沿水平方向吹来时,球在风力的作用下飘了起来.已知风图X2-15力大小与“风速”和“球正对风的截面积”均成正比,当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°,则()A.风速v=3m/s时,细线与竖直方向的夹角θ=45°B.若风速增大到某一值时,细线与竖直方向的夹角θ可能等于90°C.若风速不变,换用半径更大、质量相等的球,则夹角θ增大D.若风速不变,换用半径相等、质量更大的球,则夹角θ增大15.如图X2-16所示,斜劈M放置在水平地面上,细线绕过滑轮O1、O2、O3连接物体m1、m3,连接m1的细线与斜劈平行,定滑轮O1用轻质杆固定在天花板上,滑轮O3由细绳固定在竖直墙上O处,动滑轮O2跨在细线上,其下端悬挂物体m2.初始整个装置静止,不计细线与滑轮间摩擦.下列说法正确的是()图X2-16A.若增大m2的质量,m1、M仍静止,待系统稳定后,细线的张力大小不变B.若增大m2的质量,m1、M仍静止,待系统稳定后,地面对M的摩擦力变大C.若将悬点O上移,m1、M仍静止,待系统稳定后,O、O3间的细绳与竖直墙的夹角变大D.若将悬点O上移,m1、M仍静止,待系统稳定后,地面对M的摩擦力不变选择题必刷卷(三)牛顿运动定律(共15题,1~7题为单选,8~15题为多选)1.[2019·攀枝花十二中月考]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.摩托车转弯时,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图X3-12.[人教版必修1改编]如图X3-1所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图.若已知飞船质量为m1,其推进器的平均推力为F,飞船与空间站对接后,推进器工作时测出飞船和空间站一起运动的加速度为a,则空间站的质量m2为()A.+m1B.-m1C.m1-D.-m13.如图X3-2甲所示,一物块放在光滑的水平地面上,从静止开始受到水平向右的外力F 的作用,外力F与时间t的关系如图乙所示,则()图X3-2A.0~t0时间内,物块向右做匀加速运动B.t0~2t0时间内,物块向左做匀加速运动C.0~2t0时间内,物块的速度先增大后减小D.0~2t0时间内,物块的加速度先增大后减小4.深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等.已知探测器、科研人员以及压载铁的总质量为m.在一次海底科考活动中,探测器在水中沿竖直方向匀速下降,为了使它以的加速度匀减速下降,则应该抛掉的压载铁的质量为(假定整个过程中水对探测器的浮力恒定,水的其他作用忽略不计)()A.B.C.D.图X3-35.质量为M=1kg的木板静止在粗糙水平面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,在木板的左端放置一个质量为m=1kg、大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数为μ,g取10m/s2.若在铁块右端施加一个从0开始增大的水平向右的力F,假设木板足够长, 2铁块受到木板的摩擦力f随拉力F变化的关系如图X3-3所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.关于两个动摩擦因数的大小,下列判断正确的是()A.μ1=0.1,μ2=0.2B.μ1=0.1,μ2=0.4C.μ1=0.2,μ2=0.4D.μ1=0.4,μ2=0.2图X3-46.[2019·攀枝花十二中月考]如图X3-4所示,质量为m的小球用弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,此时弹簧轴线水平,小球恰好处于静止状态,重力加速度为g.在木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度()A.为0B.大小为g,方向竖直向下C.大小为g,方向垂直于木板向下D.大小为g,方向水平向右图X3-57.如图X3-5所示,台秤上放一个木箱,木箱内质量分别为m1、m2的两物体1、2(1的质量较大)用细绳跨过光滑滑轮相连,2下端用一细绳与木箱相连,平衡时台秤的示数为某一数值.现剪断2下端细绳,在1下落但还没有到达箱底的过程中,台秤的示数将() A.变大B.变小C.不变D.不能判定8.机场有一专门运送行李的传送带,工作时传送带始终以恒定的速度v沿水平方向向右做直线运动.某时刻工作人员将质量为M的行李箱无初速度地放在传送带上,同时行李箱上放一个质量为m的纸盒,加速一段时间后纸盒和行李箱一起随传送带匀速运动,如图X3-6所示.行李箱与传送带之间、纸盒与行李箱之间的动摩擦因数分别为μ1、μ,重力加速度为g,在整个运动过2图X3-6程中,纸盒与行李箱始终保持相对静止.下列说法正确的是()A.在加速运动过程中,行李箱对纸盒的摩擦力方向水平向左B.在加速运动过程中,传送带对行李箱的摩擦力大小为μ1(M+m)gC.在匀速运动过程中,行李箱对纸盒的摩擦力为零D.在匀速运动过程中,传送带对行李箱的摩擦力方向水平向右图X3-79.一根细绳与一个轻弹簧的上端分别固定在A、B两点,下端C点共同拉住一个小钢球,如图X3-7所示,AC、BC与竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,则()A.烧断细绳的瞬间,小球的加速度a=B.烧断细绳的瞬间,小球的加速度a=g sinθC.弹簧在C处与小球断开的瞬间,小球的加速度a=D.弹簧在C处与小球断开的瞬间,小球的加速度a=g sinθ10.[2018·沈阳联考]如图X3-8所示,在以加速度大小为g(g为重力加速度)加速下降的电梯地板上放有质量为m的物体,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在电梯壁上,另一端与物体接触(不粘连),弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧被压缩了L,撤去F后,物体由静止向左运动2L后停止运动.已知物体与电梯地板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则撤去F后()图X3-8A.与弹簧分离前物体相对电梯地板运动的加速度越来越大B.与弹簧分离后物体相对电梯地板运动的加速度越来越小C.弹簧压缩量为时,物体相对电梯地板运动的速度不是最大D.物体相对电梯地板做匀减速运动的时间为211.如图X3-9所示,水平面上有一个足够长的木板A,上面叠放着物块B.已知A、B的质量均为m,A与地面间的动摩擦因数μ1=0.2,A与B间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g取10m/s2.若给A一个水平向右的初速度,则在以后的运动过程中,A、B的加速度大小可能为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图X3-9A.a A=5m/s2,a B=1m/s2B.a A=2m/s2,a B=2m/s2C.a A=3m/s2,a B=1m/s2D.a A=1m/s2,a B=1m/s2图X3-1012.如图X3-10所示,质量分别为m和M的两长方体物块P和Q叠放在倾角为θ的固定斜面上,P、Q接触面与斜面平行,P、Q间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g.当两物块一起冲上斜面后沿斜面向上滑动时,两物块始终保持相对静止,则物块P对Q的摩擦力()A.大小为μ1mg cosθB.大小为μ2mg cosθC.方向平行于斜面向上D.方向平行于斜面向下13.如图X3-11甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为3kg的小物块(可视为质点)在一沿斜面向上的恒定推力作用下由静止从A点开始运动,作用一段时间后撤去该推力,小物块能到达最高位置C,小物块上滑过程中的v-t图像如图乙所示,g取10m/s2,则下列说法正确的是()图X3-11A.小物块上滑的最大位移为1.8mB.小物块加速时的平均速度与减速时的平均速度大小之比为3∶1C.小物块与斜面间的动摩擦因数为D.推力F的大小为40N图X3-1214.如图X3-12所示,A、B两物块叠放在水平桌面上,已知物块A的质量为2kg,物块B的质量为1kg,A与地面间的动摩擦因数为0.1,A与B之间的动摩擦因数为0.2.可以有选择地对B施加水平推力F1和竖直向下的压力F2.已知重力加速度为10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是()A.若F1=3.6N,F2=5N,则A、B相对静止一起做匀加速运动B.若F1=5.4N,F2=20N,则A、B相对静止一起做匀加速运动C.若F2<10N,则无论F1为多大,都不能使物块A运动起来D.若F2>10N,则无论F1为多大,都不能使物块A、B发生相对运动15.轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为2m的小物块A相连,质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上,如图X3-13所示,此时弹簧的压缩量为x0.从t=0时刻开始,对B施加沿斜面向上的外力,使B始终做加速度为a的匀加速直线运动.经过一段时间后,物块A、B分离.弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g.若θ、m、x0、a均已知,则下列说法正确的是()图X3-13A.根据已知条件,可求出从开始到物块A、B分离所用的时间B.根据已知条件,可求出物块A、B分离时的速度大小C.物块A、B分离时,弹簧的弹力恰好为零D.物块A、B分离后,物块A开始减速非选择题必刷卷(一)直线动力学问题1.[2018·河南淮滨高中二模]某同学设计了如图F1-1所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出其间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧测力计的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.图F1-1(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=.(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系.如图F1-2所示的图像能表示该同学实验结果的是(填选项字母).图F1-2(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是(填选项前的字母).A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度2.如图F1-3所示,水平地面上有一质量m=4.6kg的金属块,其与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20,在与水平方向成θ=37°角斜向上的恒定拉力F作用下,金属块以v=2.0m/s 的速度向右做匀速直线运动.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2.(1)求拉力F的大小;(2)若某时刻撤去拉力,则撤去拉力后,金属块在地面上还能滑行多长时间?图F1-33.如图F1-4所示,倾角θ=37°、高度h=0.6m的斜面AB与水平面BC在B点平滑相连,一质量为m的滑块从斜面顶端A处由静止开始下滑,经过B点后,最终停在C点.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,滑块与斜面间及与水平面间的动摩擦因数均为0.25,不计滑块在B点的能量损失,g取10m/s2,求:(1)滑块到达B处的速度大小;(2)滑块在水平面BC上滑行的距离;(3)滑块在AB上与在BC上滑动的时间之比.图F1-44.如图F1-5甲所示,倾角为37°的足够长的传送带以4m/s的速度顺时针转动,小物块以2m/s的初速度沿传送带向下运动,小物块的速度随时间变化的规律如图乙所示.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:(1)小物块与传送带间的动摩擦因数;(2)0~8s内小物块在传送带上留下的划痕长度.图F1-55.[2019·山东武城一中测试]如图F1-6所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.有一架质量为m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒定,无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞,在t=5s时离地面的高度为75m.(g取10m/s2)(1)求无人机在运动过程中所受的空气阻力大小.(2)假设由于动力设备故障,悬停的无人机突然失去升力而坠落,无人机坠落地面时的速度为40m/s,求无人机悬停时距地面的高度.(3)假设在第(2)问中的无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上的最大升力.为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间.图F1-66.[2018·宜昌三检]如图F1-7所示,质量m1=2kg的小铁块放在足够长的质量m2=1kg的木板的左端,木板和铁块间的动摩擦因数μ1=0.2,木板和水平面间的动摩擦因数μ=0.1,两者均静止.现突然给木板向左的初速度v0=3.5m/s,同时对小铁块施加一水平向2右的恒定拉力F=10N,当木板向左运动最远时撤去F,g取10m/s2.求:(1)木板向左运动的时间t1和这段时间内小铁块和木板的位移x1、x2;(2)整个过程中,木板在水平面上滑行的位移大小.图F1-7。
《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习文档：测评手册答案
选择题必刷卷(一)1.D[解析] 4个半小时指的是一段时间,在时间轴上对应一段距离,故选项A错误;列车提速至350 km/h,此350 km/h指最大速度,为瞬时速度,故选项B错误;根据平均速度公式=可知,要知道任意一段时间内的平均速度,需要知道该段时间内的位移,由题无法知道这个位移,故选项C错误;当研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间时,需要考虑其大小和形状,不能将其看作质点,故选项D正确.2.B[解析]刹车时做减速运动,减速的最大位移x=,则初速度v0==10 m/s,选项B正确.3.C[解析]由Δx=aT2可得在任意相邻的1 s时间内下落的距离之差Δh=g,在任意相邻的 1 s时间内平均速度之差Δv等于相邻两个 1 s的中间时刻的瞬时速度之差,则Δv=gt=g,选项C正确.4.C[解析]由x4-x2=2aT2,可得加速度a=4 m/s2,第2 s末的速度v1=at1=8 m/s,第2 s中间时刻的速度v2=at2=6 m/s,第2 s内的位移x2=v2t=6 m,物体在0~5 s内中间时刻的速度v3=at3=10 m/s,则0~5 s内的平均速度为10 m/s,选项C错误,选项A、B、D正确.5.D[解析]两段相等时间t内各自的位移分别为x和-x,则x=gt2,-x=gt·t-at2,解得a=3g,选项A错误;自由下落t时间时小球的速率为v'=gt,选项C错误;当加速度变为a后,减速至0过程的位移x'==,小球下落的最大高度h=x+x'==,选项D正确;返回到A点时的速度v=gt-at=-2gt=-at,选项B错误.6.D[解析]x-t图像只能表示直线运动,选项A错误;根据公式x=at2可知,甲、乙两物体都做匀变速直线运动,选项B错误;x-t图像的斜率的正负表示速度的方向,由图像可知,甲图像斜率为正,乙图像斜率为负,甲、乙两物体运动方向相反,选项C错误;根据公=1 式a=可知,相等时间内速度变化大小取决于加速度大小,由公式x=at2可知,a甲m/s,a乙=-m/s2,|a甲|>|a乙|,故第3 s内甲物体的速度变化比乙物体的速度变化大,选项D正确.7.B[解析]小球1在前2t时间内及小球2在前t时间内的速度—时间图像的斜率均为g,t时刻小球1的速度为0,小球2落入沙坑,速度大小v2=gt,故小球1的初速度大小v0=gt,方向向上,抛出点在沙坑正上方h=gt2处,小球1所到达的最高点在沙坑正上方H=2h=gt2处,设小球1落入沙坑时速度为v1,对小球1从最高点到落入沙坑过程,有=2gH,解得v1=gt,故B正确.8.C[解析]由于单位时间内通过任一横截面的水的体积相等,设Δt时间内通过水柱任一横截面的水的体积为V,V=vΔtS,开始时水流速度小,横截面积大,速度增大时,横截面积变小,所以水柱是上粗下细,A、B错误;高为H的水柱上端速度为v1=,下端速度为v2=,根据-=2gH,水的流量=S1S2,C正确,D错误.9.BD[解析]当人、车速度相等时,经历的时间t==s=6 s,此时人的位移x1=vt=6×6 m=36 m,车的位移x2=at2=×1×62m=18 m,因为x1<x2+20 m,可知人不能追上公交车,速度相等时有最小距离,最小距离Δx=x2+20 m-x1=18 m+20 m-36 m=2 m,在整个过程中,人、车之间的距离先减小后增大,选项B、D正确.10.ACD[解析]由Δx=gT2可得,加速度g==,经过位置3的瞬时速度v3==,经过位置4的瞬时速度v4=v3+gT=,从位置1到4过程中的平均速度大小等于从位置2到3过程中的平均速度,即=,选项A、C、D正确.11.CD[解析]由b到a过程是初速度为零的匀加速直线运动,则t bc∶t ca=1∶(-1),而t bc+t ca=t,解得t bc=t,选项A错误,C正确;由于物块只受重力和支持力,故物块的加速度始终相同,均为a=g sin θ,方向沿斜面向下,选项B错误;由于c是位移中点,而不是时间中点,根据匀变速直线运动的规律可知,物块上滑通过c点时的速度大于整个上滑过程中平均速度的大小,选项D正确.12.ABD[解析]物体可能先向上做匀减速直线运动,后向下做匀加速直线运动,根据x=v0t+at2知,位移是时间的二次函数,图线是曲线,A是可能的;物体可能先向上做匀减速直线运动,后停在最高点,B、D是可能的;C图中物体返回时速度大于出发时速度,不符合物体的运动情况,违反了能量守恒定律,C不可能.13.BCD[解析]x-t图像的斜率表示速度,甲车先做匀速直线运动,后静止,A错误;乙车在0~10 s内位移大小为8 m,则平均速度大小为0.8 m/s,B正确;两图线交点表示相遇,C 正确;乙车的平均速度大小为0.8 m/s,P对应乙车的位移中点,若乙车做匀变速直线运动,则P点对应的瞬时速度大于0.8 m/s,D正确.14.AC[解析]由a-t图像可知,汽车在0~10 s内做匀加速运动,在10~40 s内做匀速运动,在40~50 s内做匀减速运动,在10 s末的速度最大,且最大速度v=a1t1=20 m/s,选项A正确;在50 s末的速度最小,最小速度v'=v-a2t3=10 m/s,且汽车在40~50 s内的速度方向和0~10 s内的速度方向相同,选项B、D错误;汽车在0~10 s内的位移x1=a1=100 m,在10~40 s内的位移x2=a1t1t2=2×10×30 m=600 m,在40~50 s内的位移x3=·t3=150 m,总位移x=x1+x2+x3=850 m,选项C正确.15.CD[解析]由图像可知,甲车先做匀速运动再做同向匀减速运动,选项A错误;在第20 s末,甲的加速度为a甲=-1 m/s2,乙的加速度a乙=m/s2,选项B错误;在前30 s内,甲的位移x甲=×20 m=400 m,乙的位移x乙=m=300 m,第30 s末,两车相距Δx=x甲-x乙-x0=50 m,选项C正确;在整个运动过程中,在30 s前,甲追上乙相遇一次,30 s后乙追上甲车又相遇一次,选项D正确.16.CD[解析]根据题意作出甲、乙赛跑定性的v-t图像,如图所示,由图像可知,刚起跑时甲处于领先,但在到达终点前有可能被乙超越,且甲一旦被超越就无法再追上乙,故A 错误,D正确.加速过程中甲、乙的初速度均为零,乙的末速度大,所以加速过程中乙的平均速度大,且乙的加速时间更长,所以乙加速过程的位移更大,故B错误,C正确.选择题必刷卷(二)1.B[解析]无人机正沿直线朝斜下方匀速运动,即所受合外力为零,只有B图受力可能为零,选项B正确.2.A[解析]设C与球心连线和竖直方向成θ角,对球受力分析如图所示,由平衡条件知,AB挡板对球的支持力F=mg tan θ,C端对小球的支持力F C=,当CD挡板的C端略向右偏过一些,θ增大,AB挡板的支持力F变大,C端的支持力F C变大,选项A正确.3.C[解析]对小球受力分析,受到重力、弹簧测力计的拉力、杆的弹力,如图所示,根据平衡条件得F x-T cos 37°=0,F y+T sin 37°=G,联立解得F x=80 N,F y=60 N,所以杆AB对球的作用力大小为F==N=100 N,故C正确.4.B[解析]设F与水平方向的夹角为θ,由平衡条件得F cos θ=μ(mg-F sin θ),解得F==,当θ=37°时,外力有最小值,为6 N,选项B正确.5.B[解析]设弹性绳的劲度系数为k,小球质量为m,未对小球施加水平力时,根据平衡条件得mg=kx1,弹性绳的长度为x=x0+x1=x0+;对小球施加水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成60°角处时,小球受重力mg、水平力F、弹力F1三个力,由平衡条件得F1==2mg,弹性绳的长度为x'=x0+,此过程中小球上升的高度为Δh=x-x'=x0,选项B正确.6.C[解析]货物在AB段所受的摩擦力为滑动摩擦力,且f1=μmg cos θ;在BC段所受的摩擦力为静摩擦力,且f2=mg sin θ;在CD段做匀速运动,不受摩擦力,选项C正确.7.B[解析]对b球受力分析,受到重力、垂直于斜面向上的支持力和细线的拉力,由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线,故细线拉力向右上方,A错误;对a、b两个球整体受力分析,受到总重力、垂直于斜面向上的支持力和上面细线的拉力,根据平衡条件判断出,上面的细线的拉力方向斜向右上方,C、D错误.8.AB[解析]物块1受到重力m1g、细线拉力T和斜面的支持力F N作用而处于平衡状态,物块2受到重力m2g、细线拉力T'(T'=T)、斜面的支持力F'N及摩擦力f(可能有)作用而处于平衡状态,则T=m1g sin 30°,当m1最大时,物块2受到的最大静摩擦力方向沿BC面向下,此时有T'=m2g sin 37°+μm2g cos 37°,即=2,当m1最小时,物块2受到的最大静摩擦力方向沿BC面向上,此时有T'=m2g sin 37°-μm2g cos 37°,即=,所以≤≤2,故A、B不可能.9.BC[解析]设木块质量为m,重物质量为M,对三个物体组成的整体,根据平衡条件,有2f=(M+2m)g,解得f=(M+2m)g,静摩擦力不变,选项C正确,D错误;将细线对O的拉力按照效果正交分解,如图甲所示,设两个杆夹角为θ,则有F1=F2=,再将杆对木块的推力F1按照效果分解,如图乙所示,根据几何关系得F x=F1sin ,故F x=·sin =,挡板间的距离稍微增大后,角θ变大,F x变大,故木块对挡板的压力变大,即F N变大,选项A错误,B正确.10.BCD[解析]沿斜槽方向,有mg sin θ=2μF N,垂直于斜槽方向,有mg cos θ=2F N cos,解得μ=tan θ,选项A错误;左边圆杆对滑块的支持力为F N=mg cos θ,选项B正确;由于圆柱体与斜槽两侧都有摩擦力且大小相等,所以,单侧摩擦力f=μF N=mg sin θ,选项C正确;若增大θ,则cos θ减小,圆杆对滑块的支持力将减小,选项D正确.11.AC[解析]对A,由平衡条件得F T cos θ=μF N1,F T sinθ+mg=F N1,联立解得F T=,选项A正确;对A、B整体,由平衡条件得F T cosθ+μF N2=F,F T sinθ+2mg=F N2,联立解得水平拉力F=,选项C正确.12.BC[解析]对球进行受力分析,如图甲所示,F N1=G tan θ,F N2=,当长方体物块向右运动时,θ增大,F N1、F N2均增大,故A错误.圆球对物块的压力在竖直方向的分力为F'N2cos θ=G,等于圆球重力,在拉动长方体物块向右运动的过程中,对物块受力分析,如图乙所示,物块与地面之间的压力F N=G1+F'N2cos θ=G1+G不变,滑动摩擦力f=μF N不变,故C正确.由于圆球对物块的压力在水平方向的分力F'N2sin θ逐渐增大,所以水平拉力F=f-F'N2sin θ逐渐减小,故B正确.由于物块与地面之间的压力不变,由牛顿第三定律可知,地面对物块的支持力不变,故D错误.13.AD[解析]设两绳的拉力的合力为F,如图甲所示,由平衡条件得F=mg tan 30°=mg,F3==mg,将F分解,如图乙所示,设AO所受的拉力大小F1,因为∠AOB=120°,根据几何知识知,绳AO所受的拉力F1=F=mg,而杆OC所受的压力大小F'3=F3=mg,选项A、D正确.14.AC[解析]对球受力分析如图所示,由平衡条件可得,风力大小F=mg tan θ,由题意知F ∝Sv,又S=πR2,则F=kπR2v(k为常数),有mg tan θ=kπR2v,当风速由3 m/s增大到3m/s 时,有=,可得tan θ=1,A正确;因球所受重力方向竖直向下,而风力方向水平向右,则细线与水平方向的夹角θ不可能等于90°,B错误;由mg tan θ=kπR2v可知,当v、m不变,而R增大时,θ增大,当v、R不变,而m增大时,θ减小,C正确,D错误.15.AD[解析]若增大m2的质量,因为m3的质量不变,细线的张力大小仍等于m3的重力,故张力不变,选项A正确;对斜劈和m1整体,地面对斜劈的摩擦力大小等于连接m1的细线的张力沿水平方向的分力,细线的张力不变,所以地面对斜劈的摩擦力也不变,选项B错误;若将悬点O上移,因细线的张力不变,m2的质量不变,则O2、O3间的细线与竖直方向的夹角不变,O2、O3间的细线和O3、m3间的细线夹角不变,这两根细线的合力沿角平分线方向,则O、O3间的细绳与竖直墙的夹角不变,选项C错误;细线的张力不变,则地面对斜劈的摩擦力不变,选项D正确.选择题必刷卷(三)1.C[解析]质量小,则惯性小,方程式赛车和强弩质量一定,其惯性一定,选项A、B错误;货运列车摘下或加挂一些车厢,它的惯性因质量变化而变化,选项C正确;摩托车转弯时,人和车的惯性不变,选项D错误.2.B[解析]对整体,有F=(m1+m2)a,则空间站的质量m2=-m1,选项B正确.3.C[解析]对物块,由牛顿第二定律得F=ma,0~t0时间内,拉力减小,加速度减小,物块做加速度减小的加速运动,在t0时刻速度达到最大,选项A错误;t0~2t0时间内,外力反向增大,加速度反向增大,做减速运动,根据力的对称性可知,在2t0时刻速度减为零,选项B、D错误,C正确.4.C[解析]设水对探测器的浮力大小为F,匀速下降时,由平衡条件得mg=F;为了使它匀减速下降,设应该抛掉压载铁质量为Δm,根据牛顿第二定律得F-(m-Δm)g=(m-Δm)a,其中a=,联立解得Δm=,选项C正确.5.B[解析]当F=2 N时,铁块和木板恰好一起相对地面滑动,则μ1(m+M)g=F,解得μ1=0.1;当水平力F=6 N时,铁块恰好相对木板滑动,则F-μ2mg=ma,μ2mg-μ1(m+M)g=Ma,解得μ2=0.4,选项B正确.6.C[解析]木板AB撤离前,木板对小球的作用力F N==mg,撤去AB瞬间,小球受到的合力与F N等大、反向,由牛顿第二定律得mg=ma,解得加速度a=g,方向垂直于木板向下,选项C正确.7.B[解析]剪断物体2下端细绳后,物体1下降,物体2上升,对整体,有(m1+m2+M)g-F N=m1a-m2a,且m1>m2,则系统处于失重状态,台秤的示数将变小,选项B正确.8.BC[解析]纸盒和行李箱一起向右加速时,具有向右的加速度,纸盒受到向右的静摩擦力,选项A错误;行李箱加速过程中与传送带间的滑动摩擦力为f=μ1F N=μ1(M+m)g,选项B正确;纸盒和行李箱一起向右匀速运动,合外力为零,所以行李箱对纸盒的摩擦力为零,行李箱与传送带间的摩擦力为零,选项C正确,D错误.9.AD[解析]对球受力分析,受到重力、弹簧的弹力F和细绳的拉力T,如图所示,根据平衡条件得F=T=,断开细绳瞬间,弹簧弹力和重力不变,由牛顿第二定律得=ma,则加速度a=,选项A正确,B错误;弹簧在C处与小球断开的瞬间,小球受重力和细绳的拉力,变为单摆,合力等于重力的切向分力,根据牛顿第二定律得mg sin θ=ma,解得a=g sin θ,选项C错误,D正确.10.CD[解析]与弹簧分离前,在水平方向上,刚开始有kx-μF N=ma x,加速度a x随x减小而减小,接着有μF N-kx=ma x,加速度a x随x减小而增大,选项A、B错误;在竖直方向上,有mg-F N=m·,解得F N=,当弹力和摩擦力相等时,速度最大,即μF N=kx,解得x=,选项C正确;物体脱离弹簧后相对电梯地板做匀减速运动,加速度a==,又有L=at2,相对电梯地板做匀减速运动的时间t=2,选项D正确.11.AC[解析]A与B间动摩擦因数μ2=0.1,则B物块的最大加速度为a B m=μ2g=1 m/s2;木板A向右滑动,则地面给A的滑动摩擦力向左,大小为f A=μ1·2mg,开始时B对A的摩擦力方向向左,则a A1==5 m/s2,后来B相对A向前滑动,则a A2==3 m/s2,选项A、C正确.12.BC[解析]对P、Q整体受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律得(m+M)g sin θ+μ2(m+M)g cos θ=(m+M)a,解得a=g(sin θ+μ2cos θ),对P物块受力分析,受到重力mg、支持力和Q对P沿斜面向下的静摩擦力,根据牛顿第二定律得mg sin θ+f=ma,解得f=μ2mg cos θ,根据牛顿第三定律知,P对Q的摩擦力方向平行于斜面向上,选项B、C正确.13.AD[解析]由图像可知,小物块上滑的最大位移为x=vt=×3×1.2 m=1.8 m,故A正确;小物块加速时的平均速度与减速时的平均速度大小均为==m/s,其大小之比为1∶1,故B错误;由图像可知,减速运动的加速度大小为a2==m/s2=10 m/s2,在匀减速直线运动过程中,由牛顿第二定律知mg sin 30°+μmg cos 30°=ma2,解得μ=,故C错误;加速运动的加速度大小为a1==m/s2=m/s2,根据牛顿第二定律得F-mg sin 30°-μmg cos 30°=ma1,解得F=40 N,故D正确.14.BC[解析]若F1=3.6 N,F2=5 N,设A、B相对静止一起做匀加速运动,则加速度a==m/s2=m/s2,此时A、B之间的摩擦力f AB=F1-m B a=N>μ2(F2+m B g)=3 N,则此时两物块已经相对滑动,选项A错误;若F1=5.4 N,F2=20 N,假设A、B相对静止一起做匀加速运动,则加速度a==m/s2=m/s2,此时A、B之间的摩擦力f AB=F1-m B a=N<μ2(F2+m B g)=6 N,则此时两物块相对静止一起做匀加速运动,选项B正确;若F2=10 N,则A、B之间的最大静摩擦力f AB m=μ2(F2+m B g)=4 N,A与地面之间的最大=μ1(F2+m A g+m B g)=4 N,若F2<10 N,则f AB m<f A地m,无论F1多大,都不能使物静摩擦力f A地m块A运动起来,选项C正确;若F2>10 N,则f AB m>f A地m,当F1达到一定值时,可使物块A、B 发生相对运动,选项D错误.15.AB[解析]A、B静止时,有kx0=(2m+m)g sin θ,则k=;对B施加外力后,A、B一起做匀加速运动,当A、B分离时,对A,有kx-2mg sin θ=2ma,又x0-x=at2,v2=2a(x0-x),联立可求出t和v,选项A、B正确.当A、B分离时,弹簧弹力kx=2ma+2mg sin θ,选项C错误.当A、B分离后,A先做加速运动,后做减速运动,再反向做加速运动……选项D错误.非选择题必刷卷(一)1.(1)(2)C(3)BC[解析](1)根据位移与时间关系,有d=at2,解得a=.(2)根据题意,木板受到的滑动摩擦力为f=F0,对木板和矿泉水瓶(含水)组成的系统,根据牛顿第二定律得F1-f=(m+M)a,联立解得a=·F1-,其中m为矿泉水瓶(含水)的质量,M为木板的质量;根据图像的斜率可知,随着矿泉水瓶(含水)质量m的增大,a-F1图像的斜率逐渐减小,所以能表示实验结果的是C图.(3)木板受到的摩擦力与矿泉水瓶(含水)的质量无关,选项A错误;水与砝码相比能任意改变质量,所以它的优点是可以更方便地获取多组数据,选项B正确;水的多少可以任意变化,所以可以比较精确地测出木板所受摩擦力的大小,选项C正确;由于加速度越大需要水的质量越大,而水的质量越大时图像的斜率越小,实验的精确度会越小,选项D错误.2.(1)10 N(2)1 s[解析](1)设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为F N,滑动摩擦力为f,根据平衡条件得F cos 37°=f,F sin 37°+F N=mg,又f=μF N,联立解得F=10 N.(2)撤去拉力F后,金属块受到滑动摩擦力f'=μmg,根据牛顿第二定律得,加速度大小为a'==μg=2 m/s2,撤去F后,金属块还能滑行的时间为t==1 s3.(1)2m/s(2)1.6 m(3)5∶8[解析](1)在AB段滑块受到重力、支持力、滑动摩擦力,设下滑阶段的加速度大小为a1,有mg sin θ-μmg cos θ=ma1解得a1=4 m/s2根据=2a1x ABx AB=解得v B=2m/s(2)设在BC段滑行的加速度大小为a2,有f=μmga2==2.5 m/s2根据=2a2x BC解得x BC=1.6 m(3)在B点时,有v B=a1t AB=a2t BC解得=4.(1)(2)18 m[解析](1)由v-t图像的斜率可得,0~2 s内小物块的加速度大小a==1 m/s2由牛顿第二定律得μmg cos 37°-mg sin 37°=ma解得μ=(2)0~8 s内只有前6 s内物块与传送带发生相对滑动,0~6 s内传送带匀速运动的位移为x带=4×6 m=24 m由v-t图像得,0~2 s内物块位移为x1=×2×2 m=2 m,方向沿传送带向下2~6 s内物块位移为x2=×4×4 m=8 m,方向沿传送带向上所以划痕的长度为Δx=x+x1-x2=24 m+2 m-8 m=18 m带5.(1)4 N(2)100 m(3)s[解析](1)上升过程,由牛顿第二定律得F-mg-f=ma上升高度h=at2解得f=4 N(2)下落过程,由牛顿第二定律得mg-f=ma1解得a1=8 m/s2由运动学公式得v2=2a1H解得H=100 m(3)恢复升力后向下减速过程,由牛顿第二定律得F-mg+f=ma2解得a2=10 m/s2设运动过程中的最大速度为v m,有H=+解得v m=m/s由运动学公式得v m=a1t1解得t1=s6.(1)0.5 s0.375 m0.875 m(2)0.625 m[解析](1)木板开始运动时,设小铁块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则F-μ1m1g=m1a1μ1m1g+μ2(m1+m2)g=m2a2解得a1=3 m/s2,a2=7 m/s2木板向左做匀减速运动,有v0=a2t1,=2a2x2小铁块向右做匀加速运动,有v1=a1t1,x1=a1解得t1=0.5 s,v1=1.5 m/s,x1=0.375 m,x2=0.875 m(2)撤去F,因为μ1m1g>μ2(m1+m2)g,所以木板向右做初速度为零的匀加速直线运动,小铁块向右做初速度为v1的匀减速直线运动.设小铁块和木板的加速度大小分别为a3和a4,经过时间t2木板与小铁块速度均为v2,木板的位移大小为x3,则μ1m1g=m1a3μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a4又v2=v1-a3t2,v2=a4t2,x3=a4解得a3=2 m/s2,a4=1 m/s2,t2=0.5 s,v2=0.5 m/s,x3=0.125 m木板与小铁块速度相同后,两者一起做匀减速运动直至速度为零,设加速度大小为a5,位移大小为x4,则μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a5=2a5x4解得x4=0.125 m木板在水平面上总共滑行的位移大小x=x2-(x3+x4)=0.625 m选择题必刷卷(四)1.C2.B[解析]B点与C点的线速度相等,由于r B≠r C,所以ωB≠ωC,故A错误;B点与C点的线速度相等,且B点的角速度与A点的角速度相等,所以v C=v A,故B正确,D错误;B点的角速度与A点的角速度相等,所以=,即v B=v A,故C错误.3.C[解析]如图所示,把小环水平运动的速度v正交分解,可知人拉细线的速度v1=v cos θ,随着θ增大v1逐渐减小,选项C正确.4.D[解析]两个小球同时抛出,又同时落在P点,说明运动时间相同,又知水平位移大小相等,由x=v0t知,初速度大小相等,小球1落在斜面上时,有tan θ==,小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角正切值tan α==,故α≠θ,所以小球2没有垂直撞在斜面上,故A、B错误;小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切值tan β==2tan θ=<,则β<60°,则小球1落在P点时与斜面的夹角为β-θ<60°-30°=30°,所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°,故C错误;根据tan β=2tan θ知,小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同,相互平行,故D正确.5.C[解析]空间站里宇航员仍然受地球引力,选项A错误;宇航员在空间站里所受地球引力小于他在地面上所受引力,选项B错误;由于空间站绕地球做匀速圆周运动,宇航员处于完全“失重”状态,所以宇航员与“地面”B之间无弹力作用,选项C正确;若宇航员将手中小球无初速度释放,由于惯性小球仍具有空间站的速度,所以小球仍然沿原来的轨道做匀速圆周运动,而不会落到“地面”B上,选项D错误.6.D[解析]忽略自转,有=mg,该星球自转加快,角速度为ω,有=mg+mω2R,解得星球密度ρ==,选项D正确.7.A[解析]因为在垂直岸边的方向上从开始追到追上,快艇与走私船的位移与时间均相同,所以快艇在垂直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度,快艇在沿岸边的方向上的平均速度为v0,选项A正确,B错误.快艇的平均速度大小为v0,因为快艇的运动是曲线运动,路程大于a,平均速率应大于v0,选项C、D错误.8.C[解析]将排球水平击出后排球做平抛运动,排球刚好触网到达底线时,有=v0,+=v0,联立解得H=h,故选项C正确.9.BC[解析]设路面与水平面的夹角为θ,在“限速”下运动,有mg tan θ=m,即v=.在“限速”相同的情况下,圆弧半径r越大,则夹角θ越小;在半径r相同的情况下,夹角θ越大,则“限速”v越大,选项B、C正确.10.AB[解析]当周期为时,对赤道表面的质量为m的物体,有=m R,行星质量M=,选项A正确;当周期为T时,对赤道表面的质量为m的物体,有=m R+F N,物体对行星赤道表面的压力F'N=F N=,选项C错误;对同步卫星,有=m'r,则r=R,选项B正确;由=m″得,环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度v=,选项D错误.11.AD[解析]竖直上抛的小球在空中运动的时间t=,因此==,选项A正确,B错误;由G=mg得M=,因此==×=,选项C错误,D正确.12.BCD[解析]“墨子号”在轨道B上由P向Q运动的过程中,逐渐远离地心,速率越来越小,选项A错误;“墨子号”在A、C轨道上运行时,轨道半径不同,根据G=m可得v=,轨道半径越大,则线速度越小,选项B正确;“墨子号”在A、B两轨道上经过P点时,到地心的距离相等,受地球的引力相等,所以加速度相等,选项C正确;“墨子号”在轨道B上经过Q点比经过P点时到地心的距离要大些,受地球的引力要小些,选项D 正确.13.AC[解析]由题意有N=2π,其中T1=1年,解得该行星的公转周期为T2=年,A正确,B错误;由G=mr得,=,地球绕太阳公转时,有=,该行星绕太阳公转时,有=,解得R'=R,C正确,D错误.14.BC[解析]直线三星系统中甲星和丙星的线速度大小相等,方向相反,选项A错误;对直线三星系统,有G+G=M R,解得T=4πR,选项B正确;对三角形三星系统,有2G cos 30°=M·,联立解得L=R,选项C正确;三角形三星系统的线速度大小为v===··,选项D错误.非选择题必刷卷(二)1.(1)刻度尺(2)将小球放在槽的末端,看小球能否保持静止(3)D(4)0.59.75 [解析](1)实验中小球做平抛运动,根据平抛运动的规律可知,应测出下落高度和水平位移,故需要刻度尺.(2)在实验操作中检测斜槽末端是否水平的方法:将小球放在槽的末端,看小球能否保持静止.(3)钢球做平抛运动,有x=v0t,y=gt2,联立得y=x2,关系式中的a应等于,故D正确.(4)平抛运动的初速度为v0==0.5 m/s;由h2-h1=gT2,解得当地的重力加速度为g==9.75 m/s2.2.(1)1 s(2)13 m/s<v<14 m/s[解析](1)小球做平抛运动,设飞行时间为t,由h=gt2解得t=1 s(2)在t时间内小车前进的位移为x=v0t-at2=10 m要投入小车,小球最小的水平位移为x1=L-x=13 m最小速度为v1==13 m/s小球最大的水平位移为x2=L-x+L0=14 m最大速度为v2==14 m/s小球抛出时的速度范围是13 m/s<v<14 m/s3.(1)500 N(2)7.5 m/s(3)8.7 m[解析](1)向心力沿水平方向,由平行四边形定则得,拉力T==500 N(2)由牛顿第二定律得mg tan 37°=m其中R0=7.5 m解得v=7.5 m/s(3)由几何关系知,座椅离地高度h=1.8 m由平抛运动规律得x=vth=gt2解得x=4.5 m由勾股定理知,落地点与游艺机中心距离r'==8.7 m4.(1)(2)[解析](1)设在最高点和最低点时速度大小分别为v1、v2.在最高点时,有mg+F1=m在最低点时,有F2-mg=m从最高点到最低点过程中,只有重力做功,机械能守恒,有mg·2L=m-m ΔF=F2-F1联立解得ΔF=6mg所以g=(2)在星球表面,重力等于万有引力,有mg=G解得M==所以ρ==5.(1)1.5 N,方向竖直向下(2)1.6 m(3)0.8 J[解析](1)小球从A运动到B,有mgR=m在B点时,有F N-mg=解得v0=4 m/s,F N=1.5 N根据牛顿第三定律得,小球对轨道的压力大小F'N=F N=1.5 N,方向竖直向下.(2)在竖直方向上,有H-h=gt2在水平方向上,有x=v0t解得x=1.6 m(3)小球从B运动到球筐过程,由动能定理得mg(H-h)=E k-m由平抛运动规律得x=v B tH-h=gt2联立得E k=+mg(H-h)当H=h+x=1 m时,E k有最小值,其最小值为E km=mgx=0.8 J6.(1)5m/s(2)-21 000 J(3)1.849 s[解析](1)由牛顿第二定律得kmg=m解得v1=5m/s(2)由牛顿第二定律得kmg=m由动能定理得Pt-mgh+W=m-m解得W=-21 000 J(3)由几何关系知r2=+解得r=12.5 m由牛顿第二定律得kmg=m解得v=12.5 m/s因sin θ==0.8,故θ=53°则t=·=s=1.849 s选择题必刷卷(五)1.C[解析]小球做匀速圆周运动,由合力提供向心力,其方向始终沿杆指向O点,小球受重力和杆的作用力,所以杆的作用力不一定沿杆指向O点,选项A错误;小球做匀速圆周运动,合力做功为零,从最高点到最低点,重力做正功,所以杆一直做负功,选项B、D错误,C正确.2.C[解析]物块做圆周运动,刚好滑动时,有μmg=m,物块速度从0到v过程中,由动能定理知,转台对物块做的功W=mv2=,解得μ=0.25,选项C正确.3.C[解析]由题意可知,两次物体均做匀加速直线运动,根据x=t知,在同样的时间内,它们的位移之比为x1∶x2=1∶2,两次上升的高度之比为h1∶h2=(x1sin θ)∶(x2sin θ)=1∶2,根据克服重力做功W G=mgh得W G2=2W G1,根据克服摩擦力做功W f=fx得W f2=2W f1,由牛顿第二定律得F1-f-mg sin θ=ma,F2-f-mg sin θ=2ma,则F2<2F1,根据W F=Fx 可得W F2<4W F1,选项C正确.4.B[解析]小物块下滑的加速度a=g sin θ,根据=at2得t=,所以运动的时间不相等,选项A错误;据动能定理得mgh=mv2,所以从物块到达底端时的动能相等,选项。
全品复习方案高考物理大一轮复习 第15单元 光学 电磁波 相对论听课手册-人教版高三全册物理试题
第十五单元光学电磁波相对论➢高考纵览第36讲光的折射、全反射➢教材知识梳理一、光的折射定律与折射率1．折射现象：光从一种介质进入另一种介质时传播方向________的现象．2．折射定律内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的________；入射角的正弦与________成正比．3．(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，________与________之比，叫作这种介质的折射率．(2)定义式：n＝________．折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定．二、全反射1．条件：(1)光从________介质射向________介质；(2)入射角________临界角．2．临界角：折射角等于90°时的入射角．假设光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，如此sin C＝________．三、光的色散、棱镜1．光的色散：含有多种颜色的光被分解为________的现象叫作光的色散．白光通过三棱镜会分解为红、橙、________、绿、________、靛、紫七种单色光．2．光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的________排列．【思维辨析】(1)无论是折射光路，还是全反射光路都是可逆的．( )(2)光线从光疏介质进入光密介质，入射角等于临界角时发生全反射现象．( )(3)假设光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大．( )(4)在同一种介质中，光的频率越大，折射率越大．( )(5)折射率跟折射角的正弦成正比．( )(6)只要入射角足够大，就能发生全反射．( )(7)折射定律是托勒密发现的．( )(8)密度大的介质一定是光密介质．( )➢考点互动探究考点一全反射现象的理解与应用对全反射的理解(1)光的反射和全反射现象均遵循光的反射定律，光路均是可逆的．(2)光线射向两种介质的界面时，往往同时发生反射和折射现象，但在全反射现象中只发生反射现象，不发生折射现象，当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光线了．(3)光从光密介质射向光疏介质时，随着入射角增大，反射光的能量增强，折射光的能量减弱，当入射角增大到临界角时，折射光的能量减小到零，发生全反射现象，折射光线消失．1 如图15361所示，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的3；在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 2点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．图153611 (平板玻璃中的全反射)[2014·全国卷Ⅱ] 一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下外表贴有一半径为r的圆形发光面，在玻璃板上外表放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上，圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率．2 (棱镜中的全反射)[2013·新课标全国卷Ⅱ] 如图15362所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出．假设光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑屡次反射)图15362■ 方法总结(1)画出恰好发生全反射的光路图；(2)利用几何关系找出临界角；(3)判断发生全反射的范围．考点二光的色散1.光速与波长、频率的关系光速v与波长λ、频率f的关系为v＝λf.光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，波长改变，光速改变．2．各种色光的比拟颜色红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率低→高同一介质中折射率小→大同一介质中速度大→小波长大→小临界角大→小通过棱镜的偏折角小→大2 (多项选择)[2015·全国卷Ⅱ] 如图15363所示，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线，如此( )图15363A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．假设改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，如此折射光线a首先消失E．分别用a、b光在同一个双缝干预实验装置上做实验，a光的干预条纹间距大于b光的干预条纹间距式题 (光速＋折射率＋临界角)[2015·四川卷] 直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图15364所示．a、b光相比( )图15364A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较小C．b光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短考点三折射定律与全反射综合求解光的折射与全反射的综合问题时，要抓住折射定律和发生全反射的条件这两个关键．根本思路如下：1．判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质，2．判断入射角是否大于临界角，明确是否发生全反射现象．3．画出反射、折射或全反射的光路图，必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图，然后结合几何知识进展推断和求解相关问题．4．折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理量，是联系各物理量的桥梁，对跟折射率有关的所有关系式应熟练掌握．3 [2013·全国卷Ⅰ] 图15365为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．图15365式题 (折射定律的综合应用)[2016·陕西五校三模] 如图15366所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，水对该光的折射率为43，玻璃对该光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d ，水的深度也为d.求：(光在真空中的传播速度为c)(1)该光在玻璃和水中传播的速度；(2)水面形成的光斑的面积(仅考虑直接由光源发出的光线)．图15366考点四 测定玻璃的折射率 考向一 实验原理与步骤 1．实验原理实验原理如图15367所示，当光线AO 1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO 1对应的出射光线O 2B ，从而求出折射光线O 1O 2和折射角θ2，再根据n ＝sin θ1sin θ2或n ＝PNQN ′，算出玻璃的折射率．图153672．实验步骤(1)用图钉把白纸固定在木板上．(2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O 1为入射点，作过O 1点的法线NN′. (3)画出线段AO 1作为入射光线，并在AO 1上插上P 1、P 2两根大头针．(4)在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′.(5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P 1的像被P 2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P 3，使P 3挡住P 1，P 2的像，再插上P 4，使P 4挡住P 3和P 1、P 2的像．(6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P 3、P 4的针孔位置确定出射光线O 2B 与出射点O 2，连接O 1、O 2得线段O 1O 2.(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2. (8)改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值．在“测定玻璃的折射率〞实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图15368甲所示．图15368(1)在图15369中画出完整的光路图．图15369(2)对你画出的光路图进展测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝________．(保存三位有效数字)(3)为了观测光在玻璃砖不同外表的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图15368乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(选填“A〞或“B〞)．某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图153610所示)．实验的主要过程如下：图153610A．把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系xOy，在白纸上画一条线段AO 表示入射光线．B．把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边aa′与Ox轴重合．C．用一束平行于纸面的激光从y＞0区域沿y轴负方向射向玻璃砖，并沿x轴方向调整玻璃砖的位置，使这束激光从玻璃砖底面射出后，仍沿y轴负方向传播．D．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.E．在坐标系y＜0的区域内竖直地插上大头针P3，并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去，P3能同时挡住P1和P2的像．F．移开玻璃砖，连接O、P3，用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示)，此圆与AO 线交点为B ，与OP 3线的交点为CC ．确定出B 点到x 轴、y 轴的距离分别为y 1、x 1，C 点到x 轴、y 轴的距离分别为y 2、x 2.(1)假设实验中该同学没有将玻璃砖的底边aa′与Ox 轴重合，而是向y ＞0方向侧移了一些，这将导致所测的玻璃折射率与其真实值相比________(选填“偏大〞“不变〞或“偏小〞)．(2)假设实验中该同学在y ＜0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P 1、P 2，为能透过玻璃砖看到P 1、P 2，应采取的措施是：________________________．■ 要点总结1．实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P 1和P 2之间、P 3和P 4之间、P 2与O 、P 3与O′之间距离要稍大一些．2．入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)．太大：反射光较强，出射光较弱；太小：入射角、折射角测量的相对误差较大．3．操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界限．4．实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变．5．玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm 以上，假设宽度太小，如此测量误差较大． 考向二 数据处理与误差分析处理数据的3种方法：1．计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2，算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值． 2．图像法：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1sin θ2图像，由n ＝sin θ1sin θ2可知图像应为直线，如图153611所示，其斜率为折射率．图1536113．单位圆法：以入射点O 为圆心，以一定长度R 为半径画圆，交入射光线OA 于E 点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′.如图153712所示，sin θ1＝EHOE ，sin θ2＝E′H′OE′，OE＝OE′＝R，如此n＝sin θ1sin θ2＝EHE′H′.只要用刻度尺测出EH、E′H′的长度就可以求出n.图153612在做“测定玻璃折射率n〞的实验时：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，如图153613甲所示，以后的操作都正确．但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，如此测出的n值将________．图153613(2)乙同学为了防止笔尖接触玻璃砖的界面，画出的a′b′和c′d′都比实际界面向外侧平移了一些，如图乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a′b′和c′d′上，如此所测出的n值将________．(3)丙同学在操作和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明显不平行．这时测出的n值将________．某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图153614所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF.在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变．每次测量时让圆盘的下半局部竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2，在圆周EC局部插上P3，使P3挡住P1、P2的像．同学们通过计算，预先在圆周EC局部刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值．图153614(1)假设∠AOF＝30°，OP3与OC之间的夹角为30°，如此P3处刻的折射率的值为________．(2)图中P3、P4两处，对应折射率大的是________．(3)作AO的延长线交圆周于K，K处对应的折射率为________．■ 要点总结(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些．(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差．第37讲光的波动性电磁波相对论➢教材知识梳理一、光的干预1．定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现________条纹，某些区域相互减弱，出现________条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象．2．条件：两束光的频率________、相位差恒定．3．双缝干预图样特点：单色光照射时形成明暗相间的等间距的干预条纹；白光照射时，中央为________条纹，其余为________条纹．二、光的衍射1．定义：光在传播的过程中遇到障碍物时，________直线传播绕到障碍物阴影里去的现象．2．发生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长________，甚至比光的波长________时，衍射现象明显．3．衍射图样特点(1)单缝衍射：单色光的衍射图样为中间宽且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗；白光的衍射图样为中间宽且亮的白条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹．(2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环．(3)圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为________亮斑(证实光的波动性)．三、光的偏振1．自然光：包含着在垂直于传播方向上沿________振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都一样．2．偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个________的方向振动的光．3．偏振光的形成(1)让自然光通过________形成偏振光．(2)让自然光在两种介质的界面发生反射和________，反射光和折射光可以成为局部偏振光或完全偏振光4．光的偏振现象说明光是一种________波．四、电磁场与电磁波1．麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生________，变化的电场能够在周围空间产生________．2．电磁波________由近与远地传播形成电磁波．电磁波是________波，在空间传播不需要依靠介质．真空中电磁波的速度为________ m/s；电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v＝________．3．电磁波的发射和接收(1)发射条件：①要有________的频率；②采用________电路．(2)调制：使电磁波随各种信号而改变叫调制．使高频电磁波的________随信号的强弱而变化为调幅，使高频电磁波的________随信号的强弱而变化为调频．(3)接收：①当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率________时，激起的振荡电流最强，称为电谐振现象．②从经过调制的高频电流中将声音或图像信号复原出来的过程，叫作________，它是调制的逆过程，调幅波的解调也叫________．(4)电磁波谱：按照电磁波的________或________的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱．按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、________、紫外线、X射线、γ射线．五、相对论1．狭义相对论的两个根本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是________的．(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是________的．2．时间和空间的相对性(1)时间间隔的相对性：Δt＝________．(2)长度的相对性：l＝________．3．相对论质量(质速关系)：m＝________．4．质能方程(质能关系)：E＝________．【思维辨析】(1)光的颜色由光的频率决定．( )(2)只有频率一样的两列光波才能产生干预．( )(3)在“双缝干预〞实验中，双缝的作用是使白光变成单色光．( )(4)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的．( )(5)自然光是偏振光．( )(6)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场．( )(7)无线电波不能发生干预和衍射现象．( )(8)波长不同的电磁波在本质上完全不同．( )(9)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的．( )【物理学史】17世纪下半叶，以牛顿为首的“粒子说〞和以惠更斯为首的“波动说〞都能解释几何光学问题，但大家更倾向 “粒子说〞.19世纪初，波动光学初步形成，其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色〞和双狭缝干预现象，大家又倾向“波动说〞．典型实验证据有：双缝干预、单缝衍射、泊松亮斑、薄膜干预、偏振等.1860年前后，麦克斯韦预言光就是一种电磁波，并且这个结论在1888年为赫兹的实验证实．但是同时赫兹发现了光电效应，特别是1905年爱因斯坦运用量子论解释了光电效应，这又支持了光的“粒子性〞，后来还有康普顿效应．所以，光的本质是电磁波，但具有波粒二象性．最终人们意识到任何物体都有波粒二象性，即存在物质波．➢ 考点互动探究考点一 光的双缝干预现象1．亮、暗条纹的条件(1)亮条纹：屏上观察点到双缝的路程差等于波长的整数倍，即Δs ＝nλ(n ＝0，1，2…)．(2)暗条纹：屏上观察点到双缝的路程差等于半波长的奇数倍，即Δs ＝λ2(2n ＋1)(n ＝0，1，2，…)．2．条纹间距：Δx ＝l dλ，其中l 是双缝到光屏的距离，d 是双缝间的距离，λ是光波的波长．1 [2016·成都模拟] 如图15371所示，在“双缝干预〞实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，P 点与S 1和S 2距离之差为2.1×10－6 m ，今分别用A 、B 两种单色光在空气中做“双缝干预〞实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？(1)A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7 m ；(2)B 光在某种介质中波长为3.15×10－7 m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)；(3)假设用A 光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能观察到的现象．图15371式题 (对双缝干预现象的理解)一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干预条纹，除中央白色亮纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )A ．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干预条纹的间距不同B ．各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干预条纹的间距不同C ．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干预条纹的间距不同D ．上述说法都不正确考点二 用双缝干预实验测量光的波长考向一 实验原理与实验操作1．实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干预图样，图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx 与双缝间的距离d 、双缝到屏的距离l 、单色光的波长λ之间满足λ＝d ·Δx l. 2．实验步骤(1)安装仪器①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图15372所示．图15372②接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光．调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏．③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝相互平行．(2)观察与记录①调整单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干预条纹．②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干预条纹．③调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a 1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n 条亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a 2，如此相邻两亮条纹间的距离Δx ＝|a 1－a 2|n －1. ④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长．现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件，要把它们放在如图15373所示的光具座上组装成双缝干预装置，用以测量红光的波长．图15373(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A.(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意________和________．(测量＋误差)在“光的双缝干预〞的实验中：(1)将激光束照在如图15374甲所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙中的________．图15374(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________．(均选填“变宽〞“变窄〞或“不变〞)■ 要点总结(1)光源灯丝最好是线状灯丝，并与单缝平行且靠近；(2)实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴，单缝和双缝安装时应竖直且相互平行，遮光筒的轴线要与光具座导轨平行，假设不共轴或单缝与双缝不平行，如此会引起干预条纹亮度小、不清晰，不便于观察和测量；(3)白光干预观察到的是彩色条纹，中央亮条纹的中间局部是白色，边缘是红色．考向二数据处理与误差分析在双缝后的屏幕上，红光的干预条纹间距Δx1与绿光的干预条纹间距Δx2相比，Δx1________(填“＞〞“＝〞或“＜〞)Δx2.假设实验中红光的波长为630 nm，双缝到屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，如此双缝之间的距离为________mm.(须知事项＋误差分析)[2016·厦门联考] 在“用双缝干预测光的波长〞的实验中，实验装置如图15375所示．图15375(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进展调节并观察了实验现象后，总结出以下几点：A．灯丝与单缝和双缝必须平行放置B．干预条纹与双缝垂直C．干预条纹的疏密程度与单缝宽度有关D．干预条纹的间距与光的波长有关以上几点中，你认为正确的答案是________．(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图15376甲所示，该读数为________ mm.图15376(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干预条纹不在同一方向上，如图乙所示．如此在这种情况下测量干预条纹的间距Δx时，测量值________(填“大于〞“小于〞或“等于〞)实际值．■ 要点总结光波波长很小，Δx 、L 的测量对波长λ的影响很大．L 用毫米刻度尺测量，Δx 用测量头上的游标尺测量．实验时可测多条亮条纹间距求Δx 与采用屡次测量求λ的平均值法减小误差．应注意：①干预条纹应调整到最清晰的程度；②Δx 不是亮(暗)条纹的宽度；③分划板刻线应与干预条纹平行，中心刻线应恰好位于条纹中心；④测量多条亮条纹间的距离时，此间距中的条纹数应准确．考点三 薄膜干预的理解与应用1.薄膜干预如图15377所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形，光照射到薄膜上时，在膜的前外表AA ′和后外表BB ′分别反射回来，形成两列频率一样的光波，并且叠加．图15377(1)在P 1、P 2处，从两个外表处反射回来的两列光波的路程差Δx 等于波长的整数倍，即Δx ＝nλ(n ＝0，1，2，…)，薄膜上出现亮条纹．(2)在Q 处，从两个外表处反射回来的两列光波的路程差Δx 等于半波长的奇数倍，即Δx ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0，1，2，…)，薄膜上出现暗条纹． 2．薄膜干预的应用(1)检查精细零件的外表是否平整如下列图，将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端垫一薄片，使样板的标准平面与被检查平面间形成一个楔形空气薄层，单色光从上面照射，入射光在空气层的上外表a 和下外表b 反射出两列光波叠加，从反射光中看到干预条纹，根据干预条纹的形状来确定工件外表的情况．图15378假设被检查平面平整如此干预图样是等间距明暗相间的平行直条纹．假设某处凹下，如此对应亮(暗)条纹提前出现，如图(a)所示；假设某处凸起，如此对应亮(暗)条纹延后出现，如图(b)所示．(2)增透膜在光学元件(透镜、棱镜)的外表涂上一层薄膜(如氟化镁)，当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的14时，在薄膜的两个面上的反射光的光程差恰好等于半个波长，因而相互抵消，达到减小反射光、增大透射光强度的目的．1．(多项选择)(薄膜干预的理解)在研究材料A 的热膨胀特性时，可采用如图15379所示的干预实验法，A 的上外表是一光滑平面，在A 的上方放一个透明的平行板B ，B 与A 上外表平行，在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜．现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A 缓慢加热，在B 上方观察到B 板的亮度发生周期性变化．当温度为t 1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t 2时，亮度再一次回到最亮，如此( )图15379A ．出现最亮时，B 上外表反射光与A 上外表反射光叠加后加强B ．出现最亮时，B 下外表反射光与A 上外表反射光叠加后加强C ．温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加λ4D ．温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加λ22．(多项选择)(增透膜的应用)关于光学镜头增透膜，以下说法中正确的答案是( )。
全品复习方案高考物理大一轮复习 第6单元 动量听课手册-人教版高三全册物理试题
第六单元动量➢高考纵览第17讲动量动量定理➢教材知识梳理一、动量1．定义：物体的________与________的乘积． 2．表达式：p ＝________，单位________． 3．动量是矢量，与________方向一样． 二、冲量1．定义：是力对时间的累积效应，是过程量，效果表现为物体动量的变化． 2．表达式：I ＝________，单位________． 3．冲量是矢量，与________方向一样． 三、动量定理1．内容：物体受到的________等于________． 2．公式：I 合＝Δp .(1)动量的变化量是矢量，只有当初、末动量在一条直线上时，可以直接进展代数运算． (2)Δp 计算方法：①直线运动：选择一个正方向，与正方向一样的动量取正值，与正方向相反的动量取负值，可以表达为：Δp ＝p t －p 0，p 0、p t 分别是初、末动量．②曲线运动：要用矢量运算方法，利用平行四边形定如此，画图求解． 【思维辨析】(1)一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变．( ) (2)合外力的冲量是物体动量发生变化的原因．( ) (3)动量具有瞬时性．( )(4)物体动量的变化等于某个力的冲量．( ) 【思维拓展】一个质量为m 的物体以初速度v 0开始做平抛运动，经过时间t 下降的高度为h ，速度变为v ，求在这段时间内物体的动量变化大小．➢ 考点互动探究考点一 对动量、冲量的理解 1.动量与动能的比拟动量动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量定义式 p ＝mvE k ＝12mv 2矢标性 矢量 标量 变化因素 物体所受冲量外力所做的功大小关系p ＝2mE kE k ＝p 22m对于给定的物体，假设动能发生了变化，动量一定也发生了变化；而动量发生变化，动能不一定发生变化．它们都是相对量，均与参考系的选取有关，高中阶段通常选取地面为参考系2.冲量与功的比拟冲量功定义作用在物体上的力和力作用时间的乘积作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积单位N·s J公式I＝Ft(F为恒力)W＝Fl cos θ(F为恒力)矢标性矢量标量意义①表示力对时间的累积②是动量变化的量度①表示力对空间的累积②是能量变化多少的量度都是过程量，都与力的作用过程相互联系1. 我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现了女子3000 m接力三连冠．观察发现，“接棒〞的运动员甲提前站在“交棒〞的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，如此( )图6171A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功2．[2015·广东卷] 在同一匀强磁场中，α粒子(42He)和质子(11H)做匀速圆周运动．假设它们的动量大小相等，如此α粒子和质子( )A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶13．(多项选择)两个质量不同的物体，如果它们的( )A．动能相等，如此质量大的动量大B．动能相等，如此动量大小也相等C．动量大小相等，如此质量大动能小D．动量大小相等，如此动能也相等■ 规律总结1．动量的两性(1)瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是针对某一时刻或位置而言的．(2)相对性：动量的大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量．2．冲量的总结(1)冲量的时间性：冲量不仅由力决定，还由力的作用时间决定．恒力的冲量等于力与作用时间的乘积．(2)冲量的矢量性：对于方向恒定的力来说，冲量的方向与力的方向一致；对于作用时间内方向变化的力来说，冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致．3．作用力和反作用力的冲量一定等大、反向，但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系．考点二动量定理的根本应用用动量定理解题的根本思路(1)确定研究对象．在中学阶段用动量定理讨论的问题，其研究对象一般仅限于单个物体．(2)对物体进展受力分析．可以先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和——合力的冲量；或先求合力，再求其冲量．(3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号．(4)根据动量定理列方程，如有必要还需要其他补充方程，最后代入数据求解．据统计人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍．为探究这个问题，实验小组同学利用落锤冲击的方式进展了实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况．重物与地面的形变很小，可忽略不计．g取10 m/s2.下表为一次实验过程中的相关数据．请你选择所需数据，通过计算回答如下问题：(1)求重物受到地面的冲击力最大时的加速度大小；(2)在重物与地面接触过程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍？1 [2015·安徽卷] 一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A 点5 m的位置B处是一面墙，如图6172所示．物块以v0＝9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以 6 m/s的速度反向运动直至静止，g 取10 m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)假设碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(3)求物块在反向运动过程中抑制摩擦力所做的功W.图6172式题2 [2015·重庆卷] 高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，假设在此过程中该作用力始终竖直向上，如此该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m2ght＋mgB.m2ght－mgC.m ght＋mgD.m ght－mg■ 规律总结(1)对动量定理的理解①公式p′－p＝Ft是矢量式，右边是物体受到所有力的合冲量，而不是某一个力的冲量．其中的F是研究对象所受的包括重力在内所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是变力，如果合外力是变力，如此F是合外力在t时间内的平均值．②公式p′－p＝Ft说明了两边的因果关系，即合力的冲量是动量变化的原因．(2)合冲量的两种求解方法①假设各力的作用时间一样，且各外力为恒力，可以先求合力，再将合力乘以时间求冲量，即I合＝F合t.②假设各外力作用时间不同，可以先求出每个外力在相应时间的冲量，然后求各外力冲量的矢量和，即I合＝F1t1＋F2t2＋……考点三动量定理与微元法的综合应用考向一流体类问题流体与其特点通常液体流、气体流等被广义地视为“流体〞，质量具有连续性，通常给密度ρ分析步骤1 建立“柱体〞模型，沿流速v的方向选取一段柱形流体，其横截面积为S2微元研究，作用时间Δt内的一段柱形流体的长度为Δl，对应的质量为Δm＝ρSvΔt2 建立方程，应用动量定理研究这段柱体流体2 [2016·全国卷Ⅰ] 某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．如图6173所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触．现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S ，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为v ，如此气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大小是()图6173A ．ρvS B.ρv 2S C.12ρv 2S D ．ρv 2S■ 方法技巧将动量定理应用于流体时，应在任意时刻Δt 时从流管中取出一个在流动方向上的截面1和2围起来的柱体体积ΔV ，在此柱体内截取一微小流束Δl ，将“无形〞流体变为“有形〞实物Δm ，如此在Δt 时间内质量为Δm 的柱形流体的动量变化为ΔP ，即F·Δt ＝Δm ·v 2－Δm ·v 1.考向二 微粒类问题会增大分量而不划算；也有人认为：自动装置即刻切断米流时，尚有一些米仍在空中，这些米是多给买者的．因而双方争执起来，终究哪方说的对呢？请分析说明．根据量子理论，光子的能量E与动量p之间的关系式为E＝pc，其中c表示光速，由于光子有动量，照到物体外表的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压〞，用I表示．(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0，射出的光束的横截面积为S，当它垂直照射到一物体外表并被物体全部反射时，激光对物体外表的压力F＝2pN，其中p表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数，试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压．(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1350 W，探测器和薄膜的总质量为m＝100 kg，薄膜面积为4×104 m2，求此时探测器的加速度大小．第18讲动量守恒定律与其应用➢教材知识梳理一、动量守恒定律1．内容：一个系统________或者________为零时，这个系统的总动量保持不变．2．常用的表达式：m1v1＋m2v2＝________．二、系统动量守恒的条件1．理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，如此系统动量守恒．2．近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒．3．分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒．三、动量守恒的实例1．碰撞(1)概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间________，而物体间相互作用力________的现象．(2)特点：在碰撞现象中，一般都满足内力________外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．(3)分类：(1)定义：静止或运动的物体通过别离出局部物质，而使自身在反方向获得加速的现象．(2)特点：在反冲运动中，如果没有外力作用或外力远小于物体间的相互作用力，系统的________是守恒的．3．爆炸现象爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且________系统所受的外力，所以系统动量________，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动．【思维辨析】(1)动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度．( )(2)系统动量守恒，如此机械能也守恒．( )(3)质量相等的两个物体发生碰撞时，一定交换速度．( )(4)系统的总动量不变是指系统总动量的大小保持不变．( )【思维拓展】碰撞过程除了系统动量守恒之外，还需要满足什么条件？碰撞与爆炸在能量转化方面有何不同？➢考点互动探究考点一动量守恒条件的理解和应用1.动量守恒的判定(1)系统不受外力或者所受外力之和为零，如此系统动量守恒；(2)系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计时，如此系统动量守恒；(3)系统在某一个方向上所受的合力为零，如此该方向上动量守恒．(4)全过程的某一阶段系统受的合外力零，如此该阶段系统动量守恒．2．应用动量守恒定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象，选取研究过程；(2)分析内力和外力的情况，判断是否符合动量守恒条件；(3)选定正方向，确定初、末状态的动量，最后根据动量守恒定律列方程求解．1 [2014·浙江卷] 如图6181所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后( )图6181A. 甲木块的动量守恒B. 乙木块的动量守恒C. 甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D. 甲、乙两木块所组成系统的动能守恒式题如图6182所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，如下说法中正确的答案是( )图6182A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量一样■ 要点总结注意动量守恒定律的“四性〞1．矢量性：动量守恒定律表达式是矢量方程，在解题时应规定正方向．2．同一性：定律表达式中的速度应相对同一参考系，一般以地面为参考系．3．瞬时性：定律中的初态动量是相互作用前同一时刻的瞬时值，末态动量是相互作用后同一时刻的瞬时值．4．普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统．考点二 碰撞问题 1.三种碰撞形式的理解 碰撞类型特征描述与重要关系式或结论弹性碰撞碰撞时，内力是弹性力，只发生机械能的转移，系统内无机械损失，叫作弹性碰撞，假设系统有两个物体在水平面上发生弹性碰撞，动量守恒，同时动能也守恒，满足：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v ′1＋m 2v ′212m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v ′21＋12m 2v ′22 假设碰撞前，有一个物体是静止的，设v 2＝0，如此碰撞后的速度分别为v ′1＝〔m 1－m 2〕v 1m 1＋m 2、v ′2＝2m 1v 1m 1＋m 2，对这一结果可做如下讨论：(1)假设m 1＝m 2，如此v ′1＝0，v ′2＝v 1，碰后实现了动量和动能的全部转移； (2)假设m 1>m 2，如此v ′1>0，v ′2>0，碰后二者同向运动；(3)假设m 1<m 2，如此v ′1<0，v ′2>0，碰后m 1反向弹回，m 2沿m 1碰前方向运动 非弹性碰撞发生非弹性碰撞时，内力是非弹性力，局部机械能转化为物体的内能，机械能有损失，动量守恒，总动能减少，满足： m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v ′1＋m 2v ′2 12m 1v 21＋12m 2v 22>12m 1v ′21＋12m 2v ′22 完全非弹性碰撞发生完全非弹性碰撞时，机械能向内能转化得最多，机械能损失最大．碰后物体粘在一起，以共同速度运动，只有动量守恒．损失的机械能转化为内能．满足： m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)vΔE ＝12m 1v 21＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 22.判断碰撞的可能性问题(1)动量守恒，即p 1＋p 2＝p ′1＋p ′2.(2)动能不增加，即E k1＋E k2≥E ′k1＋E ′k2或p 212m 1＋p 222m 2≥p ′212m 1＋p ′222m 2.3．速度要符合情景：如果碰前两物体同向运动，如此后面的物体速度必大于前面物体的速度，即v 后>v 前，否如此无法实现碰撞．碰撞后，原来在前面的物体的速度一定增大，且原来在前面的物体速度大于或等于原来在后面的物体的速度，即v ′前≥v ′后，否如此碰撞没有完毕．如果碰前两物体相向运动，如此碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零．2 (15分)[2015·全国卷Ⅰ] 如图6183所示，在足够在足够长的光滑水平面上，物体A 、B 、C 位于同一直线上，A 位于B 、C 之间．A 的质量为m ，B 、C 的质量都为M ，三者都处于静止状态．现使A 以某一速度向右运动，求m 和M 之间应满足什么条件，才能使A 只与B 、C 各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．图6183[解答规范] A 向右运动与C 发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒．设速度方向向右为正，开始时A 的速度为v 0，第一次碰撞后C 的速度为v C 1，A 的速度为v A 1.由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv 0＝________________①(2分)12mv 20＝________________②(2分) 联立①②式得v A 1＝________③(1分) v C 1＝________④(1分)如果m >M ，第一次碰撞后，A 与C 速度同向，且A 的速度小于C 的速度，不可能与B 发生碰撞；如果m ＝M ，第一次碰撞后，A 停止，C 以A 碰前的速度向右运动，A 不可能与B 发生碰撞；所以只需考虑m <M 的情况．(2分)第一次碰撞后，A 反向运动与B 发生碰撞．设与B 发生碰撞后，A 的速度为v A 2，B 的速度为v B 1，同样有v A 2＝m －M m ＋Mv A 1＝________⑤(1分)根据题意，要求A 只与B 、C 各发生一次碰撞，应有 v A 2________v C 1⑥(1分) 联立④⑤⑥式得________________≥0⑦(2分) 解得m ≥________⑧(1分)另一解m ≤－(5＋2)M 舍去．所以，m 和M 应满足的条件为 ________________⑨(2分)1 如图6184所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A 和B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A 无初速释放，A 与B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．圆弧轨道光滑，半径R ＝0.2 m ；A 和B 的质量相等；A 和B 整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2.重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)碰撞前瞬间A 的速率v ；(2)碰撞后瞬间A 和B 整体的速率v ′； (3) A 和B 整体在桌面上滑动的距离l .图6184式题2 如图6185所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s.一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次弹性碰撞后停止在水平轨道上某处．MN段轨道光滑，物块与NP 段轨道间的动摩擦因数为μ，求物块停止的位置与N点距离的可能值．6185考点三多体动量守恒问题有时对整体应用动量守恒，有时只选某局部应用动量守恒，有时分过程屡次应用动量守恒，恰当选择系统和始、末状态是解题的关键．1．分析题意，明确研究对象．在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体统称为系统．对于比拟复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进展分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成．2．要对各阶段所选系统内的物体进展受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外部物体对系统内部物体作用的外力．在受力分析的根底上根据动量守恒定律的条件判断能否应用动量守恒．3．明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式．4．确定好正方向，建立动量守恒方程求解．3 如图6186所示，两块厚度一样的木块A、B，紧靠着放在光滑的桌面上，其质量分别为2.0 kg、0.9 kg，它们的下外表光滑，上外表粗糙，另有质量为0.10 kg的铅块C(大小可以忽略)以10 m/s的速度恰好水平向右滑到A的上外表，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时B、C的共同速度v＝0.5 m/s.求木块A的最终速度大小和铅块C刚滑到B上时的速度大小．图61861 如图6187所示，光滑水平轨道上放置长板A(上外表粗糙)和滑块C，滑块B 置于A的左端，三者质量分别为m A＝2 kg、m B＝1 kg、m C＝2 kg.开始时C静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞．求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小．图61872 如图6188所示，木块A质量为m A＝1 kg，足够长的木板B质量为m B＝4 kg，A、B置于水平面上，质量为m C＝4 kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦．现使A以v0＝12 m/s的初速度向右运动，A与B碰撞后以4 m/s的速度被弹回．(1)求B运动过程中的最大速度大小；(2)假设木板B足够长，求C运动过程中的最大速度．图6188考点四人船模型人船模型是一个很典型的模型，当人在无阻力的船上向某一方向走动时，船向相反方向移动，此时满足动量守恒．假设人船系统在全过程中动量守恒，如此这一系统在全过程中的平均动量也守恒．如果系统由两个物体组成，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，如此由m1v1＝－m2v2得m1x1＝－m2x2，该式的适用条件是：(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒．(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动．(3)x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移．4 质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边．在忽略水的阻力的情况下，当他从右端走到船的左端时，船左端离岸多远？式题 (多项选择)如图6189所示，绳长为l，小球质量为m，小车质量为M，将小球向右拉至水平后放手，如此(水平面光滑)( )图6189 A．系统的动量守恒B．水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向C．小球不能向左摆到原高度D．小车向右移动的最大距离为2mlM＋m考点五爆炸和反冲1.爆炸的特点(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒．(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加．(3)位移不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动．2．反冲(1)现象：物体的不同局部在内力的作用下向相反方向运动．(2)特点：一般情况下，物体间的相互作用力(内力)较大，因此系统动量往往有以下几种情况：①动量守恒；②动量近似守恒；③某一方向动量守恒．(3)反冲运动中机械能往往不守恒．(4)实例：喷气式飞机、火箭等．5 甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平面上匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6 m/s，甲乘的小车上有质量为m＝1 kg的小球假设干，甲和他的小车与所带小球的总质量为M1＝50 kg，乙和他的小车的总质量为M2＝30 kg.现为防止相撞，甲不断地将小球以相对地面为v′＝16.5 m/s的水平速度抛向乙，且均被乙接住．假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后，刚好可保证两车不致相撞．如此此时：(1)两车的速度大小各为多少？(2)甲总共抛出了多少个小球？1 斜向上飞出的一个爆竹，到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块，前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反．如此以下说法中正确的答案是( )A．爆炸后的瞬间，中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B．爆炸后的瞬间，中间那块的速度可能水平向西C．爆炸后三块将同时落到水平地面上，并且落地时的动量一样D．爆炸后的瞬间，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能2 如图61810所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为防止两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)图61810专题五力学观点综合应用➢教材知识梳理一、力的三个作用效果与五个规律二、常见的力学模型与其结论“子弹射击木块〞模型子弹射入静止在光滑的水平面上的木块中并最终一起共同运动恒力作用、相对位移、动量守恒F f s相对＝12m1v20－12(m1＋m2)v2“人船〞模型人在受阻力不计的船上行走相对位移、总动量守恒、开始时系统静止s船＝mM＋mL，s人＝MM＋mL➢考点互动探究考点一动量与牛顿运动定律的综合应用1.牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应，在研究某一物体所受力的瞬时作用与物体运动的关系时，或者物体受恒力作用，且直接涉与物体运动过程中的加速度问题时，应采用动力学观点；2．动量定理反映了力对时间的累积效应，适用于不涉与物体运动过程中的加速度、位移，而涉与运动时间的问题，特别对冲击类问题，因时间短且冲力随时间变化，应采用动量定理求解；3．假设研究对象是一物体系统，且它们之间有相互作用，如此有时既要用到动力学观点，又要用到能量观点．1 [2015·武汉模拟] 如图Z51所示，一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L、拴有小球的细绳．质量为m的小球从与悬点在同一水平面处由静止释放，重力加速度为g，不计阻力．求小球摆到最低点时细绳拉力的最大值．图Z51(多项选择)[2016·海淀期中] 交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故．根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶，汽车B正沿南北大道向正北行驶．相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图Z52所示的事故报告图．通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为。
全品高考复习方案物理作业手册精选
全品高考复习方案物理作业手册一、单选题1．“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月2日凌晨发射升空，2013年12月14日成功完成月面软着陆，2013年12月15日4时35分，“嫦娥三号”着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞，下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是( )A．“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小，加速度也很小B．研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看作质点C．研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看作质点D．“玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的2．[2015·安徽示范高中联考]在机器人大赛中，某机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3，1)，然后又由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(5，5)，最后又由点(5，5)沿直线运动到点(2，2)，平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m．整个过程中机器人所用时间是2 2 s, 则( ) A．机器人的运动轨迹是一条直线B．机器人不会两次通过同一点C．整个过程中机器人的位移大小为2 mD．整个过程中机器人的位移与由点(5，5)运动到点(2，2)的位移方向相反3．[2015·黄山模拟]如图K1-1所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，沿AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法错误的是( )图K1-1A．物体在AB段的平均速度为1 m/sB．物体在ABC段的平均速度为52 m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度4．[2015·深圳中学模拟]在变速直线运动中，下面关于速度和加速度关系的说法，正确的是( )A．加速度与速度无必然联系B．速度减小时，加速度也一定减小C．速度为零时，加速度也一定为零D．速度增大时，加速度也一定增大5．[2015·洛阳一中质检]一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝3＋2 t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝6t2(m/s)，则该质点在t＝2 s时的瞬时速度和t＝0到t＝2s间的平均速度分别为( )A．8 m/s，24 m/s B．24 m/s，8 m/sC．12 m/s，24 m/s D．24 m/s，12 m/s二、多选题6．[2015·安徽合肥模拟]沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2，v1、v2在各个时刻的大小如表所示，从表中数据可以看出( )t/s01234v1/(m·s－1)18.017.517.016.516.0v2/(m·s－1)9.811.012.213.414.6A.C．火车的位移在减小 D．汽车的位移在增加7．图K1-2是某质点运动的速度－时间图像，由图像得到的正确结论是( )图K1-2A ．0～1 s 内的平均速度是2 m/sB ．0～2 s 内的位移大小是3 mC ．0～1 s 内的加速度大于2～4 s 内的加速度D ．0～1 s 内的运动方向与2～4 s 内的运动方向相反8．如图K1-3甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B 为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B 盒接收，从B 盒发射超声波开始计时，经时间Δt 0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像．则下列说法错误的是( )图K1-3 A ．超声波的速度为v 声＝2x1t1B ．超声波的速度为v 声＝2x2t2C ．物体的平均速度为v ＝2（x2－x1）t2－t1＋2Δt0D ．物体的平均速度为v ＝2（x2－x1）t2－t1＋Δt0三、计算题9．一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止，下表给出了不同时刻汽车的速度：时刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5速度/(m·s －1) 3 6 9 12 12 9 3(1)(2)汽车通过的总路程是多少？10．如图K1-4所示，一艘海轮用船上天线D 向海岸边的信号接收器A 发送电磁波脉冲求救信号．信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB ＝H 和CD ＝h .船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号，接收器接收到一个较强和较弱的脉冲，前者是直接到达的信号，后者是经海平面反射后再到达的信号，两个脉冲信号到达的时间间隔为Δt ，电磁波的传播速度为光速c ，求船上天线发出信号时海轮与海岸的距离L .图K1-4课时作业(二) 第2讲匀变速直线运动的规律及应用一、单选题1．[2015·济南高三检测]关于重力加速度，下列说法正确的是( )A．在比萨斜塔上同时由静止释放一大一小两个金属球，两球同时着地，说明两球运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度B．地球上各处的重力加速度g的值都相同C．济南的重力加速度为9.8 m/s2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1 s速度增加9.8 m/sD．哈尔滨和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同2．[2015·河南驻马店期中]一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，经过b点时速度为v，经过c点时速度为3v，不计空气阻力，则ab段与ac段位移之比为( )A．1∶3 B．1∶5C．1∶8 D．1∶93．[2014·浙江慈溪模拟]一个小石子从离地面某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图K2-1所示．已知拍摄时所用照相机的曝光时间为1 1000s，不计空气阻力，则小石子出发点离A点约为( )A．6.5 mB．10 mC．20 mD．45 m4．[2015·山西四校联考]以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4 m/s2的加速度，刹车后第3 s内，汽车走过的路程为( )A．12.5 mB．2 mC．10 mD．0.5 m5．[2015·黑龙江绥化三校月考]某一物体由静止开始做匀加速直线运动，当物体经过位移为s时的速度是v, 那么经过位移为2s时的速度是( )A.2vB．2vC．2 2vD．4v二、多选题6．[2015·河北石家庄重点中学模拟]如图K2-2所示，一小滑块沿足够长的固定斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6 m，BC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2 s．设滑块经过C时的速度为v C，则( )图K2-2A．滑块上滑过程中加速度的大小为0.5 m/s2B．v C＝6 m/sC．DE＝3 mD．从D到E所用时间为4 s7．[2015·浙江杭州重点中学期中]某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2，4s内物体的( )A．位移大小为50 mB．路程为50 mC．速度改变量的大小为20 m/sD．平均速度大小为10 m/s8．如图K2-3所示，t＝0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变)，最后停在C 点．每隔2 s物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法中正确的是( ) 图K2-3t/s0246v/(m·s－1)08128A.t＝103 s的时刻物体恰好经过B点B．t＝10 s的时刻物体恰好停在C点C．物体运动过程中的最大速度为12 m/sD．A、B间的距离大于B、C间的距离三、计算题9．[2015·湖北省重点中学联考]如图K2-4所示，木杆长5m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20 m处圆筒AB，圆筒AB长为5 m.(1)木杆经过圆筒的上端A所用的时间t1是多少？(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2是多少？(g取10 m/s2)图K2-410．[2015·济南一模]2014年12月26日，我国东部14省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图K2-5所示．假设汽车以v1＝15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前10 m处正好匀减速至v2＝5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2.求：(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间．图K2-5专题(一)A专题1运动图像追及相遇问题一、单选题1．一汽车在高速公路上以v0＝30m/s的速度匀速行驶．t＝0时刻，驾驶员采取某种措施，车运动的加速度随时间变化关系如图Z1-1所示．以初速度方向为正方向，下列说法正确的是( )图Z1-1A．t＝6 s时车速为5 m/sB．t＝3 s时车速为零C．前9 s内的平均速度为30 m/sD．前6 s内车的位移为90 m2．图Z1-2是A、B两质点从同一地点开始运动的x-t图像，则下列说法错误的是( )图Z1-2A．A质点以20 m/s的速度做匀速运动B．B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C．B质点最初4 s做加速运动，后4 s做减速运动D．A、B两质点在4 s时相遇3．两个质点A、B放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v -t图像如图Z1-3所示．对A、B运动情况的分析，下列结论正确的是( )图Z1-3A．A、B加速时的加速度大小之比为10∶1，A、B减速时的加速度大小之比为1∶1B．在t＝3t0时刻，A、B相距最远C．在t＝5t0时刻，A、B相距最远D．在t＝6t0时刻，B在A前面4．甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度－时间图像如图Z1-4所示，则下列说法正确A．两物体两次相遇的时刻是第2 s末和第6 s末B．t＝4 s时甲在乙前面C．两物体相距最远的时刻是第1 s末D．乙物体先向前运动2 s，随后向后运动二、多选题5．质点做直线运动的速度—时间图像如图Z1-5所示，该质点( )图Z1-5A．在第2秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．在第3秒末和第5秒末的位置相同6．a、b两辆赛车在两条平行道上行驶，t＝0时两车从同一位置开始比赛，它们在四次比赛中的v-t图像如图Z1-6所示．下列各图中所对应的比赛，一辆赛车一定能追上另一辆赛车的是( )图Z1-67．甲、乙两物体做直线运动的v-t图像如图Z1-7所示，由图可知( )图Z1-7A．乙做加速度为1 m/s2的匀加速直线运动B．4 s内甲的位移较大C．4 s内乙的平均速度大小为1 m/sD．4 s内乙的平均速度大小为2 m/s8．汽车A在红绿灯前停住，绿灯亮起时启动，以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动，经过30s后以该时刻的速度做匀速直线运动．设在绿灯亮的同时，汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过，且一直以此速度做匀速直线运动，运动方向与A车相同，则从绿灯亮时开始( ) A．A车在加速过程中与B车相遇B．A、B相遇时速度相同C．相遇时A车做匀速运动D．两车不可能在运动中相遇两次三、计算题9．一辆汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图Z1-8所示．(1)画出汽车在0～60 s内的v-t图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的路程．图Z1-810．近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为．每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全．如图Z1-9所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23 m．质量8 t、车长7 m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3×104 N．求卡车的制动距离；(2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD.为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？图Z1-9专题(一)B专题1运动图像追及相遇问题一、单选题1．图Z1-10是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像，下列说法正确的是( )图Z1-10A．若y表示位移，则t1时间内甲的位移小于乙的位移B．若y表示速度，则t1时间内甲的位移大于乙的位移C．若y表示位移，则t＝t1时甲的速度大于乙的速度D．若y表示速度，则t＝t1时甲的速度大于乙的速度2．[2015·大连模拟]如图Z1-11所示是质量为1kg( )图Z1-11A. 在t＝1 s时，质点的加速度为零B. 在3～7 s时间内，质点的位移为11 mC. 在t＝5 s时质点的运动方向发生改变D. 在4～6 s时间内，质点的平均速度为3 m/s3．图Z1-12是物体做直线运动的v-t图像．由图可知，该物体( )图Z1-12A．第1 s内和第3 s内的运动方向相同B．第3 s内和第4 s内的加速度方向相反C．第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D．0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等4．如图Z1-13是某物体在t时间内运动的位移—时间图像和速度—时间图像，从图像上可以判断和得到( )图Z1-13A．物体的位移—时间图像是抛物线B．该物体做曲线运动C．该物体运动的时间t为2 sD．该物体运动的加速度为1.5 m/s25．甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动，其运动的位移—时间图像(x-t图像)如图Z1-14所示，则下列关于两车运动情况的说法中错误的是( ) 图Z1-14A．甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动B．乙车在0～10 s内的平均速度大小为0.8 m/sC．在0～10 s内，甲、乙两车相遇两次D．若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8 m/s二、多选题6．[2015·江门调研]图Z1-15中正确反映自由落体运动规律的图像是(g取10 m/s2)( )图Z1-157．甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v-t图像如图Z1-16所示，由图可知( ) 图Z1-16A．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B．t＝20 s时，乙追上了甲C．在t＝20 s之前，甲比乙运动快；在t＝20 s之后，乙比甲运动快D．由于乙在t＝10 s时才开始运动，所以t＝10 s时，甲在乙前面，t＝20s时，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离8．如图Z1-17所示，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图像，根据图像可以判断( )图Z1-17A. 两球在t＝2 s时速度大小相等B. 两球在t＝8 s时相遇C. 两球在t＝8 s时相距最远D. 甲、乙两球做初速度方向相反的单向匀减速直线运动，加速度大小相同，方向相反三、计算题9．如图Z1-18所示，A、B两同学在直跑道上练习4×100m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．B从静止开始全力奔跑25m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速运动，现在A持棒以最大速度向B奔来，B在接力区伺机全力奔出．若要求B接棒时速度达到最大速度的80%，则：(1)B在接力区需跑出的距离x1为多少？(2)B应在离A的距离x2为多少时起跑？图Z1-1810．春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0＝9 m区间的速度不超过v0＝6 m/s.现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲＝20m/s和v乙＝34 m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后．甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲＝2 m/s2的加速度匀减速刹车．(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章？(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s，乙车司机在发现甲车刹车时经t0＝0.5 s的反应时间后开始以大小为a乙＝4 m/s2的加速度匀减速刹车．为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？课时作业(三) 第3讲重力、弹力、摩擦力一、单选题1．关于地球上的物体，下列说法中正确的是( )A．在“天上”绕地球飞行的“天宫一号”飞船不受重力作用B．竖直上抛的物体不受重力作用C．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小D．物体所受重力的大小与物体运动状态无关2．如图K3-1所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计．将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是( )图K3-1A ．只有F 1＞F 2时，示数才为F 1B ．只有F 1＜F 2时，示数才为F 2C ．不论F 1、F 2关系如何，示数均为F 1D ．不论F 1、F 2关系如何，示数均为F 23．如图K3-2所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m 的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg (g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )图K3-2A.53mg B.35mg C.45mg D.54mg 4．[2015·湖北黄冈质检]如图K3-3所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上．A 、B 是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A 、B 两点离墙壁的距离分别是x 1、x 2.物块与地面的最大静摩擦力为F f m ，则弹簧的劲度系数为( )图K3-3A.Ffm x1＋x2B.2Ffm x1＋x2C.2Ffm x2－x1D.Ffm x2－x15．如图K3-4所示，质量为m 的物体放在水平放置的钢板C 上，与钢板间的动摩擦因数为μ.由于受到相对于地面静止的光滑导槽A 、B 的控制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v 1向右匀速运动，同时用力F 拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v 2沿导槽匀速运动，则拉力F 的大小为( ) 图K3-4A ．mgB ．μmgC ．μmg v1v21＋v 2D ．μmg v2v21＋v 2二、多选题6．关于摩擦力，有人总结了以下四条“不一定”，其中正确的是( )A ．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反B ．静摩擦力的方向不一定与物体的运动方向共线C．受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力7．如图K3-5所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是( )图K3-5A．容器受到的摩擦力不断增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F不必逐渐增大D．容器受到的合力逐渐增大8．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图K3-6所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则( )图K3-6A．撤去F1前，木块受到的摩擦力为8 N，方向向左B．撤去F1前，木块受到的摩擦力为8 N，方向向右C．撤去F1后，木块受到的摩擦力为2 N，方向向左D．撤去F1后，木块受到的摩擦力为2 N，方向向右三、计算题9．如图K3-7所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F1＝13 N和F2＝6N的水平力的作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．(1)求物体所受的摩擦力的大小与方向．(2)当只将F1撤去，求物体受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力是F2，则物体受到的摩擦力大小与方向又如何？图K3-710．如图K3-8所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，g取10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长至11 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至13 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？。
全品复习方案高考物理大一轮复习 第9单元 磁场听课手册
第九单元磁场➢高考纵览第24讲磁场的描述磁场对电流的作用➢教材知识梳理一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本性质：对放入其中的磁体或运动电荷(电流)有________，磁体、电流之间都是通过________发生相互作用的．(2)方向：小磁针静止时________所指的方向．2．磁感应强度(1)物理意义：表示磁场____________的物理量．(2)定义式：________．单位：特斯拉，简称特，符号是T.(3)方向：小磁针静止时________所指方向．3．几种常见的磁场图9241二、安培力1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F＝________．(2)磁场和电流平行时，F＝________．2．安培力的方向用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向________的方向，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．【思维辨析】(1)磁场是客观存在的，磁感线实际上是不存在的，磁感线上各点的切线方向表示该点的磁场方向．( )(2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．( )(3)相邻两条磁感线之间的空白区域磁感应强度为零．( )(4)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．( )(5)通电导线在磁感应强度越大的地方所受安培力越大．( )【思维拓展】有人根据B＝FIL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流I和导线长度L的乘积IL成反比，这种说法有什么问题？➢考点互动探究考点一磁感应强度、磁场的叠加考向一磁感应强度的理解(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝FIL认为B与F成正比，与IL 成反比．(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则其所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零．(3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的指向．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元受到磁场力的方向一致C．若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用，该点B为零D．长度为L、电流为I的导线在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能大于或等于FIL 考向二磁感应强度B与电场强度E的比较A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C．电场中某点电场的强弱，用一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值表征D．磁场中某点磁场的强弱，用一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值表征考向三地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱．(2)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近．(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平．[2016·北京卷] 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图．结合上述材料，下列说法不正确的是( )图9242A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用考向四磁场的叠加解决磁感应强度叠加问题的思路和步骤：①根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向；②判断各分磁场的磁感应强度大小关系；③根据矢量合成法则确定合磁感应强度的大小和方向．两分矢量在同一直线上，则同向相加，反向相减，两分矢量不在同一直线上，根据平行四边形定则，以两分矢量为邻边，作平行四边形，对角线为合矢量．4 三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相同，如图9243所示，已知导线A在斜边中点O 处所产生的磁场的磁感应强度大小为B0，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B0，则O处的磁感应强度的大小和方向为( )图9243A．大小为B0，方向沿OA方向B．大小为22B0，方向竖直向下C．大小为2B0，方向沿OB方向D．大小为2B0，方向沿OA方向考点二安培力的分析与计算1．应用安培力的公式F＝BIL时要注意：(1)B与I垂直．(2)L是有效长度．①公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当B与I 平行时，F＝0.②弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点线段的长度．③闭合线圈通电后，在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零．2．方向：根据左手定则判断.电流安培定则立体图通电直导线通电螺线管环形电流5 [2014·新课标全国卷Ⅰ] 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半式题[2015·江苏卷] 如图9244所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方. 线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态. 若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )图9244A B C D图9245考点三安培力作用下导体的运动1．判定导体运动情况的基本思路判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．2．五种常用判定方法电流元法分割为电流元→安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图9246所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将( )图9246A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．在纸面内平动考向二特殊位置法如图9247所示，把一重力不计的通电导线水平放置在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向的电流时，导线的运动情况是(从上往下看)( )图9247A．顺时针转动，同时下降B．顺时针转动，同时上升C．逆时针转动，同时下降D．逆时针转动，同时上升考向三转换法如图9248所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为F N2，则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )图9248A．F N1<F N2，弹簧的伸长量减小B．F N1＝F N2，弹簧的伸长量减小C．F N1>F N2，弹簧的伸长量增大D．F N1>F N2，弹簧的伸长量减小■ 方法技巧判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向问题，可先判断出导线所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力的方向，也可灵活选用上述五种方法进行分析．考点四安培力作用下的平衡与加速1.通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I；(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解．2．安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关．(2)安培力做功的实质是能量转化：安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能；安培力做负功时将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能．9 [2015·全国卷Ⅰ] 如图9249所示，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．图9249式题1 (多选)[2016·广州三模] 如图92410所示，质量为m、长度为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为θ.磁感应强度方向和大小可能为( )图92410A ．z 轴正方向，mgIL tan θ B ．y 轴正方向，mg IL C ．z 轴负方向，mg ILtan θ D ．沿悬线向上，mg ILsin θ2 (多选)如图92411甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t ＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I ，周期为T ，最大值为I m ，图甲中I 所示方向为电流正方向．则金属棒( )图92411A ．一直向右移动B ．速度随时间周期性变化C ．受到的安培力随时间周期性变化D ．受到的安培力在一个周期内做正功第25讲 磁场对运动电荷的作用➢ 教材知识梳理一、洛伦兹力1．定义：磁场对________的作用力．2．大小：当v ⊥B 时，F ＝________；当v ∥B 时，F ＝0. 3．方向：用________定则来判断．4．通电导体所受的安培力是导体内所有运动电荷所受的________的宏观表现． 二、带电粒子在匀强磁场中(不计重力)的运动1．若v ∥B ，带电粒子以入射速度v 做________运动．2．若v ⊥B ，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v 做________运动． 3．基本公式(1)轨迹半径公式：r ＝________．(2)周期公式：T ＝2πr v ＝2πm qB ；f ＝1T ＝________；ω＝2πT＝2πf ＝________．【思维辨析】(1)运动的电荷在磁场中一定会受到磁场力的作用．( )(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直．( ) (3)公式T ＝2πrv说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期T 与v 成反比．( )(4)由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力可能做功．( )(5)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷有关．( )➢ 考点互动探究考点一 洛伦兹力的理解与计算 考向一 洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面． (2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化． (3)用左手定则判断洛伦兹力方向，应注意区分正、负电荷． (4)洛伦兹力一定不做功． 1 [2015·海南卷] 如图9251所示，a 是竖直平面P 上的一点，P 前有一条形磁铁垂直于P ，且S 极朝向a 点，P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点．在电子经过a 点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( )图9251A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右式题 (多选)[2016·江苏清江中学周练] 如图9252所示，下端封闭、上端开口且内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置水平向右做匀速运动，进入方向垂直于纸面向里的匀强磁场，由于外力作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，若小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球飞出上端口的过程中( )图9252A．洛伦兹力对小球做正功B．小球在竖直方向上做匀加速直线运动C．小球的运动轨迹是抛物线D．小球的机械能守恒考向二洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力产生条件v≠0且v不与B平行电荷处在电场中大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系F⊥B，F⊥v 正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做功，也可能不做功作用效果只改变电荷的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷的速度大小，也可以改变运动的方向2 (多选)带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图9253所示．不计空气，则( )图9253A．一定有h1＝h3B．一定有h1＜h4C．h2与h4无法比较D．h1与h2无法比较考点二带电粒子在有界匀强磁场中的运动考向一直线边界磁场带电粒子在直线边界磁场中的运动(进、出磁场具有对称性，如图9254所示)．图92543 如图9255所示，在平板PQ上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．某时刻有a、b、c三个电子(不计重力)分别以大小相等、方向如图所示的初速度v a、v b和v c经过平板PQ上的小孔O射入匀强磁场．这三个电子打到平板PQ上的位置到小孔O的距离分别是l a、l b和l c，电子在磁场中运动的时间分别为t a、t b和t c，整个装置放在真空中，则下列判断正确的是( )图9255A．l a＝l c＜l b B．l a＜l b＜l c C．t a＜t b＜t c D．t a＞t b＞t c考向二平行边界磁场带电粒子在平行边界磁场中的运动(存在临界条件，如图9256所示)．图9256多选)如图9257所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的( )图9257A．带电粒子的比荷B．带电粒子在磁场中运动的周期C．带电粒子的初速度D．带电粒子在磁场中运动的半径(多选)如图9258所示，宽d＝4 cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁场方向垂直纸面向里．现有一群正粒子从O点以相同的速率在纸面内沿不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r＝10 cm，则( )图9258A．右边界：－8 cm＜y＜8 cm有粒子射出B．右边界：0＜y＜8 cm有粒子射出C ．左边界：y ＞16 cm 有粒子射出D ．左边界：0＜y ＜16 cm 有粒子射出 考向三 圆形边界磁场带电粒子在圆形边界磁场中的运动(沿径向射入必沿径向射出，如图9259所示)．图9259如图92510所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过Δt 时间从C 点射出磁场，OC 与OB 成60°角．现将带电粒子的速度变为v3，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( )图92510A.12Δt B ．2Δt C.13Δt D ．3Δt ■ 方法技巧(1)圆心的确定方法①已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图92511甲所示，P 为入射点，M 为出射点)．图92511②已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图92511乙所示，P 为入射点，M 为出射点)．(2)在磁场中运动时间的确定方法①利用轨迹圆弧对应的圆心角θ计算时间：t ＝θ2πT ；②利用轨迹弧长L 与线速度v 计算时间：t ＝L v.考点三 带电粒子在磁场中运动的多解问题 考向一 带电粒子电性不确定形成多解受洛伦兹力作用的带电粒子，由于电性不同，当速度相同时，正、负粒子在磁场中运动轨迹不同，形成多解，如图92512所示，带电粒子以速度v 垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a ，如若带负电，其轨迹为b .图925126 如图92513所示，宽度为d 的有界匀强磁场，磁感应强度为B ，MM ′和NN ′是它的两条边界线．现有质量为m 、电荷量的绝对值为q 的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入．要使粒子不能从边界NN ′射出，求粒子入射速率v 的最大值．图92513考向二 磁场方向不确定形成多解有些题目只已知磁感应强度的大小，而不知其方向，此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的多解．如图92514所示，带正电粒子以速度v 垂直进入匀强磁场，如B 垂直纸面向里，其轨迹为a ，如B 垂直纸面向外，其轨迹为b .图925147 (多选)[2016·商丘模拟] 一质量为m 、电荷量为q 的负电荷在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷上的电场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是( )A.4qB m B.3qB m C.2qB m D.qB m考向三 临界状态不唯一形成多解如图92515所示，带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧，因此它可能穿过去，也可能转过180°从入射界面这边反向飞出，从而形成多解．图92515多选)长为l 的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图92516所示．磁感应强度为B ，板间距离也为l ，极板不带电．现有质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是( )图92516A ．使粒子的速度v <Bql 4mB ．使粒子的速度v >5Bql4mC ．使粒子的速度v >Bql mD ．使粒子的速度v 满足Bql 4m <v <5Bql 4m考向四 运动的周期性形成多解带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间运动时，运动往往具有往复性，从而形成多解，如图92517所示．图92517[2016·石家庄调研] 如图92518所示，在xOy 平面的第一象限内，x ＝4d 处平行于y 轴放置一个长l ＝43d 的粒子吸收板AB ，在AB 左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为B 的匀强磁场．在原点O 处有一粒子源，可沿y 轴正方向射出质量为m 、电荷量为＋q 的不同速率的带电粒子，不计粒子的重力．(1)若射出的粒子能打在AB板上，求粒子速率v的范围；(2)若在点C(8d，0)处放置一粒子回收器，在B、C间放一挡板(粒子与挡板碰撞无能量损失)，为回收恰从B点进入AB右侧区间的粒子，需在AB右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，求此磁场磁感应强度的大小和此类粒子从O点发射到进入回收器所用的时间．图92518考点四带电粒子在磁场中运动的临界、极值问题10 如图92519所示，两个同心圆半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆心O处有一放射源，放射出的粒子质量为m、电荷量为－q(q＞0)，假设粒子速度方向都和纸面平行．(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向的夹角为60°，要想使该粒子经过环形区域磁场一次后通过A点，则初速度的大小是多少？(2)要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？图92519式题 如图92520所示，△ABC 为与匀强磁场(方向垂直纸面向外)垂直的边长为a 的等边三角形，比荷为e m的电子以速度v 0从A 点沿AB 边入射，欲使电子经过BC 边，磁感应强度B 的取值为( )图92520A ．B ＞2mv 0ae B ．B ＜2mv 0aeC ．B ＞3mv 0aeD ．B ＜3mv 0ae■ 方法技巧解决带电粒子在磁场中的临界问题的关键(1)以题目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口，运用动态思维，寻找临界点，确定临界状态，根据粒子的速度方向找出半径方向，同时由磁场边界和题设条件画好轨迹、定好圆心，建立几何关系．(2)寻找临界点常用的结论：①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．②当速度v 一定时，弧长(或弦长)越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．③当速度v 变化时，圆心角越大，运动时间越长． 考点五 带电粒子在磁场中运动的特殊方法 考向一 放缩圆法带电粒子以大小不同、方向相同的速度垂直射入同一匀强磁场中，做圆周运动的半径随着速度的增大而增大，因此其轨迹为半径放大的动态圆，利用放缩的动态圆，如图92521所示，可以找出临界状态的运动轨迹．图92521(多选)如图92522所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd 区域内，O 点是cd 边的中点．一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O 点沿纸面以垂直于cd 边的速度射入正方形内，经过时间t 0后刚好从c 点射出磁场．现设法使该带电粒子从O 点沿纸面以与Od 成30°角的方向、以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是( )图92522A ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是53t 0，则它一定从cd 边射出磁场B ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是23t 0，则它一定从ad 边射出磁场C ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是54t 0，则它一定从bc 边射出磁场D ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t 0，则它一定从ab 边射出磁场 考向二 旋转圆法粒子源发射的速度大小一定、方向不同的带电粒子进入匀强磁场时，它们在磁场中做匀速圆周运动的半径R 相同，同时可发现这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在以入射点P 为圆心、半径R 的圆上．由此我们也可以得到一种确定临界条件的方法：确定这类粒子在有界磁场中运动的临界条件时，可以将一半径为R 的圆沿着“轨迹圆心圆”平移，从而探索出临界条件，如图92523所示，这种方法称为“平移法”．图92523多选)[2015·四川卷] 如图92524所示，S 处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN 垂直于纸面，在纸面内的长度L ＝9.1 cm ，中点O 与S 间的距离d ＝4.55 cm ，MN 与SO 直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.0×10－4 T ．电子质量m ＝9.1×10－31 kg ，电荷量e ＝－1.6×10－19C ，不计电子重力．电子源发射速度v ＝1.6×106m/s 的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l ，则( )图92524A ．θ＝90°时，l ＝9.1 cmB ．θ＝60°时，l ＝9.1 cmC ．θ＝45°时，l ＝4.55 cmD ．θ＝30°时，l ＝4.55 cm 考向三 平移圆法粒子发射速度大小方向不变，但入射点沿一直线移动时，轨迹圆在平移，但圆心在同一直线上图92525多选)如图92526所示，在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B 的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD 、AC 边界的夹角∠DAC ＝30°，边界AC 与边界MN 平行，Ⅱ区域宽度为d .质量为m 、电荷量为＋q 的粒子可在边界AD 上的不同点射入，入射速度垂直AD 且垂直磁场，若入射速度大小为qBdm，不计粒子重力，则( )图92526A ．粒子在磁场中的运动半径为d2B ．粒子距A 点0.5d 处射入，不会进人Ⅱ区C ．粒子距A 点1.5d 处射入，在I 区内运动的时间为πm qBD ．能够进入Ⅱ区域的粒子，在Ⅱ区域内运动的最短时间为πm3qB。
全品复习方案高考物理大一轮复习 第5单元 机械能听课手册
第五单元机械能高考纵览第13讲 功 功率 教材知识梳理一、功1．力做功的两个要素：力和物体在________发生的位移． 2．定义式： W ＝________，仅适用于________做功，功的单位为________，功是________量．3．物理意义：功是________转化的量度． 二、功率1．定义：力对物体做的功与所用________的比值．2．物理意义：功率是描述力对物体做功________的物理量． 3．公式：(1)P ＝W t，P 为时间t 内的________功率；(2)P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角)：①v 为平均速度时，则P 为________；②v 为瞬时速度时，则P 为________． 4．发动机功率：P ＝________．(通常不考虑力与速度夹角),【思维辨析】 (1)运动员起跳离地前，地面对运动员做正功．( )(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．( ) (3)作用力做正功时，其反作用力一定做负功．( ) (4)相互垂直的两个力分别对物体做功为4 J 和3 J ，则这两个力的合力做功为5 J ．( ) (5)静摩擦力不可能对物体做功．( )(6)汽车上坡时换成低挡位，其目的是为了减小速度以便获得较大的牵引力．( ) (7)机车发动机的功率P ＝Fv ，F 为牵引力，并非机车所受的合力．( )考点互动探究考点一 恒力做功考向一 功的正负的判断1．恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断．2．曲线运动中做功的判断：依据F 与v 方向的夹角α来判断，0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功．3．依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的情况．1．如图5131所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力( )图5131A ．垂直于接触面，做功为零B ．垂直于接触面，做功不为零C ．不垂直于接触面，做功为零D ．不垂直于接触面，做功不为零考向二恒力做功的计算恒力做功的计算要严格按照公式W＝Fl cos α进行．应先对物体进行受力分析和运动分析，确定力、位移及力与位移之间的夹角，用W＝Fl cos α直接求解或利用动能定理求解．2．(多选)[2016·全国卷Ⅱ] 两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则( )A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功考向三合力做功的计算3．质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动，vt图像如图5132所示．由此不能求出( )图5132A．前25 s内汽车的位移B．前10 s内汽车所受的牵引力C．前10 s内汽车的平均速度D．15～25 s内合外力对汽车所做的功考点二变力做功考向一微元法求变力做功将物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和，此法适用于求解大小不变、方向改变的变力做功．1．(多选)[2016·宁波模拟] 如图5133所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，则在摆球从A到B的过程中，下列说法正确的是( )图5133A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力F阻做功为－mghD．空气阻力F阻做功为－22F阻L2．[2015·兰州一中冲刺模拟] 如图5134甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10 m/s2.则( )图5134A．物体先做加速运动，推力撤去后才开始做减速运动B．运动过程中推力做的功为200 JC．物体在运动过程中的加速度先变小后不变D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小考向三“转化法”求变力做功通过转换研究的对象，可将变力做功转化为恒力做功，用W＝Fl cos α求解，如轻绳通过定滑轮拉动物体运动过程中拉力做功问题．3．如图5135所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O.现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．滑块运动到C点时速度最大．已知滑块质量为m，滑轮O到竖直杆的距离为d，∠OAO′＝37°，∠OCO′＝53°，重力加速度为g.求：(1)拉力F的大小；(2)滑块由A到C过程中拉力F做的功．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图5135当力的方向不变而大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值F ＝F 1＋F 22，再由W ＝Fl cos α计算，如弹簧弹力做功．4．(多选)[2016·江西九江三十校联考] 如图5136所示，n 个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l ，总质量为M ，它们一起以速度v 在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面．小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则所有小方块克服摩擦力做的功为( )图5136A.12Mv 2 B ．Mv 2 C.12μMgl D ．μMgl ■ 规律总结除了以上变力做功形式，还存在其他变力做功情况，平时要注意多总结．1．用功率求功：机车类发动机保持功率P 恒定做变速运动时，牵引力是变力，牵引力做的功W ＝Pt (详见考点四)．2．恒力做功和变力做功均可应用动能定理求解(详见下一讲)． 考点三 功率的分析与计算求解功率问题时，要明确是求平均功率还是求瞬时功率，一般情况下平均功率用P ＝W t求解，瞬时功率用P ＝Fv cos α求解．1．平均功率的计算方法(1)利用P ＝W t.(2)利用P ＝Fv cos α，其中v 为物体运动的平均速度． 2．瞬时功率的计算方法(1)利用公式P ＝Fv cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度． (2)P ＝Fv F ，其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度． (3)P ＝F v v ，其中F v 为物体受的外力F 在速度v 方向上的分力．把A 、B 两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v 0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图5137所示，则下列说法正确的是( )图5137A ．两小球落地时速度相同B ．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C ．从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同D ．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率P A >P B[2015·浙江卷改编] 我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3.0×104 kg ，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N ；弹射器有效作用长度为100 m ，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则下列说法错误的是( )A．弹射器的推力大小为1.1×106 NB．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2■ 规律总结计算功率的基本思路：(1)首先要弄清楚计算的是平均功率还是瞬时功率．(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率．(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率，求解瞬时功率时，如果F与v不同向，可用力F乘以力F方向的分速度，或速度v乘以速度方向的分力求解．考点四P＝6×105 W，在水平轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f是车重的0.01倍，g取10 m/s2.(1)求火车在水平轨道上行驶的最大速度v m；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v1＝1 m/s时，求列车的瞬时加速度a1；(3)在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P′；(4)若火车从静止开始，保持a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间t.1 [2015·全国卷Ⅱ] 一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图5138所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )图5138图51392 [2016·湖北宜昌期中联考] 一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的功率，其牵引力与速度的关系图像如图51310所示．若已知汽车的质量m 、牵引力F 1和速度v 1及该车所能达到的最大速度v 3，则根据图像所给的信息，下列说法正确的是( )图51310A ．汽车运动过程中的最大功率为F 1v 1B ．速度为v 2时的加速度大小为F 1v 1mv 2C ．汽车行驶中所受的阻力为F 1v 1v 2 D ．加速度恒定时，其大小为F 1m■ 规律总结1．无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的 速度，即v m ＝P f.2．机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率达到最大，速度不是最大，即v 1＝P F <v m ＝P f.3．机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W ＝Pt ，由动能定理得Pt －fx ＝ΔE k ，该式可求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度问题．第14讲动能动能定理教材知识梳理一、物体的动能1．动能：物体由于________而具有的能量叫作动能；物体的动能跟物体的________和________有关．2．表达式：E k＝________，式中v为瞬时速度；动能的单位是________．3．矢标性：动能是________(选填“矢量”或“标量”)．4．相对性：动能具有相对性，物体动能的大小与________的选择有关，一般取地面为参考系．5．动能是________(选填“状态”或“过程”)量，动能的变化量是________(选填“状态”或“过程”)量．二、动能定理1．内容：(合)力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中________的变化．2．表达式：W＝________．3．意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体________之间的关系，即合外力做的功是物体________变化的量度．4．适用范围：(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于________运动；(2)既适用于恒力做功，也适用于________做功；(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用．【思维辨析】(1)选择不同的参考系时，动能可能为负值．( )(2)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化．( )(3)动能不变的物体一定处于平衡状态．( )(4)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零．( )(5)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化．( )(6)根据动能定理，合外力做的功就是动能的变化．( )(7)重力做功和摩擦力做功都与物体运动的路径无关．( )考点互动探究考点一动能定理的理解1．动能定理表明了合外力做的功与物体动能的变化间的关系(1)数量关系：合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不是说动能变化就是合外力做的功；(2)因果关系：合外力做功是引起物体动能变化的原因．(3)量纲关系：单位相同，国际单位都是焦耳．2．标量性动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选取问题．当然动能定理也就不存在分量的表达式．例如，以相同大小的初速度不管以什么方向抛出，在最终落到地面速度大小相同的情况下，所列的动能定理的表达式都是一样的．3．高中阶段动能定理中的位移和速度必须相对于同一个参考系，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系．1．如图5141所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则小球从A到C的过程中弹簧弹力做功是( )图5141A ．mgh －12mv 2B.12mv 2－mgh C ．－mgh D ．－mgh ＋12mv 22．[2016·四川卷] 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900 J ，他克服阻力做功100 J ．韩晓鹏在此过程中( )A ．动能增加了1900 JB ．动能增加了2000 JC ．重力势能减小了1900 JD ．重力势能减小了2000 J3．[2015·四川卷] 在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小( )A ．一样大B ．水平抛的最大C ．斜向上抛的最大D ．斜向下抛的最大 考点二 动能定理的应用1．应用动能定理解题时，应对运动过程中物体受力情况和运动情况进行分析，在分析运动过程时不需要深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程中有哪些力对物体做功，做正功还是负功，以及运动过程初、末状态物体的动能．2．应用动能定理解题基本步骤] 我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图5142所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1530 J ，g 取10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大？图51421 如图5143所示，质量为M 的木块静止在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L ，子弹进入木块的深度为s ，若木块对子弹的阻力F 视为恒定，则下列关系中错误的是( )图5143A ．FL ＝12Mv 2B ．Fs ＝12mv 2C ．Fs ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2D ．F (L ＋s )＝12mv 20－12mv 22 (多选)[2016·全国卷Ⅲ] 如图5144所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )图5144A ．a ＝2（mgR －W ）mRB ．a ＝2mgR －W mRC ．N ＝3mgR －2W RD ．N ＝2（mgR －W ）R■ 规律总结(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简便．(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理没有任何依据． (3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解．(4)应用动能定理时，必须明确各力做功的正负．当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W ，则该力做功为－W ，也可以直接用字母W 表示该力做功，使其字母本身含有负号．考点三 动能定理与图像结合问题解决物理图像问题的基本步骤：] 游乐场有一种滑雪游戏，其理想简化图如图5145甲所示，滑道由倾角为θ＝30°的斜坡和水平滑道组成．小孩在距地面高h ＝10 m 处由静止开始沿斜坡滑下，到达底端时恰好滑上水平滑道上放置的长为l ＝3 m 木板(忽略木板厚度)，此后小孩和木板运动的v t 图像如图乙所示．已知斜坡滑道与水平滑道平滑连接，速度由斜坡方向转为水平方向时大小不变，不计小孩在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)小孩与斜坡间的动摩擦因数； (2)小孩脱离木板时的速度大小．图5145■ 规律总结(1)观察题目给出的图像，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线与坐标轴所表示的物理意义．(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式．(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点，图线与坐标轴所围的面积所对应的物理意义，分析解答问题．或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量．图像所围面积的意义：①v t 图线与横轴围成的面积表示物体的位移；②a t 图线与横轴围成的面积表示物体速度的变化量；③F x 图线与横轴围成的面积表示力所做的功；④P t 图线与横轴围成的面积表示力所做的功．(多选)质量为1 kg 的物体静止在粗糙的水平地面上，在一水平外力F 的作用下运动，如图5146甲所示，外力F 和物体克服摩擦力f 做的功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g 取10 m/s 2.下列分析正确的是( )图5146A ．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B ．物体运动的位移为13 mC ．物体在前3 m 运动过程中的加速度为3 m/s 2D ．x ＝9 m 时，物体的速度为3 2 m/s 考点四1.由于多过程问题的受力情况、运动情况比较复杂，从动力学的角度分析多过程问题往往比较复杂，但是，用动能定理分析问题，是从总体上把握其运动状态的变化，并不需要从细节上了解．因此，动能定理的优越性就明显地表现出来了，分析力的作用是看力做的功，也只需把所有的力做的功累加起来即可．2．运用动能定理解决问题时，有两种思路：一种是全过程列式，另一种是分段列式． 3．全过程列式时，涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：(1)重力做的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；(2)大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积． (3)弹簧弹力做功与路径无关．分)[2016·全国卷Ⅰ] 如图5147所示，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点，AC ＝7R ，A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内．质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点(未画出)，随后P 沿轨道被弹回，最高到达F 点，AF ＝4R ，已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ＝14，重力加速度大小为g .(取sin 37°＝35，cos 37°＝45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小． (2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能．(3)改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放．已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过G 点．G 点在C 点左下方，与C 点水平相距72R 、竖直相距R ，求P运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量．图5147[解答规范] (1)根据题意知，B 、C 之间的距离l 为 l ＝7R －2R ①(1分)设P 到达B 点时的速度为v B ，由动能定理得 ________＝12mv 2B ②(2分)式中θ＝37°，联立①②式并由题给条件得v B ＝2gR ③(1分)(2)设BE ＝x ，P 到达E 点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中，由动能定理有____________________＝0－12mv 2B ④(2分)E 、F 之间的距离l 1为 l 1＝4R －2R ＋x ⑤(1分)P 到达E 点后反弹，从E 点运动到F 点的过程中，由动能定理有________________________＝0 ⑥(2分) 联立③④⑤⑥式并由题给条件得 x ＝R ⑦E p ＝125mgR ⑧(1分)(3)设改变后P 的质量为m 1，D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1＝72R －56R sin θ ⑨(1分) y 1＝R ＋56R ＋56R cos θ ⑩(1分)式中，已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实． 设P 在D 点的速度为v D ，由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1＝12gt 2 ⑪ x 1＝v D t ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D ＝355gR ⑬(1分)设P 在C 点速度的大小为v C ，在P 由C 运动到D 的过程中机械能守恒，有 12m 1v 2C ＝12m 1v 2D ＋m 1g ⎝ ⎛⎭⎪⎫56R ＋56R cos θ ⑭(2分) P 由E 点运动到C 点的过程中，同理，由动能定理有____________________________＝12m 1v 2C ⑮(2分)联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1＝13m ⑯(1分)1 [2016·株洲三模] 如图5148甲所示，一根直杆AB 与水平面成某一角度固定，在杆上套一个小物块，杆底端B 处有一弹性挡板，杆与板面垂直，现将物块拉到顶端A 点由静止释放，物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v t 图像如图乙所示，物块最终停止在B处．重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)物块与杆之间的动摩擦因数； (2)物块滑过的总路程．图51482 山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪道ABC 的底部是一个半径为R 的圆，圆与雪道相切于C 点，C 的切线沿水平方向，到水平雪地之间是高为H 的峭壁，D 是圆的最高点，如图5149所示．运动员从A 点由静止下滑，刚好经过圆轨道最高点D 旋转一周，再滑到C 点后被水平抛出，当抛出时间为t 时，迎面遭遇一股强风，运动员最终落到了雪地上，落地时速度大小为v .已知运动员连同滑雪装备总质量为m ，重力加速度为g ，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道的摩擦阻力，求：(1)A 、C 的高度差h ；(2)运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度；(3)强风对运动员所做的功．图51493 如图51410甲所示，自然伸长的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端在O位置．质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点x0的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O′点位置后，A又被弹簧弹回．A离开弹簧后，恰好回到P点．物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.(1)求物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功．(2)求O点和O′点间的距离x1.(3)如图乙所示，若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接，将A 放在B右边，向左推A、B，使弹簧右端压缩到O′点位置，然后从静止释放，A、B共同滑行一段距离后分离．分离后物块A向右滑行的最大距离x2是多少？图51410■ 规律总结利用动能定理求解多过程问题的基本思路1．弄清物体的运动由哪些过程组成．2．分析每个过程中物体的受力情况．3．各个力做功有何特点，对动能的变化有无影响．4．从总体上把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的动能．5．对所研究的全过程运用动能定理列方程．第15讲机械能守恒定律及其应用教材知识梳理一、重力势能与重力做功1．物体的重力势能等于它所受的________与所处位置的________的乘积，E p＝________．2．重力势能是________量，但有正负，其意义表示物体的重力势能比它在零势能参考平面的大还是小．3．重力势能是物体和________所共有的．重力势能的大小与零势能面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．4．重力做功与物体运动的路径无关，只与重力及________________有关，W G＝mgh.5．重力做功与重力势能变化的关系：W G＝－ΔE p.二、弹性势能1．定义：物体由于发生________而具有的能，是标量．2．弹力做功与弹性势能变化的关系：W＝－ΔE p.三、机械能守恒定律1．内容：在只有重力或(弹簧)弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变．2．表达式(1)守恒角度：E1＝E2(2)转化角度：ΔE k＝－ΔE p(3)转移角度：ΔE A＝－ΔE B3．判断：方法1：只有重力或系统内弹簧弹力做功；方法2：只有动能和势能之间转化，没有其他能量参与．,【思维辨析】(1)重力势能的大小及变化与零势能面的选取有关．( )(2)重力做功与路径有关．( )(3)物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒．( )(4)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒．( )(5)做曲线运动的物体机械能可能守恒．( )考点互动探究考点一机械能守恒的理解和判断题组1.关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( )A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能可能守恒D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒2．如图5151所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能不守恒的是( )图5151A．子弹射入物块B的过程B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大的过程。
全品高考复习方案教师手册理第6单元-平面向量-人教A
第33讲 │ 要点探究
要点探究
► 探究点1 向量的有关概念的应用
例 1 给出下列命题：ຫໍສະໝຸດ ①若|a|＝|b|，则 a＝b； ②若 A，B，C，D 是不共线的四点，则A→B＝D→C是四边 形 ABCD 为平行四边形的充要条件； ③若 a＝b，b＝c，则 a＝c； ④a＝b 的充要条件是|a|＝|b|且 a∥b； ⑤若 a∥b，b∥c，则 a∥c. 其中正确的序号是________．
预测 2012 年新课标高考，对向量基础知识的考查将会延 续近三年的趋势，向量的数量积的考查重点在三角函数、解三 角形、解析几何试题中考查向量的应用．
第六单元 │ 使用建议
使用建议
1．编写意图 本单元内容是高中数学的工具性知识，出现在近几年高考卷中主要有 两个方面：一是平面向量本身的知识的基础题，难度不大，多以选择题、 填空题的形式出现；二是以向量作为工具，考查其他的知识点的交汇与整 合，以解答题为主． 因此，编写时主要考虑以下几方面：(1)每课时的例、习题以巩固基础 知识为主，重点是引导学生用向量知识解决有关长度、夹角、垂直等问题， 把握应用向量知识解决这类问题的方法；(2)适当配备平面向量综合问题的 “新热点”题型，其形式为向量与其他知识的综合，但严格控制难度，用 于训练学生对各个知识点之间联系的渗透，构建知识网络，提供综合应用 能力．
例 2 [2010·湖北卷] 已知△ ABC 和点 M 满足M→A＋M→B＋ M→C＝0，若存在实数 m 使得A→B＋A→C＝mA→M成立，则 m＝
()
A．2
B．3
C．4
D．5
第33讲 │ 要点探究
[思路] 向量的线性运算集中体现在三角形中，可充分利用 向量加减法的三角形法则求解．
B [解析] 如图所示，取 BC 的中点 D，则M→B＋M→C＝ 2M→D，
《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习文档：第2单元 相互作用 物体平衡 作业正文
向成 θ 角,轻杆下端连接一小铁球 1,横杆右边用一根细线吊一小铁球 2.当小车向右 做匀加速运动时,细线保持与竖直方向成 α 角,若 θ<α,则下列说法正确的是 ( ) A.轻杆对小铁球 1 的弹力方向与细线平行 B.轻杆对小铁球 1 的弹力方向沿轻杆向上 C.轻杆对小铁球 1 的弹力大小与夹角 θ 有关 D.轻杆对小铁球 1 的弹力大小与夹角 α 有关
图 K4-9 A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力大于 mg B.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,则盘受到水平向右的静摩擦力 C.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则手指对盘的作用力大小为 μmg D.若盘随手指一起水平向右做匀加速运动,则手指对盘的作用力大小不超过
图 K3-16
课时作业(四) 第 4 讲 摩擦力 时间/40 分钟
基础达标
图 K4-1 1.如图 K4-1 所示,长木板 A 在水平地面上以速度 v1 向右运动,物块 B 在木板 A 的上面 以速度 v2 向右运动.下列判断正确的是(A、B 间的接触面不光滑)( ) A.若 v1=v2,则 A、B 之间无滑动摩擦力 B.若 v1>v2,则 A 受到 B 施加的向右的滑动摩擦力
图 K4-8 8.[2018·西安联考]如图 K4-8 所示,A、B 两物体叠放在水平地面上,A 物体质量 m=20kg,B 物体质量 M=30kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与 A 物体 相连,轻弹簧处于自然状态,其劲度系数为 250N/m,A 与 B 之间、B 与地面之间的动摩 擦因数均为 μ=0.5.现用一水平推力 F 作用于物体 B 上使 B 缓慢地向墙壁移动,当移动 0.2m 时,水平推力 F 的大小为(已知 A、B 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2) ( ) A.350N B.300N C.250N D.200N 9.某杂技演员在做手指玩耍盘高难度的表演,如图 K4-9 所示.已知该盘的质量为 m,手 指与盘之间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 盘底处于水平状态且不考虑盘的自转.下列说法中正确的是 ( )
全品高考复习方案 物理 测评详答
参考答案45分钟单元能力训练卷(一)1．A [解析] 该质点通过的位移是a 点指向b 点的有向线段，大小为2r ，方向向东；它运动的路程是半圆弧的长度，即πr .2．D [解析] 因列车的大小远小于哈尔滨到大连的距离，研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点，选项A 错误；由时间、时刻、位移与路程的意义知时速350公里是指平均速率，921公里是指路程，选项B 错误；由等时位移差公式s n －s m ＝(n －m )aT 2可知加速度大小为a ＝57.5－32.55m/s 2＝5 m/s 2，选项C 错误；由题意可知第4.5 s 末列车速度为57.5 m/s ，由公式v ＝v 0－at 知v 0＝80 m/s ，选项D 正确．3．C [解析] 运动员跳高过程可以看作竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，可得运动员重心升高高度h ＝2.10 m －1.7 m 2＝1.25 m ，根据竖直上抛运动规律得v ＝2gh ＝2×1.25×10 m/s ＝5 m/s ，选项C 正确．4．B [解析] 由x ＝12at 2可得物体通过的第一段位移为x 1＝12a ×12、第二段位移为x 2＝12a ×(1＋2)2－12×a ×12＝12a ×8、第三段位移为x 3＝12a ×(1＋2＋3)2－12×a ×(1＋2)2＝12a ×27，故x 1∶x 2∶x 3＝1∶8∶27.在第一段位移的平均速度 v 1＝x 1t 1、在第二段位移的平均速度v 2＝x 2t 2、在第三段位移的平均速度v 3＝x 3t 3，这三段位移上的平均速度之比 v 1∶v 2∶v 3＝1∶4∶9，选项B 正确．5．A [解析] 物体做匀加速直线运动，则物体通过第一段位移Δx 的中间时刻的瞬时速度v 1＝Δx t 1，同理通过下一段位移Δx 的中间时刻的瞬时速度v 2＝Δx t 2，那么物体运动的加速度a ＝Δv Δt ＝v 2－v 1t 1＋t 22＝Δx t 2－Δx t 1t 1＋t 22＝2Δx （t 1－t 2）t 1t 2（t 1＋t 2），故选项B 、C 、D 错误，选项A 正确． 6．ABC [解析] 因汽车做匀减速直线运动，所以有x ＝12at 2＝v t ，可以求出汽车刹车过程的加速度a 、平均速度v ，选项B 、C 正确；又v ＝at ，可求出汽车刹车过程的初速度，选项A 正确；因不知道汽车的质量，无法求出汽车刹车过程的制动力，选项D 错误．7．BC [解析] 根据题图甲物体从距离参考点x 1的位置沿负方向匀速运动，而乙物体在0～t 1时间内静止在参考点，t 1时刻后沿正方向匀速运动，t 2时刻甲、乙相遇，故选项B 、C 均正确．8．BC [解析] t ＝20 s 时，由v -t 图像可知甲车的位移为300 m ，乙车的位移为200 m ，因而两车若相撞，刹车前的距离应小于100 m ，选项A 错误，B 正确；若相撞，两车一定是在刹车后的20 s 内的某时刻发生相撞的，选项C 正确，D 错误．9．125 m 或245 m[解析] 甲车运动t 0时间的位移为x 0＝12a 1t 20＝45 m<85 m ，尚未追上乙车． 设此后经时间t ，甲与乙相遇，则12a 1(t 0＋t )2＝12a 2t 2＋x AB . 代入数据，解得t ＝4 s 或t ＝8 s.(1)当t ＝4 s 时，甲车追上乙车，第一次相遇处距A 的距离为x 1＝12a 1(t 0＋t )2＝125 m. (2)当t ＝8 s 时，乙车追上甲车，第二次相遇处距A 的距离为x 2＝12a 1(t 0＋t )2＝245 m. 10．(1)10 m/s 2 (2)合法[解析] (1)根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图如图所示：超声波从B 发出到遇到汽车与从被汽车反射到回到B 所需的时间相等，在整个这段时间内汽车的位移为：x ＝355 m －335 m ＝20 m ，初速度为零的匀变速直线运动，在开始相等时间内的位移之比为1∶3，所以x 1＝15 m ，x 2＝5 m ，则超声波被汽车接收时，超声波的位移x ′＝335 m ＋5 m ＝340 m ，所以超声波从B 发出到被汽车接收所需的时间T ＝x ′v 声＝340340s ＝1 s ， 则：t ＝2T ＝2 s根据Δx ＝aT 2，得：a ＝Δx T 2＝15－512 m/s 2＝10 m/s 2 (2)由刹车过程中的位移：x ＝v 202a解得刹车前的速度：v 0＝20 m/s ＝72 km/h车速在规定范围内，是合法的．45分钟单元能力训练卷(二)1．A [解析] 以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知整体的加速度沿斜面向下．以滑块B 为研究对象，A 对B 的摩擦力沿水平方向，把加速度沿水平方向和竖直方向分解，根据牛顿第二定律可知，滑块B 受到水平向左的摩擦力，选项A 正确．2．D [解析] 以A 、B 两球和弹簧组成的系统为研究对象，则有F cos 30°＝2mg sin 30°，得F ＝2 33mg ，隔离A 球分析，有kx ＝mg sin 30°，故弹簧原长为l －x ＝l －mg 2k，选项D 正确．3．C [解析] 由平衡条件可知：F 2cos θ＝mg ，2F 3cos θ＝mg ，F 4＝mg ，F 1＝mg tan θ，因此可知选项A 、B 、D 错误，正确选项为C.4．A [解析] 对物块A ，开始受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力作用而平衡，当施加F 后，仍然处于静止，开始A 所受的静摩擦力大小为m A g sin θ，若F ＝2m A g sin θ，则A 、B 之间的摩擦力大小不变，选项A 正确，B 错误；对整体分析，由于A 、B 不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A 、B 的总重力，施加F 后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件知，B 与墙之间一定有摩擦力，选项C 、D 错误．5．D [解析] 细线上的弹力处处相等，因此细线BO 对天花板的拉力大小是G ，选项A 错误；两段细线上弹力均为G ，构成菱形，合力为2G sin 30°＝G ，大小等于a 杆对滑轮的作用力，选项B 错误，D 正确；a 杆和细线对滑轮的合力大小是0，选项C 错误．6．BCD [解析] A 一直静止，所受合外力一直为零，选项A 错误；以整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件，水平方向：N ＝F ，F 增大则N 增大，选项B 正确； 对B 受力分析，如图所示．根据平衡条件： F ＝ N ′sin θ，可见F 增大则N ′增大，N ″＝ mg ＋N ′cos θ，可见N ′增大则N ″增大，根据牛顿第三定律则球对地面的压力增大，选项C 正确；以整体为研究对象，竖直方向：N ″＋f ＝(M ＋m )g ，若N ″增大至与(M ＋m )g 相等，则f ＝0，选项D 正确．7．CD [解析] 本题相当于一悬线吊一质量为2m 的物体，悬线Oa 与竖直方向夹角为30°，与悬线Oa 垂直时外力F 最小，大小为mg ，所以外力F 大于或等于mg ，选项C 、D 正确．8．CD [解析] 对小球受力分析，如图所示．因为θ＝30°，所以三角形OO ′P 为等边三角形，由相似三角形法得F N ＝F ＝mg ，选项A 错误．由整体法得，容器没有相对运动趋势，选项B 错误．小球处于平衡状态，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡，选项C 正确．由胡克定律有F ＝mg ＝k (L 0－R )，解得弹簧原长L 0＝R ＋mg k，选项D 正确． 9．(1)mg sin θ＋μmg cos θ (2)4μmg cos θ[解析] (1)隔离Q 受力分析如图所示．由平衡条件得F T ＝mg sin θ＋F μ1F N1＝mg cos θ又F μ1＝μF N1，联立得F T ＝mg sin θ＋μmg cos θ.(2)隔离P 受力分析如图所示由平衡条件，得F＋mg sin θ－F′μ1－Fμ2－F T＝0F N2＝mg cos θ＋F′N1又Fμ2＝μF N2联立以上各式得F＝F T＋F′μ1＋Fμ2－mg sin θ＝4μmg cos θ.10．(1)60 N(2)6 kg[解析] (1)对A、B球受力分析如图所示B球处于平衡状态，有：T sin 30°＝m B gT＝2m B g＝2×3×10 N＝60 N(2)球A处于平衡状态，有：在水平方向：T cos 30°＝N A sin 30°在竖直方向：N A cos 30°＝m A g＋T sin 30°由以上两式解得：m A＝6 kg45分钟单元能力训练卷(三)1．A[解析] 从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，如果不受阻力，就会上升到与O点相等的高度，选项A正确；而其他选项都不是由实验直接得到的，需要进一步推理或实验验证，B、C、D错误．2．B[解析] 惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质，选项A错误；力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律F＝ma定义的，当质量以kg为单位、加速度以m/s2为单位时，力的单位为N，1 N＝1 kg·m/s2，选项B正确；物体运动状态改变的难易程度取决于物体的质量，选项C错误；作用力和反作用力作用在两个物体上，其作用效果体现在两个不同的物体上，作用效果不相同，选项D错误．3．B[解析] 将F、t、m的国际单位N、s、kg代入，x的单位为N·s/kg，而1 N＝1 kg·m/s2，所以式中x单位为m/s，m/s为速度单位，不可能为位移单位，所以选项B正确．4．C[解析] 当电梯不动时，水只是在重力的作用下流出，当电梯加速上升时，此时电梯处于超重状态，重力的效果变大，洞口处的水受到的作用力变大，所以水的喷射速率会变大，所以C正确．5．D[解析] 对木箱受力分析，根据平衡条件，水平方向：F cos θ－F f＝ma，竖直方向：F sin θ＋mg －F N ＝0，其中滑动摩擦力F f ＝μF N ，代入数据解得a ＝F （cos θ－μsin θ）m－μg ，所以F 变为原来的4倍时，加速度大于原来的4倍，选项D 正确．6．AD [解析] 剪断悬绳前，隔离B 受力分析，则B 受到重力和弹簧的弹力，弹力F ＝mg ；剪断瞬间，A 受到弹簧的弹力瞬间不变，A 受到的合力为F 合＝mg ＋F ＝2mg ，根据牛顿第二定律，其加速度a ＝2g ，选项A 正确，B 错误；弹簧开始处于伸长状态，弹力F ＝mg ＝kx ，弹簧伸长量x ＝mg k；悬绳剪断后物块A 向下加速运动，向下的弹力逐渐减小，弹力减小为零后弹簧被压缩，当弹簧的弹力(向上)等于重力时，物块A 的加速度减小为零，物块A 的速度最大，此时有F ＝mg ＝kx ′，弹簧的压缩量x ′＝mg k，所以物块A 下降的距离为x ＋x ′＝2x ，选项C 错误，D 正确．7．AB [解析] 对球受力分析如图所示，由牛顿第二定律得F N1－F N2sin θ＝ma ，F N2cos θ＝mg ，联立求解可知：F N2不随a 的变化而变化，F N1随a 的增大而增大，选项A 、B 正确，选项C 错误；由牛顿第二定律，斜面和挡板对球的弹力与重力三个力的合力等于ma ，选项D 错误．8．AC [解析] 设单位长度绳子的质量为m 0，隔离左右两部分绳子，根据牛顿第二定律得，m 1g －F ＝m 1a ，F －m 2g ＝m 2a ，解得a ＝（m 1－m 2）g m ＝（L ＋x ）m 0g －（L －x ）m 0g 2Lm 0＝xg L，F ＝m 2(g ＋a )＝－m 0g Lx 2＋m 0gL ，则x <L 时加速度与x 成正比，x ≥L 时加速度等于重力加速度不变，图A 正确，B 错误；对滑轮有T ＝2F ＝－2m 0g L x 2＋2m 0gL ＝－2m 0g Lx 2＋mg ，图像为开口向下的抛物线，纵轴截距为mg ，所以图C 正确，图D 错误．9．(1)点迹均匀(点迹间距相同) 匀速直线 (2)C(3)5.50 2.40[解析] (1)平衡摩擦力的标志是小车拖着纸带，在不挂沙桶的情况下，给小车一个初速度，小车能做匀速运动，所以纸带上打出的点迹均匀(点迹间距相同)．(2)平衡摩擦力后，对于小车有T ＝Ma ，对于沙和沙桶有mg －T ＝ma ，联立可得a ＝mg M ＋m ＝F M ＋m，若满足m ≪M ，则a -F 的图像为过原点的直线，当沙和沙桶质量较大不满足“m ≪M ”，此情况下按相同方式描点的图像遵循a ＝F M ＋m 规律，随着沙的质量的增加，a -F 的图像的斜率为k ＝1M ＋m将减小，所以图线向下弯曲．所以选项C 正确．(3)从第一个计数点开始读数可得最后一个点的读数为8.60 cm ，所以s 2＝8.60 cm －3.10 cm ＝5.50 cm ，由Δs ＝a ·Δt 2解得加速度为2.40 m/s 2.10．(1)1∶2 (2)9.375 m[解析] (1)由表中数据可知：0～2 s 、3～6 s 物块做匀变速直线运动OP 段加速度为a 1＝Δv 1Δt 1＝6 m/s －02 s ＝3 m/s 2其他部分加速度为a 2＝Δv 2Δt 2＝11 m/s －8 m/s 3 s ＝1 m/s 2 根据牛顿第二定律可得：OP 段：mg sin θ－μ1mg cos θ＝ma 1其他部分：mg sin θ－μ2mg cos θ＝ma 2联立解得μ1∶μ2＝1∶2(2)由表中数据可知：物块2～3 s 之间某时刻经过两种材料连接处设物块2 s 末后经时间Δt 到达连接处，速度为v第2 s 末和第3 s 末的速度分别为v 1＝6 m/s 和v 2＝8 m/s则v ＝v 1＋a 1Δtv 2＝v ＋a 2(1 s －Δt )联立解得Δt ＝0.5 sOP 间的距离x ＝12a 1(2 s ＋Δt )2＝9.375 m 11．(1)5 s (2)14.3 m (3)略[解析] (1)根据牛顿第二定律F cos α－μ(F sin α＋mg )＝ma 1代入数据解得物块的加速度a 1＝1.6 m/s 2又x ＝12a 1t 2 解得物块由a 运动到b 所用的时间t ＝5 s(2)物块从a 端运动到P 点：v 2P ＝2a 1x 1物块从P 点运动到b 端：v 2P ＝2a 2x 2a 2＝μgx ＝x 1＋x 2解得aP 间的距离x 1＝14.3 m(3)物块沿斜面下滑速度最大时，加速度为0根据共点力的平衡条件mg sin θ＝μbc mg cos θ而μbc ＝0.277 ＋ 0.03L b解得L b ＝10 m因此若斜面长度L ＞10 m ，则L b ＝10 m 时速度最大；若斜面长度L ≤10 m ，则在斜面的最底端速度最大45分钟滚动复习训练卷(一)1．A [解析] 小车受到水平向右的弹力作用，弹簧发生拉伸形变，该弹力是弹簧形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，选项A 正确．2．B [解析] 隔离铁块b ，因其匀速运动，故铁块b 受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，A 错误；将a 、b 看作一个整体，竖直方向：F ＝G a ＋G b ，选项D 错误；a 、b 整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项B 正确，C 错误．3．A [解析] 火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项B 、C 错误，选项A 正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项D 错误．4．D [解析] 由于A 、B 相对静止，故A 、B 之间的摩擦力为静摩擦力，A 、B 错误．设民工兄弟对A 、B 在竖直方向上的摩擦力为F f ，以A 、B 整体为研究对象可知在竖直方向上有2F f －(m ＋3m )g ＝(m ＋3m )a ，设B 对A 的摩擦力方向向下，大小为F ′f ，对A 由牛顿第二定律有F f －F ′f －mg ＝ma ，解得F ′f ＝m (g ＋a )，D 正确，C 错误．5．B [解析] 图线的斜率表示速度，甲车的斜率不变，表明甲车做匀速直线运动，选项A 错误；乙车的斜率不断增大，表明乙车的速度越来越大，选项B 正确；t ＝2 s 时刻两图线的斜率不相等，表明两车速度不相等，选项C 错误；由图可知，在0～2 s 内，甲车的位移x 甲＝(4－2) m ＝2 m ，乙车的位移x 乙＝(4－0) m ＝4 m ，选项D 错误．6．AC [解析] 当该同学站在力传感器上静止时，其合力为零，即压力读数恒等于该同学的体重值，由图线可知：该同学的体重约为650 N ，选项A 正确；每次下蹲，该同学都将经历先向下加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的运动，即先经历失重状态，后经历超重状态，读数F 先小于体重，后大于体重；每次起立，该同学都将经历先向上加速(加速度方向向上)、后减速(加速度方向向下)的运动，即先经历超重状态，后经历失重状态，读数F 先大于体重，后小于体重．由图线可知：选项C 正确，B 、D 错误．7．BD [解析] 若小车匀速运动，则小球所受的合力应为零，所以细线应处于竖直状态，选项A 错误；若小车沿斜面向下加速运动，由连接体知识可知，小球的加速度方向沿斜面向下，即小球所受合外力方向沿斜面向下，由此可知选项B 正确，C 错误；同理，选项D 正确．8．AB [解析] 当传送带不动时，物体从A 到B 做匀减速运动，a ＝μg ＝1 m/s 2，物体到达B 点的速度v B ＝v 2A －2ax ＝3 m/s.当传送带逆时针匀速转动时，物体滑上传送带后所受摩擦力不变，物体以相同的加速度一直减速至B ，v B ＝3 m/s.选项A 、B 正确；当传送带顺时针匀速转动时，传送带的速度不同，物体滑上传送带后的运动情况不同．如果传送带速度大于4 m/s ，则物体可能一直加速，也可能先加速后匀速；当传送带速度等于4 m/s 时，物体匀速；当传送带速度小于4 m/s 时，物体可能一直减速，也可能先减速后匀速，选项C 、D 错误．9．(1)P 、Q 之间的距离x (2)h L 2－h 2－v 2L 2gx L 2－h 2[解析] 根据牛顿第二定律有：mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，解得a ＝g sin θ－μg cos θ.设P 、Q 之间的距离为x ，则v 2＝2ax ，联立得μ＝tan θ－v 22gx cos θ，根据题意tan θ＝h L 2－h 2，cos θ＝L 2－h 2L ，即μ＝h L 2－h 2－v 2L 2gx L 2－h 2，故需要测量P 、Q 之间的距离x . 10．(1)3 m (2)2.5 kg (3)40 J[解析] (1)在斜面上运动的过程中：a 1＝g sin 37°＝6 m/s 2，t 1＝1 sBC 的长度s 1＝12a 1t 21＝3 m (2)滑块在斜面上运动时对斜面的压力N 1＝mg cos 37°木块受力平衡，N 1sin 37°＝F 1＝12 N所以m ＝F 1g cos 37°sin 37°＝2.5 kg (3)滑块在水平段运动时，受到的摩擦力f ＝F 2＝5 N ，运动时间t 2＝2 sa 2＝f m＝2 m/s 2，v 1＝a 1t 1＝6 m/s ， s 2＝v 1t 2－12a 2t 22＝8 m W f ＝fs 2＝40 J11．(1)2 m/s 2，方向向右 (2)能 (3)F ≥6 N[解析] (1)物块放上车时相对小车向左运动，滑动摩擦力向右f ＝μmg根据牛顿第二定律有：F 合＝fF 合＝ma解得a ＝μg ＝2 m/s 2，方向向右(2)物块放上车后做匀加速直线运动，设当经历时间t 之后速度达到v 0，物块通过位移s 1＝12at 2 且v 0＝at小车通过位移s 2＝v 0t位移差Δs ＝s 2－s 1＝4 m由于Δs >12L ＝1 m ，故物块会掉下来． (3)加上恒力F 的方向与摩擦力方向相同，故物块合力F ′合＝f ＋F由牛顿第二定律有：F ′合＝ma 0物块放上车后做匀加速直线运动，设当经历时间t 0之后速度达到v 0，物块通过位移为s 11＝12a 0t 20且v 0＝a 0t 0小车通过位移s 22＝v 0t 0只需要满足位移差Δs 0＝s 22－s 11≤12L 即可， 联立各式有：F ≥6 N45分钟单元能力训练卷(四)1．D [解析] 当水平风力F 与小球速度v 0方向平行时，小球做匀变速直线运动，轨迹为直线，选项A 可能；当水平风力F 与小球速度v 0方向不平行时，小球做匀变速曲线运动，轨迹为曲线，选项B 、C 可能；曲线轨迹只能平滑变化，不会出现折线，选项D 不可能．2．B [解析] 由于河宽d ＝80 m ，A 、B 间沿水流方向的距离为l ＝100 m ，所以当船头指向正对岸时有d l ＝v 船v 水，此时合速度刚好沿AB 连线，可以使船从A 运动到B ，若从B 向A 运动，则由于水速大于船速，船不论向哪个方向，均不可能回到A 点，只可能向下游运动，选项B 正确．3．C [解析] 由H ＝12gt 2a 、4H ＝12gt 2b可得：t b ＝2t a ，选项A 错误；由x ＝v 0t 可知，x a ∶x b ＝1∶2，选项C 正确，D 错误；设落地时速度与水平方向夹角为θ，则由tan θ＝gt v 0可知，tan θa ∶tan θb ＝1∶2，θa ≠θb ，选项B 错误．4．C [解析] 子弹在圆筒内做匀速直线运动，在它由圆筒的一端运动到另一端的时间里，由题图可知圆筒转过的角度可能为θ＝2πn ＋4π3(n ＝0，1，2，3…)．子弹穿过圆筒的时间t ＝l v ＝2400 s ＝1200 s ．由ω＝θt 及N ＝ω2π得，转速N ＝200⎝⎛⎭⎫n ＋23 r/s(n ＝0，1，2，3…)，选项C 正确．5．A [解析] 第一宇宙速度又叫环绕速度，选项A 正确，选项B 错误；由G Mm R 2＝m v 2R可知，第一宇宙速度与地球的质量和半径都有关，选项C 、D 错误．6．BD [解析] 设斜面高为h ，倾角为θ，则当小球沿斜面下滑时，其加速度a ＝g sin θ，由h sin θ＝12at 21得t 1＝1sin θ 2h g ，小球平抛时，由h ＝12gt 2得t 3＝t 4＝2h g ，t 2＝2h A g ，故t 1>t 3＝t 4>t 2，选项B 、D 正确．7．AC [解析] 小球A 受到重力、支持力两个力作用，合力的方向水平且指向转轴，则mg tan θ＝mω2r (设圆锥筒内壁的倾角为θ)，其中r ＝R 2，tan θ＝H R ，解得ω＝2gH R，合力大小为mgH R，选项A 、C 正确，B 、D 错误． 8．AD [解析] “嫦娥三号”在环月椭圆轨道上P 点向Q 点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即“嫦娥三号”在环月椭圆轨道上P 点的速度小于Q 点的速度，选项A 正确；“嫦娥三号”在环月圆轨道上P 点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入环月椭圆轨道，选项B 错误；根据万有引力提供向心力得G Mm r 2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 2r ，可以解出月球的质量，由于不知道月球的半径，无法知道月球的体积，故无法计算月球的密度，选项C 错误；根据牛顿第二定律得：a ＝GM r2，所以“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过P 点时的加速度相等，选项D 正确．9．(1)k 21k 2g v 2＋2k 21gh 2k 2 (2)12m v 2－k 21k 2mg (h 1－h 2) [解析] (1)设地球质量和半径分别为M 和R ，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M ′、R ′和g ′，探测器刚接触月面时的速度大小为v 1. 由mg ′＝G M ′m R ′2和mg ＝G Mm R 2得g ′＝k 21k 2g 由v 21－v 2＝2g ′h 2得v 1＝v 2＋2k 21gh 2k 2. (2)设机械能变化量为ΔE ，动能变化量为ΔE k ，重力势能变化量为ΔE p .则ΔE ＝ΔE k ＋ΔE p有ΔE ＝12m v 21－mg ′h 1＝12m ⎝⎛⎭⎫v 2＋2k 21gh 2k 2－m k 21k 2gh 1 得ΔE ＝12m v 2－k 21k 2mg (h 1－h 2)． 10．(1)2 R g (2)18πgR(3)⎝⎛⎭⎫1＋π264mg ，方向竖直向下 [解析] (1)对小球，由自由落体运动规律有2R ＝12gt 2 解得t ＝2 R g . (2) 人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小为v ＝s t其中s ＝πR 4联立解得v ＝18πgR . (3)设乙同学在最低点处受吊篮的支持力为F ，由牛顿第二定律有 F －mg ＝m v 2R解得F ＝⎝⎛⎭⎫1＋π264mg 由牛顿第三定律可知，乙同学在最低点处对吊篮的压力大小为F N ＝F ＝⎝⎛⎭⎫1＋π264mg ，方向竖直向下．45分钟单元能力训练卷(五)1．C [解析] 根据运动规律知A 、B 两球落地的速度大小相同，A 球速度斜向下，B 球速度竖直向下，则速度不同，选项A 错误；落地时重力的瞬时功率P ＝mg v cos θ，因B 球落地时速度竖直向下，所以B 球落地时重力的瞬时功率较大，选项B 错误；重力做功W ＝mgh 与路径无关，选项C 正确；因B 球从抛出到落地所用时间较长，重力对B 球做功的平均功率较小，选项D 错误．2．C [解析] 汽车在前25 s 内的位移为v -t 图像与t 轴所围面积，x ＝450 m ，前25 s 内汽车的平均速度v ＝x t ＝450 m 25 s＝18 m/s ，速度图像的斜率表示加速度，由图像解得前10 s 内的加速度a ＝Δv Δt＝2 m/s 2，根据牛顿第二定律得F －F f ＝ma ，因为牵引力未知，所以前10 s 内汽车所受的阻力无法求解，根据动能定理，15 s 到25 s 内合外力对汽车所做的功W ＝12m v 22－12m v 21＝375 000 J ．选项A 、B 、D 可以求解，不能求解的是选项C. 3．B [解析] 由功的定义式可得，力F 对物体做的功W 1＝Fx cos α，选项A 正确；对物体受力分析知，竖直方向受力平衡，有mg ＝F sin α＋F N ，摩擦力的大小F f ＝μF N ＝μ(mg－F sin α)，由于物体匀速运动，F cos α＝F f ，联立以上各式解得F ＝μmg cos α＋μsin α，则W 1＝Fx cos α＝μmgx cos αcos α＋μsin α，选项D 正确；因物体匀速运动，有F cos α＝F f ，因此力F 对物体做的功等于物体克服摩擦力做的功，选项C 正确．所以不正确的选项是B.4．A [解析] 当加速度为零时，物体做匀速运动，此时的牵引力等于阻力，速度为最大值；由功率的计算公式可得P ＝F v ，而F －f ＝ma ，联立可得1v ＝m P a ＋f P ，由图像可得斜率为mP ，截距为fP ，因此可求出m 、f 和v m ，选项A 正确．物体做变加速运动，无法求解物体加速运动的时间，选项D 错误．5．ABC [解析] 根据滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ可知，滑动摩擦力等于滑块重力沿斜面向下的分力．施加一沿斜面向上的F ＝mg sin θ的恒力后，恒力和摩擦力对滑块做的总功为零，所以滑块的机械能保持不变，重力势能随位移x 均匀增大，图C 正确，D 错误．克服摩擦力做功W ＝F f x 随位移x 均匀增大，滑块的动能E k 随位移x 均匀减小，图A 、B 正确．6．BD [解析] 两物块静止时，mg ＝m a g sin θ，解得m a ＝msin θ，分别对a 、b 应用牛顿第二定律，有T －m a g sin θ－F f ＝m a a ，F ＋mg －T ＝ma ，解得a ＝F －F f m ＋m a <Fm ，选项A 错误；a 重力势能的增量为ΔE p ＝m a gh sin θ＝mgh ，选项B 正确；根据能量守恒定律，绳的拉力对a 做的功等于a 增大的机械能和克服摩擦力产生的热量之和，所以绳的拉力对a 做的功大于a 增大的机械能，选项C 错误；对a 、b 组成的系统应用动能定理，Fh ＋mgh －m a gh sin θ－F f h ＝ΔE k ，即Fh －F f h ＝ΔE k ，所以选项D 正确．7．(1)AD (2)刻度尺、天平[解析] (1)为了使细线对小车的拉力做的功为合力的功，需平衡摩擦力，步骤A 正确；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车运动，步骤B 错误；为减小测量误差，纸带上的两个研究点应适当远些，步骤C 错误；为了将沙和沙桶的总重力当作小车受到的合力，应该保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，步骤D 正确．(2)需要用刻度尺测点之间的长度，用天平测小车的质量、沙和沙桶的总质量．8．(1)15 m/s 0.5 m/s 2 (2)75.375 m[解析] (1)飞机刚要离开地面时由平衡条件有： k v 2＝mg解得：v ＝15 m/s飞机匀加速过程由运动学公式有： 2ax ＝v 2解得：a ＝0.5 m/s 2.(2)飞机以恒定功率启动，根据动能定理有：4Pt ×0.8－fx ′＝12m v 2解得x ′＝75.375 m.9．(1)40 N ，方向竖直向上 (2)0.5 s 8 J (3)1 m [解析] (1)设物块冲上圆形轨道最高点B 时速度为v 由机械能守恒定律得： 12m v 20＝12m v 2＋2mgR 物块经B 点时，由牛顿第二定律得 F N ＋mg ＝m v 2R联立解得F N ＝40 N由牛顿第三定律知，物块对轨道压力大小为40 N ，方向竖直向上． (2)物块在Q 点时速度为v 0＝6 m/s 在PQ 段运动时，由牛顿第二定律得 μmg ＝ma由匀变速直线运动规律得 l ＝v 0t －12at 2联立解得，PQ 段运动时间t ＝0.5 s 设物块在P 点时速度为v 1则v 21－v 20＝－2μgl根据能量守恒定律，物块压缩弹簧时动能转化为弹性势能 E pm ＝12m v 21联立并代入数据解得：E pm ＝8 J.(3)设物块以初速度v 0冲上轨道直到回到PQ 段右侧Q 点时速度为v 2 根据动能定理得 －2μmgl ＝12m v 22－12m v 20 物块恰能不脱离轨道，则最高点的速度v 3应满足mg ＝m v 23R根据机械能守恒定律得 12m v 22＝2mgR ＋12m v 23 联立解得l ＝1 m.45分钟滚动复习训练卷(二)1．C [解析] 根据速度—时间图像的斜率表示加速度，结合图像得各段时间内的加速度大小分别为：a 1＝Δv 1Δt 1＝23 m/s 2，a 2＝Δv 2Δt 2＝13 m/s 2，因为a 1>a 2，所以拉力方向与运动方向相反，根据牛顿第二定律得，F ＋F f ＝ma 1，F f ＝ma 2，联立解得F ＝0.1 N ，F f ＝0.1 N ，选项C 正确；前3 s 内物体的位移x 1＝5 m/s ＋3 m/s2×3 s ＝12 m ，水平拉力对物体做功W 1＝－Fx 1＝－1.2 J ，选项D 错误；设撤去拉力后还能滑行的距离为x 2，由动能定理得－F f x 2＝0－12m v 2，解得x 2＝m v 22F f＝13.5 m ，故选项A 错误；由F f ＝μmg 得μ≈0.03，故选项B 错误．2．D [解析] 木块A 受重力mg 、推力F 1、支持力F N 作用，当这三个力的合力为零时，A 、B 间没有摩擦力，选项A 错误；B 对A 的支持力无法确定，选项C 错误；对A 、B 整体进行受力分析，水平方向整体受两个推力F 1、F 2，竖直方向受重力(M ＋m )g 、地面对整体的支持力作用，水平方向两个推力恰好平衡，所以斜面体B 与地面之间无摩擦力作用，地面对B 的支持力等于(m ＋M )g ，选项B 错误，选项D 正确．3．D [解析] 飞船在轨道Ⅰ上经过P 点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动，所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于在轨道Ⅱ上运动时的机械能，选项A 错误；根据G Mm r 2＝mr⎝⎛⎭⎫2πT 2得周期T ＝2πr 3GM，虽然r 相等，但是由于地球和火星的质量不相等，所以周期T 不相等，选项B 错误；飞船在轨道Ⅲ上运动到P 点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P 点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，选项C 错误；根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P 点速度大于在Q 点的速度，选项D 正确．4．AC [解析] 当甲、乙被弹开时的速度大于v 0时，两滑块可能均沿弹开的速度方向做减速运动直到离开传送带，由v 2－v 20＝2ax 得离开传送带时的速度v 大小相等，由平抛运动规律得距释放点的水平距离相等，选项A 正确；甲滑块可能减速为零后反向加速，回到初始位置时的速度与乙被弹开时的速度相同，故其从右侧离开传送带时的速度与乙的相等，则选项C 正确．5．AD [解析] 开始状态物块受沿斜面向上的静摩擦力．小球摆动到最低点过程机械能守恒，mgl ＝12m v 2，解得v ＝2gl ；小球在最低点时，有T －mg ＝m v 2l ，解得T ＝3mg ；对物块受力分析得T ＝4mg sin 30°＋F f ，解得F f ＝mg ，方向平行于斜面向下，摩擦力方向改变，选项A 正确，选项B 错误；适当增加OA 段绳子的长度，小球在最低点受到的拉力T 不变，物块受力情况不变，不可能滑动，选项C 错误；以斜面体、物块整体为研究对象，小球下摆过程对整体有左偏下的拉力，斜面体有向左滑动的趋势，所以摩擦力水平向右，选项D 正确．6．AC [解析] A 、B 一起做匀速圆周运动，合力提供向心力，加速度即向心加速度．从水平位置a 沿逆时针方向运动到最高点b 的过程中，加速度大小不变，方向指向圆心，在竖直方向有竖直向下的分加速度，因此A 、B 都处于失重状态，选项A 正确，选项B 错误；对A 分析，加速度指向圆心，那么此过程中水平方向加速度逐渐减小，而能够提供A 水平加速度的力只有B 对A 的摩擦力，因此B 对A 的摩擦力越来越小，选项C 正确，选项D 错误．7．(1)0.197 0.160 (2)AC[解析] (1)从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功W ＝Fl ＝mgl ＝0.197 J, 打下计数点5时小车的速度v 5＝d 5＋d 62T ＝0.80 m/s ，ΔE k ＝12M v 25＝0.160 J ；(2)产生误差的主要原因如下，钩码质量没有远小于小车质量，拉力小于mg ，产生系统误差，没有平衡摩擦力，合力应为拉力与摩擦力的合力，选项A 、C 正确．8．(1)7.0 m/s 2 (2)3cos θ1＋10sin θ1＝10 (3)212s [解析] (1)当θ＝0°时，对物块应用牛顿第二定律有： F －μmg ＝ma 0 解得a 0＝7.0 m/s 2.(2)由图可知，当θ＝θ1时，物块的加速度恰好为零 F －μF N －mg sin θ1＝0 F N ＝mg cos θ1解得3cos θ1＋10sin θ1＝10. (3)设F 最长的作用时间为t 根据牛顿第二定律得F －μmg cos θ－mg sin θ＝ma 1 解得a 1＝1.6 m/s 2 v ＝a 1t ，x ＝12a 1t 2。
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全品高考复习方案物理测评手册(考查范围：第一单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．如图D1-1所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是( ) 图D1-1A．2r，方向向东πrB．r，方向向东πrC．2r，方向向东2r D．0 02．如图D1-2是2012年12月1日上午9时整，哈尔滨西客站D502次列车首次发车，标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营．哈大高铁运营里程921公里，设计时速350公里．D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s内的位移是57.5 m，第10 s内的位移是32.5 m，则下列说法正确的有( ) 图D1-2A．在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B．时速350公里是指平均速度，921公里是指位移C．列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s2D．列车在开始减速时的速度为80 m/s3．某中学生身高1.7 m，在学校运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过2.10m的横杆，获得了冠军．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为(g取10 m/s2)( )图D1-3A．7 m/sB．6.5 m/sC．5 m/sD．3 m/s4．一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )A．1∶4∶9 1∶2∶3B．1∶8∶27 1∶4∶9C．1∶2∶3 1∶1∶1D．1∶3∶5 1∶2∶35．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx所用时间为t2.则物体运动的加速度为( )A.2Δx（t1－t2）t1t2（t1＋t2） B.Δx（t1－t2）t1t2（t1＋t2）C.2Δx（t1＋t2）t1t2（t1－t2） D.Δx（t1＋t2）t1t2（t1－t2）6．匀速运动的汽车从某时刻开始刹车，匀减速运动直至停止．若测得刹车时间为t，刹车位移为x，根据这些测量结果，可以求出( )A．汽车刹车过程的初速度B．汽车刹车过程的加速度C．汽车刹车过程的平均速度D．汽车刹车过程的制动力7．甲、乙两物体相对于同一点的x-t图像如图D1-4所示．由图像可知下列说法正确的是( )图D1-4A．甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动B．计时开始时甲、乙不在同一地点C．在t2时刻，甲、乙相遇D．在t2时刻，甲、乙的速度大小相等8．入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足100m．在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞．如图D1-5所示为两辆车刹车后若不相撞的v-t图像，由此可知( )图D1-5A．两辆车刹车时的距离一定等于112.5 mB．两辆车刹车时的距离一定小于100 mC．两辆车一定是在刹车后的20 s之内的某时刻发生相撞的D．两辆车一定是在刹车20 s以后的某时刻发生相撞的二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9．如图D1-6所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车分别在A、B两处，相距85m，现甲车由静止开始以a1＝2.5 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，当甲车运动t0＝6s时，乙车由静止开始以a2＝5 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，求两车相遇处到A处的距离．图D1-610．如图D1-7所示，在高速公路某处安装了一台超声波测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若汽车距测速仪355m时刻测速仪发出超声波，同时汽车由于紧急情况而急刹车，当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止，此时汽车距测速仪335 m，已知声速为340 m/s.(1)求汽车刹车过程中的加速度；(2)若该路段汽车正常行驶时速度要求在60 km/h～110 km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？图D1-745分钟单元能力训练卷(二)(考查范围：第二单元 分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．如图D2-1所示，光滑斜面固定于水平面上，滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A 的B 受力的示意图为图D2-2中的( ) 图D2-1 图2．如图D2-3所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上有质量均为m 的两个小球A 、B ，两球用劲度系数为k 的轻质弹簧相连接，现对B 施加一水平向左的推力F ，使A 、B 均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l ，则弹簧的原长g )( )A ．l ＋mg 2k和2 3mg B ．l ＋mg 2k 和2 33mg C ．l －mg 2k和2 3mg D ．l －mg 2k 和2 33mg 3．如图D2-4所示，用相同的弹簧测力计将同一个质量为m 的重物，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F 1、F 2、F 3、F 4，已知θ＝30°，则有( )图D2-4A ．F 4最大B ．F 3＝F 2C ．F 2最大D ．F 1比其他各读数都小4．如图D2-5所示，物块A 放在直角三角形斜面体B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静止状态．现用力F 沿斜面向上推A ，A 、B 仍处于静止状态．下列说法正确的是( ) 图D2-5A ．A 、B 之间的摩擦力大小可能不变B ．A 、B 之间的摩擦力一定变小C ．B 受到的弹簧弹力一定变小D ．B 与墙之间可能没有摩擦力5．如图D2-6所示，在水平天花板的A 点处固定一根轻杆a ，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O .一根细线上端固定在该天花板的B 点处，细线跨过滑轮O ，下端系一个重为G 的物体，BO 段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是( ) 图D2-6A．细线BO对天花板的拉力大小是G 2B．a杆对滑轮的作用力大小是G 2C．a杆和细线对滑轮的合力大小是GD．a杆对滑轮的作用力大小是G6．如图D2-7所示，横截面为直角三角形的斜劈A，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力F指向球心水平作用在光滑球B上，系统处于静止状态．当力F增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是( ) 图D2-7A．A所受合外力增大B．A对竖直墙壁的压力增大C．B对地面的压力一定增大D．墙面对A的摩擦力可能变为零7．如图D2-8所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角θ＝30°，则F的大小( )图D2-8A．可能为33mgB．可能为32mgC．可能为mgD．可能为2mg8．如图D2-9所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R，容器与水平地面之间的动摩擦因数为μ，O P与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是( )图D2-9A．轻弹簧对小球的作用力大小为32mgB．容器相对于水平面有向左的运动趋势C．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上D．弹簧原长为R＋mg k二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9．如图D2-10所示，位于粗糙固定斜面上的物体P，由跨过定滑轮的轻绳与物体Q相连．已知物体P和Q以及P与斜面之间的动摩擦因数都是μ，斜面的倾角为θ，两物体P、Q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计，若用一沿斜面向下的力F拉P，使其匀速下滑，试求：(1)连接两物体的轻绳的拉力F T的大小；(2)拉力F的大小．图D2-1010．一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图D2-11所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角．已知B球的质量为3 kg，求：(1)细绳对B球的拉力大小；(2)A球的质量．(g取10 m/s2)图D2-1145分钟单元能力训练卷(三)(考查范围：第三单元 分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图D3-1所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )图D3-1A ．如果斜面光滑，小球将上升到与O 点等高的位置B ．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C ．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D ．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小2．下列关于牛顿运动定律的说法中正确的是( )A ．惯性就是物体保持静止状态的性质B ．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的C ．物体运动状态改变的难易程度就是加速度D ．一对作用力与反作用力的作用效果总相同3．在解一道由字母表达结果的计算题中，某同学解得位移结果的表达式为：x ＝F （t1－t2）2m其中F 表示力，t 表示时间，m 表示质量，用单位制的方法检查，这个结果( )A ．可能是正确的B ．一定是错误的C ．如果用国际单位制，结果可能正确D ．用国际单位，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确4．某同学用一个空的“易拉罐”做实验，他在靠近罐底的侧面打一个小洞，用手指堵住洞口，向“易拉罐”里面注满水，再把它悬挂在电梯的天花板上．当电梯静止时，他移开手指，水就从洞口喷射出来，在水未流完之前，电梯启动加速上升．关于电梯启动前、后的两个瞬间水的喷射情况，下列说法中正确的是( )A ．电梯启动前后水的喷射速率不变B ．电梯启动后水不再从孔中喷出C ．电梯启动后水的喷射速率突然变大D ．电梯启动后水的喷射速率突然变小5．如图D3-2所示，一木箱在斜向下的推力F 作用下以加速度a 在粗糙水平地面上做匀加速直线运动．现将( ) 图D3-2A ．2aB ．3aC ．4aD ．5a6．如图D3-3所示，A 、B 两物块质量均为m ，用一轻弹簧相连，将A 用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B 物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x ，现将悬绳剪断，则下列说法正确的是( )图D3-3A．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2gB．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为gC．悬绳剪断后，A物块向下运动距离x时速度最大D．悬绳剪断后，A物块向下运动距离2x时速度最大7．如图D3-4所示，质量为m的球置于斜面上，球被一个竖直挡板挡住，处于静止状态．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( ) 图D3-4A．球做匀加速运动时竖直挡板对球的弹力比球处于静止状态时的大B．斜面对球的弹力保持不变C．若加速度足够大，则斜面对球的弹力可能为零D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma8．如图D3-5所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，连接天花板和滑轮的绳子对滑轮的拉力为T.已知重力加速度大小为g，下列a-x)图D3-5二、实验题(17分)9．某同学用如图D3-7甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”．(1)实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器________________运动．甲乙图D3-7(2)如果该同学先如(1)中的操作，平衡了摩擦力．以沙和沙桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加沙，沙的质量最终达到13M，测小车加速度a，作a-F的图像．下列图线正确的是________．A B C D图D3-8(3)设纸带上计数点的间距为s1和s2.如图D3-9为用米尺测量某一纸带上的s1、s2的情况，从图中可读出s1＝3.1 0 cm，s2＝________cm，已知打点计时器的频率为50Hz2)图D3-9三、计算题(第10题15分，第11题20分，共35分，写出必要的步骤和文字说明)10．如图D3-10所示，倾角为θ＝30°的斜面由两种材料制成，其中OP段与其他部分动摩擦因数不同，现将一带有速度传感器的小物块(可视为质点)从O点由静止释放，速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表2图D3-10(1)(2)OP间的距离大小．11．如图D3-11所示，水平平台ab长为20m，平台b端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc连接，斜面倾角为θ＝30°.在平台a端放上质量为5kg的物块，并给物块施加与水平方向成α＝37°角的50N推力后，物块由静止开始运动．已知物块与平台间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求物块由a运动到b所用的时间；(2)若物块从a端运动到P点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b端开始下滑，则aP间的距离为多少？(物块在b端无能量损失)(3)若物块与斜面间的动摩擦因数μbc＝0.277＋0.03L b，式中L b为物块在斜面上所处的位置离b端的距离，在(2 )图D3-1145分钟滚动复习训练卷(一)(考查范围：第一单元～第三单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．如图G1-1所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是( )图G1-1A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车2．如图G1-2所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是( )图G1-2A．木块a与铁块b间不一定存在摩擦力B．木块与竖直墙面间不存在水平弹力C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D．竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和3．我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功发射第九颗北斗导航卫星，这是北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星．关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( ) A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用4．如图G1-3所示，在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A、B间的摩擦力为( )图G1-3A．μFB．2μFC.32m(g＋a)D．m(g＋a)5．甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶，它们的位移x随时间t变化的关系图线分别如图G1-4中甲、乙所示，图线甲为直线且与x轴交点坐标为(0，2 m)，图线乙为过坐标原点的抛物线，两图线交点的坐标为P(2 s，4 m))图G1-4A．甲车做匀加速直线运动B．乙车速度越来越大C．t＝2 s时刻甲、乙两车速率相等D．0～2 s内甲、乙两车发生的位移相等6．如图G1-5所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线，由图线可知该同学( )图G1-5A．体重约为650 NB．做了两次下蹲—起立的动作C．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态7．如图G1-6所示，小车在外力作用下沿倾角为θ的斜面运动，小车的支架上用细线拴一个摆球，悬点为O ，现用过O的水平虚线MN和竖直虚线PQ将竖直平面空间分成四个区间，则下列说法正确的是( ) 图G1-6A．若小车沿斜面向上匀速运动，则稳定后细线可能在Ⅲ区与竖直方向成一定夹角B．若小车沿斜面向下匀加速运动，则稳定后细线可能在Ⅳ区与竖直方向成一定夹角C．无论小车沿斜面向下的加速度多大，稳定后细线都不可能在Ⅰ区与水平方向成一定夹角D．无论小车沿斜面向上的加速度多大，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向8．如图G1-7所示，水平传送带A、B两端相距x＝3.5m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度v A＝4m/s，到达B端的瞬时速度设为v B.下列说法中正确的是( )图G1-7A．若传送带不动，v B＝3 m/sB．若传送带逆时针匀速转动，v B一定等于3 m/sC．若传送带顺时针匀速转动，v B一定等于3 m/sD．若传送带顺时针匀速转动，v B不可能等于3 m/s二、实验题(10分)9．如图G1-8所示为某同学测量物块与木板之间动摩擦因数μ的实验装置示意图．将木板调整到合适倾角后固定，在木板上Q处固定一个速度传感器，通过速度传感器可测出物块通过Q点时的速度v.用实验室提供的刻度h.图G1-8(1)让物块从木板上的P点由静止开始下滑，为了测出物块与木板之间的动摩擦因数，还需用刻度尺测量的物理量有________________(用文字说明并用相应字母表示)；(2)若重力加速度为g，则动摩擦因数可用测得的物理量和已知量表示为μ＝____________________．三、计算题(第10题18分，第11题24分，共42分，写出必要的步骤和文字说明)10．如图G1-9甲所示，一木块放在光滑水平地面上，木块的AB段上表面水平且粗糙，BC段表面倾斜且光滑，倾角为37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时示数为正值，被拉时示数为负值．t＝0时，一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，到A点离开木块，不计在B处因碰撞造成的能量损失．在运动过程中，力传感器记录到力和时间的关系如图乙所示．已知重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)斜面BC的长度；(2)滑块的质量；甲乙图G1-911．在水平长直的轨道上，有一长度L＝2 m的平板车在外力控制下始终保持速度v0＝4m/s向右做匀速直线运动．某时刻将一质量为m＝1kg的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ＝0.2，g取10 m/s2.(1)求小滑块的加速度大小和方向；(2)求通过计算判断滑块能否从车上掉下；(3)若当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与v0同向的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，图G1-1045分钟单元能力训练卷(四)(考查范围：第四单元分值：100分)一、选择题(每小题6分，共48分，1～5小题为单选，6～8小题为多选)1．一小球在光滑水平面上以某一速度v0做匀速直线运动，运动途中受到与水平面平行的恒定风力F作用，则小球的运动轨迹不可能为图D4-1中的( )A B C D图D4-12．一条自西向东的河流，南北两岸有两个码头A 、B ，如图D4-2所示．已知河宽为80 m ，水流的速度为5 m/s ，两个码头A 、B 沿水流的方向相距100 m ．现有一种船，它在静水中的行驶速度为4m/s ，若使用这种船渡河，且沿直线运动，则( )图D4-2A ．它可以正常来往于A 、B 两个码头B ．它只能从A 驶向B ，无法返回C ．它只能从B 驶向A ，无法返回D ．无法判断3．如图D4-3所示，在距水平地面H 和4H 高度处，同时将质量相同的a 、b 两小球以相同的初速度v 0水平抛出，则以下判断正确的是 ( )图D4-3A ．a 、b 两小球同时落地B ．两小球落地速度方向相同C ．a 、b 两小球水平位移之比为1∶2D ．a 、b 两小球水平位移之比为1∶44．一中空圆筒长l ＝200cm ，其两端用纸封闭，使筒绕其中心轴线OO ′匀速转动，一子弹沿与OO ′平行的方向以v ＝400m/s 的速度匀速穿过圆筒，在圆筒两端面分别留下弹孔A 和B ，如图D4-4所示．今测得A 和轴线所在平面与B 和轴线所在平面的夹角为120°，此圆筒的转速为( )图D4-4A.4003r/s B.2003 r/s C ．200⎝⎛⎭⎫n ＋23 r/s(n ＝0，1，2，3…) D ．200⎝⎛⎭⎫n ＋13 r/s(n ＝0，1，2，3…) 5．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( )A ．第一宇宙速度又叫环绕速度B ．第一宇宙速度又叫脱离速度C ．第一宇宙速度跟地球的质量无关D ．第一宇宙速度跟地球的半径无关6．如图D4-5所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O 有一小球由静止释放，运动到底端B 的时间为t 1.若给小球不同的水平初速度，小球落到斜面上的A 点经过的时间为t 2，落到斜面底端B 点经过的时间为t 3，落到水平面上的C 点经过的时间为t 4，则( )图D4-5A．t2>t1B．t3>t2C．t4>t3D．t1>t47．如图D4-6所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．一个质量为m的小球A 紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为g，则( )图D4-6A．小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝2gH RB．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C．小球A受到的合力大小为mgH RD．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上8．我国“嫦娥三号”探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，“嫦娥三号”的飞行轨道示意图如图D4-7所示．假设“嫦娥三号”在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则( )。