2020年高三物理高考二轮复习强化训练:力与运动全国通用
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本套资源目录2020届高考物理二轮复习专题强化练一力与物体的平衡含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练七碰撞与动量守恒定律含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练三力与曲线运动含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练九磁场及带电粒子在磁场中的运动含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练二力与直线运动含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练五功和功率动能定理含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练八电场及带电粒子在电场中的运动含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练六机械能守恒定律功能关系含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十一直流电路与交流电路含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十七选修模块含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十三三大观点解决电磁感应问题含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十二电磁感应规律及其应用含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十五力学实验含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十八选修模块含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十六电学实验含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十四近代物理初步含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练十带电粒子在复合场中的运动含解析2020届高考物理二轮复习专题强化练四万有引力定律与航天含解析专题强化练(一)考点1 物体的受力分析1.(2019·浙江卷)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是( )A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力解析:小明与船之间存在静摩擦力,A正确;杆的弯曲是由于受到小明对杆的作用力,B错误;杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力,大小相等,C错误;小明对杆的力和岸对杆的力受力物体都是杆,两者不是作用力与反作用力,故D错误.答案:A2.(2018·商丘一模)如图所示,物体B与竖直墙面接触,在竖直向上的力F的作用下,A、B均保持静止,则物体B的受力个数为( )A.2个B.3个C.4个D.5个解析:物体A处于静止状态,其受到的合外力为零,受力分析如甲图所示;对物体A、B整体受力分析如图乙所示,竖直墙面对物体B没有弹力作用,则墙面也不会提供静摩擦力;对物体B受力分析,如图丙所示,则物体B受到4个力的作用,选项C正确.答案:C3.(2019·柳州模拟)两个质量相同的直角楔形物体a和b,分别在垂直于斜边的恒力F1和F2作用下静止在竖直墙面上,如图所示,下列说法正确的是( )A.a、b一定都受四个力的作用B.a、b所受摩擦力的方向都是竖直向上C.F2一定小于F1D.F1、F2大小可能相等解析:对a受力分析如图甲:除摩擦力外的三个力不可能平衡,故一定有摩擦力,摩擦力方向竖直向上,故a受四个力;除摩擦力外对b受力分析如图乙:除摩擦力外,F N、F2、mg三力有可能平衡,沿竖直方向和水平方向分解F2,设F2与竖直方向夹角为α则有:F2cos α=mg,F2sin α=F N,解得F2=mgcos α;(1)若F2=mgcos α没有摩擦力,此时b受3个力;(2)若F2>mgcos α,摩擦力向下,b受四个力;(3)若F2<mgcos α,摩擦力向上,b受四个力;F1和F2没有必然的联系,有可能相等,但也有可能不等,故D正确,A、B、C错误.答案:D考点2 共点力的平衡4.(2019·江苏卷)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为( )A.F Tsin αB.F Tcos αC .F T sin αD .F T cos α解析:以气球为研究对象,受力分析如图所示,则由力的平衡条件可知,气球在水平方向的合力为零,即风对气球作用力的大小为F =F T sin α,C 正确,A 、B 、D 错误.答案:C5.(多选)(2019·烟台调研)如图所示,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 、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( )A .轻弹簧对小球的作用力大小为32mg B .容器相对于水平地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 ,所以A 项错误;由整体法得,容器与地面间没有相对运动趋势,B 项错误;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,故C 项正确;由胡克定律有F =mg =k (L 0-R ),解得弹簧原长L 0=R +mg k,D 项正确.答案:CD考点3 动态平衡6.(多选)(2019·新乡模拟)如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平.现使木板P 绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止,与原位置的情况相比( )A.B对A的支持力不变B.B对A的支持力减小C.木板对B的支持力增大D.木板对B的摩擦力增大解析:开始时,A只受到重力和支持力作用而处于平衡状态,所以B对A的支持力与A的重力大小相等、方向相反,A不受B的摩擦力作用,P转动后,A受到重力、B对A的支持力和摩擦力作用而平衡,此时B对A的支持力和摩擦力的合力与A的重力大小相等,所以B对A的支持力一定减小了,B正确,A错误;以整体为研究对象,受到总重力G、板的支持力F N和摩擦力F f作用,设板的倾角为θ,由平衡条件有F N=G cos θ,F f=G sin θ,θ减小,F N增大,F f减小,C正确,D错误.答案:BC7.(多选)(2019·潍坊调研)如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( )A.b对c的摩擦力一定减小B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C.地面对c的摩擦力方向一定向右D.地面对c的摩擦力一定减小解析:若m a g>m b g sin θ,则b对c的摩擦力平行于斜面向上,且随a中的沙子缓慢流出,b对c的摩擦力减小;若m a g<m b g sin θ,则b对c的摩擦力平行于斜面向下,且随a中的沙子缓慢流出,b对c的摩擦力增大,A错误,B正确;以b、c为整体受力分析,应用平衡条件可得,地面对c的摩擦力方向一定水平向左,且F f=m a g cos θ,随m a的减小而减小,C错误,D正确.答案:BD8.(多选)(2019·西安模拟)如图所示,一根绳子一端固定于竖直墙上的A 点,另一端绕过动滑轮P 悬挂一重物B ,其中绳子的PA 段处于水平状态,另一根绳子一端与动滑轮P 的轴相连,在绕过光滑的定滑轮Q 后在其端点O 施加一水平向左的外力F ,使整个系统处于平衡状态,滑轮均光滑、轻质,且均可看作质点,现拉动绳子的端点O 使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态,则该平衡状态与原平衡状态相比较( )A .拉力F 增大B .拉力F 减小C .角θ不变D .角θ减小解析:以动滑轮P 为研究对象,AP 、BP 段绳子受的力始终等于B 的重力,两绳子拉力的合力在∠APB 的角平分线上,拉动绳子后,滑轮向上运动,两绳子夹角减小,两拉力的合力增大,故F 增大,A 项正确,B 项错误;PQ 与竖直方向夹角等于∠APB 的一半,故拉动绳子后角θ减小,C 项错误,D 项正确.答案:AD9.(2019·商丘模拟)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m 的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F 和轨道对小球的弹力F N 的大小变化情况是( )A .F 不变,F N 增大B .F 不变,F N 减小C .F 减小,F N 不变D .F 增大,F N 减小解析:小球沿圆环缓慢上移过程中,受重力G 、拉力F 、弹力F N 三个力处于平衡状态.小球受力如图所示,由图可知△OAB ∽△F N AF ,即:G R =F AB =F NR,当A 点上移时,半径R 不变,AB 长度减小,故F 减小,F N 不变,故选项C 正确.答案:C10.(多选)(2019·威海一中摸底)如图所示,质量均为m 的小球A 、B 用劲度系数为k 1的轻弹簧相连,B 球用长为L 的细绳悬于O 点,A 球固定在O 点正下方,当小球B 平衡时,所受绳子的拉力为F T 1,弹簧的弹力为F 1;现把A 、B 间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k 2(k 2>k 1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时小球B 所受绳子的拉力为F T 2,弹簧的弹力为F 2.则下列关于F T 1与F T 2、F 1与F 2大小之间的关系,正确的是( )A .F T 1>F T 2B .F T 1=F T 2C .F 1<F 2D .F 1=F 2解析:以小球B 为研究对象,分析受力情况,如图所示.由平衡条件可知,弹簧的弹力F 和绳子的拉力T 的合力F 合与重力mg 大小相等,方向相反,即F 合=mg ,作出力的合成图如图,由力三角形与几何三角形相似得:mg AO =F AB =F TOB.当弹簧劲度系数变大时,弹簧的压缩量减小,故AB 长度增加,而OB 、OA 的长度不变,故F T 1=F T 2,F 2>F 1,A 、D 错误,B 、C 正确.答案:BC考点4 电学中的平衡问题11.(2018·重庆高三测试)如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒,导体棒中电流为I .要使导体棒静止在斜面上,需要外加匀强磁场的磁感应强度B 的最小值为( )A.mg 2ILB.3mg 2ILC.mg ILD.3mg IL解析:平衡状态下导体棒受三个力,重力为恒力,支持力的方向不变,安培力的大小和方向不确定;由动态平衡知当安培力F 平行于斜面向上时安培力最小,则B 最小,即BIL =mg sin 30°,B =mg2IL,由左手定则知B 的方向垂直于斜面向下.答案:A12.(2019·青岛模拟)如图,绝缘光滑圆环竖直放置,a 、b 、c 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c 位于圆环最高点,ac 连线与竖直方向成60°角,bc 连线与竖直方向成30°角,三个小球均处于静止状态.下列说法正确的是( )A .a 、b 、c 小球带同种电荷B .a 、b 小球带异种电荷,b 、c 小球带同种电荷C .a 、b 小球电量之比为36D .a 、b 小球电量之比为39解析:对c 小球受力分析可得,a 、b 小球必须带同种电荷,c 小球才能平衡.对b 小球受力分析可得,b 、c 小球带异种电荷,b 小球才能平衡.故A 、B 项错误;对c 小球受力分析,将力正交分解后可得:kq a q c r 2ac sin 60°=k q b q cr 2bcsin 30°,又r ac ∶r bc =1∶3,解得q a ∶q b =3∶9.故C 项错误,D 项正确.答案:D专题强化练(七)考点1 冲量与动量定理的应用1.(2019·太原模拟)如图所示是一种弹射装置,弹丸的质量为m ,底座的质量为3m ,开始时均处于静止状态.当弹丸以速度v (相对于地面)发射出去后,底座的速度大小为v4,在发射弹丸过程中,底座受地面的摩擦力的冲量为( )A .零 B.mv4,方向向右C.mv3,方向向右D.3mv4,方向向左 解析:设向右为正方向,对弹丸,根据动量定理:I =mv ,力的作用是相互的,则弹丸对底座的作用力的冲量为:-mv ,对底座,根据动量定理:I f +(-mv )=-3m ·v4得:I f=mv4,为正表示方向向右,故B 正确,A 、C 、D 错误. 答案:B2.(多选)(2018·福建四校二次联考)如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m 的物体以速度v 从斜面底端冲上斜面,达到最高点后又滑回原处,所用时间为t .对于这一过程,下列判断正确的是( )A .斜面对物体的弹力的冲量为零B .物体受到的重力的冲量大小为mgtC .物体受到的合力的冲量大小为零D .物体动量的变化量大小为mg sin θ·t解析:斜面对物体的弹力的冲量大小为:I =F N t =mg cos θ·t ,弹力的冲量不为零,故A 错误;物体所受重力的冲量大小为:I G =mg ·t ,物体受到的重力的冲量大小不为零,故B 正确;物体受到的合力的冲量大小为mgt sin θ,不为零,C 错误;由动量定理得,动量的变化量大小Δp =I 合=mg sin θ·t ,D 正确.答案:BD3.(多选)(2019·曲靖模拟)如图所示,木板B 放在光滑的水平面上,滑块A 在木板上从右向左运动,刚滑上木板B的最右端时,其动能为E1,动量大小为p1;滑到木板B的最左端时,其动能为E2,动量大小为p2;A、B间动摩擦因数恒定,则该过程中,滑块A的平均速度大小为()A.E1+E2p1+p2B.E2-E1p2-p1C.E1p1+E2p2D.E1p1-E2p2解析:设当滑块A从木板右端滑到左端时,经过的时间为t,发生的位移为x,则由动能定理得E2-E1=-F f x;由动量定理得p2-p1=-F f t,解得v=xt=E2-E1p2-p1;选项B正确,A错误;因E1p1=12mv21mv1=v12,E2p2=12mv22mv2=v22,因滑块A做匀变速直线运动,则平均速度v=v1+v22=E1p1+E2p2,选项C正确,D错误.答案:BC4.(2018·马鞍山模拟)质量为2 kg的小物块静止于光滑水平面上,从某一时刻开始,小物块所受的水平冲量与时间的关系如图所示,则在6 s内物块的位移为( )A.0 B.3 m C.6 m D.12 m解析:由图可知0~3 s内以及3~6 s内物块受到的冲量都是与时间成线性关系,可知在0~3 s内和3~6 s内物块受到的力都不变,物体做匀变速直线运动,在0~3 s内物块做初速度等于0的匀加速直线运动,在3~6 s内物块做匀减速直线运动,由运动的对称性可知,6 s末物块的速度又等于0.在0~3 s末,根据动量定理可得I=Δp=mv,所以v=Im=42m/s=2 m/s,所以小物块在6 s内的位移x=v2t1+v2·t2=v2·t=22×6 m=6 m.故C正确.答案:C考点2 碰撞和动量守恒定律的应用5.(2019·惠州模拟)质量为1 kg 的物体从距地面5 m 高处自由下落,落在正以5 m/s 的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有沙子,车与沙的总质量为4 kg ,地面光滑,则车后来的速度为(g 取10 m/s 2)( )A .4 m/sB .5 m/sC .6 m/sD .7 m/s解析:物体和车作用过程中,两者组成的系统水平方向不受外力,水平方向系统的动量守恒.已知两者作用前,车在水平方向的速度v 0=5 m/s ,物体水平方向的速度v =0;设当物体与小车相对静止后,小车的速度为v ′,取原来小车速度方向为正方向,则根据水平方向系统的动量守恒得:mv +Mv 0=(M +m )v ′,解得:v ′=mv +Mv 0M +m =4×51+4m/s =4 m/s ,故选项A 正确,B 、C 、D 错误.答案:A6.(2019·烟台模拟)在光滑水平面上有三个弹性小钢球a 、b 、c 处于静止状态.质量分别为2m 、m 和2m .其中a 、b 两球间夹一被压缩了的弹簧,两球通过左右两边的光滑挡板束缚着.若某时刻将挡板撤掉,弹簧便把a 、b 两球弹出,两球脱离弹簧后,a 球获得的速度大小为v ,若b 、c 两球相距足够远,则b 、c 两球相碰后( )A .b 球的速度大小为13v ,运动方向与原来相反B .b 球的速度大小为23v ,运动方向与原来相反C .c 球的速度大小为83vD .c 球的速度大小为23v解析:设b 球脱离弹簧的速度为v 0,b 、c 两球相碰后b 、c 的速度分别为v b 和v c ,取向右为正方向,弹簧将a 、b 两球弹出过程,由动量守恒定律得0=-2mv +mv 0,解得v 0=2v ,b 、c 两球相碰过程,由动量守恒定律和机械能守恒得mv 0=mv b +2mv c ,12mv 20=12mv 2b +12·2mv 2c ,联立解得v b =-23v (负号表示方向向左,与原来相反),v c =43v ,故B 正确.答案:B7.(多选)(2019·肇庆模拟)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B =2m A ,规定向右为正方向,A 、B 两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞前后A 球动量变化量为-4 kg·m/s,则( )A .左方是A 球,碰前两球均向右运动B .右方是A 球,碰前两球均向左运动C .碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5D .经过验证两球发生的碰撞不是弹性碰撞解析:大小相同的A 、B 两球在光滑水平面上发生碰撞,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得Δp A =-Δp B ,由题知Δp A =-4 kg·m/s,则得Δp B =4 kg·m/s.由于碰撞前两球均向右运动,所以左方是A 球,右边是B 球,故A 正确,B 错误;碰撞后,两球的动量分别为p A ′=p A +Δp A =6 kg·m/s-4 kg·m/s=2 kg·m/s,p B ′=p B +Δp B =6 kg·m/s +4 kg·m/s=10 kg·m/s,由于两球质量关系为m B =2m A ,那么碰撞后A 、B 两球速度大小之比为v ′A v ′B =p A ′m Ap B ′m B =25,故C 正确;碰撞前系统的总动能为E k =p 2A 2m A +p 2B2m B =18m A +362×2m A =27m A,碰撞后系统的总动能为E ′k =p ′2A 2m A +p 2B2m B =2m A +1002×2m A =27m A,可知碰撞过程系统的动能守恒,所以两球发生的碰撞是弹性碰撞,故D 错误.答案:AC8.(2018·宜昌模拟)如图所示,质量为M 的小车静止在光滑的水平面上,小车AB 段是半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道,BC 段是长为L 的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B 点,一质量为m 的滑块在小车上从A 点静止开始沿AB 轨道滑下,然后滑入BC 轨道,最后恰好停在C 点.已知小车质量M =3m ,滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .则( )A .全程滑块水平方向相对地面的位移R +LB .全程小车相对地面的位移大小x =14(R +L )C .滑块m 运动过程中的最大速度v m =2gRD .μ、L 、R 三者之间的关系为R =4μL解析:设全程小车相对地面的位移大小为x ′,则滑块水平方向相对地面的位移x =R +L -x ′.取水平向右为正方向,由水平方向动量守恒得m xt -Mx ′t =0,即m R +L -x ′t -M x ′t=0,结合M =3m ,解得x ′=14(R +L ),x =34(R +L ),故A 错误,B 正确;滑块刚滑到B 点时速度最大,取水平向右为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒分别得0=mv m -Mv 、mgR =12mv 2m +12Mv 2.联立解得v m = 32gR ,故C 错误;对整个过程,由动量守恒定律得0=(m +M )v ′,得v ′=0,由能量守恒定律得mgR =μmgL ,得R =μgL ,故D 错误.答案:B考点3 动量和能量的综合应用9.(2019·株洲质检)如图,长l 的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙,初始时它们直立在光滑的水平地面上.后由于受到微小扰动,系统从图示位置开始倾倒.当小球甲刚要落地时,其速度大小为( )A.2glB.glC.2gl 2D .0解析:两球组成的系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得:mv -mv ′=0,即v =v ′;由机械能守恒定律得:12mv 2+12mv ′2=mgl ,解得:v=gl ,故B 正确.答案:B10.(多选)(2019·铜川模拟)如图所示,质量为M 的楔形物体静止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足够长,与水平方向的夹角为θ.一个质量为m 的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v 0开始运动.当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v ,距地面高度为h ,则下列关系式中正确的是( )A .mv 0=(m +M )vB .mv 0cos θ=(m +M )vC .mgh +12(m +M )v 2=12mv 20D .mgh =12m (v 0sin θ)2解析:小物块上升到最高点时,速度与楔形物体的速度相同,系统水平方向动量守恒,全过程机械能也守恒.以向右为正方向,在小物块上升过程中,由水平方向系统动量守恒得:mv 0cos θ=(m +M )v ,故A 错误,B 正确;系统机械能守恒,由机械能守恒定律得:mgh +12(m+M )v 2=12mv 20,故C 正确,D 错误.答案:BC11.(2019·南昌模拟)有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣,他设计如下实验,在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A 、B 两个物体,它们的质量分别为m 1=1 kg ,m 2=3 kg 并在它们之间放少量炸药,水平面左方有一弹性的挡板,水平面右方接一光滑的14竖直圆轨道.开始A 、B 两物体静止,点燃炸药让其爆炸,物体A 向左运动与挡板碰后原速返回,在水平面上追上物体B 并与其碰撞后粘在一起,最后恰能到达圆弧最高点,已知圆弧的半径为R =0.2 m ,g 取10 m/s 2.求炸药爆炸时对A 、B 两物体所做的功.解析:炸药爆炸后,设A 的速度大小为v 1,B 的速度大小为v 2.取向左为正方向,由动量守恒定律得m 1v 1-m 2v 2=0,A 物体与挡板碰后追上B 物体,碰后两物体共同速度设为v ,取向右为正方向,由动量守恒定律得m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v ,两物体上升到圆弧的最高点时速度为0,两物体的动能转化为重力势能,由机械能守恒定律得12(m 1+m 2)v 2=(m 1+m 2)gR , 炸药爆炸时对A 、B 两物体所做的功W =12m 1v 21+12m 2v 22,联立解得W =10.7 J. 答案:10.7 J12.(2019·廊坊模拟)如图所示,质量M =0.3 kg 的长木板A 放在光滑的水平面上,板长L =1.5 m ,在其左端放一质量m =0.1 kg 的物块B .现给A 和B 以大小相等、方向相反的水平初速度v 0=2 m/s ,使A 开始向左运动、B 开始向右运动.物块与木板间的动摩擦因数为μ,g 取10 m/s 2.(1)要使物块B 不从长木板A 的右端滑落,求动摩擦因数μ的取值范围;(2)若B 恰好不从长木板A 的右端滑落,求B 相对长木板A 滑动过程中发生的对地位移大小.解析:(1)当物块B 滑到木板A 的最右端与木板有共同速度v 时,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律得Mv 0-mv 0=(M +m )v ,根据能量守恒定律知12Mv 20+12mv 20=12(M +m )v 2+μmgL , 联立解得v =1 m/s ,μ=0.4,所以要使物块B 不从长木板A 的右端滑落,动摩擦因数μ的取值范围为μ≥0.4; (2)B 相对于A 滑动过程中的加速度大小a =μmg m=μg =4 m/s 2,由运动学公式有2ax =v 20-v 2,解得B 相对长木板A 滑动过程中发生的对地位移x =0.375 m. 答案:(1)μ≥0.4 (2)0.375 m专题强化练(三)考点1 运动的合成与分解1.(2019·六安模拟)小船在400米宽的河中横渡,河水流速是2 m/s ,船在静水中的航速是4 m/s ,要使船的航程最短,则船头的指向和渡河的时间t 分别为( )A .船头应垂直指向对岸,t =100 sB .船头应与上游河岸成60°角,t =20033 sC .船头应垂直指向对岸,t =20033 sD .船头应与下游河岸成60°角,t =100 s解析:当合速度的方向与河岸垂直时,渡河位移最短,设船头与上游河岸方向的夹角为θ,则cos θ=v 水v 船=12,所以θ=60°,渡河的位移x =d =400 m ,根据矢量合成法则有v 合=v 2船-v 2水=42-22m/s =2 3 m/s ,渡河时间t =d v 合=40023 s =20033s ,故B 正确,A 、C 、D 错误.答案:B2.(2019·济宁模拟)如图所示,细线一端固定在天花板上的O 点,另一端穿过一张CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘.现将CD 光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v 匀速移动,移动过程中,CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为( )A .v sin θB .v cos θC .v tan θ D.vtan θ解析:将光盘水平向右移动的速度v 分解为沿细线方向的速度和垂直于细线方向的速度,而小球上升的速度大小与速度v 沿细线方向的分速度大小相等,故可得:v 球=v sin θ,A 正确.答案:A3.(2019·临汾模拟)一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间内风力突然停止,则其运动的轨迹可能是( )解析:当有水平向右的风时,会产生水平向右的加速度,轨迹向右弯曲,风力停止时,合力向下,且轨迹不能急折,故C 项正确.答案:C考点2 平抛运动4.(多选)(2019·株洲模拟)将一小球以水平速度v 0=10 m/s 从O 点向右抛出,经 3 s 小球恰好垂直落到斜面上的A 点,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,B 点是小球做自由落体运动在斜面上的落点,如图所示,以下判断正确的是( )A .斜面的倾角约是30°B .小球的抛出点距斜面的竖直高度约是15 mC .若将小球以水平速度v ′0=5 m/s 向右抛出,它一定落在AB 的中点P 的上方D .若将小球以水平速度v ′0=5 m/s 向右抛出,它一定落在AB 的中点P 处 解析:设斜面倾角为θ,对小球在A 点的速度进行分解有tan θ=v 0gt,解得θ=30°,A 项正确;小球距过A 点水平面的距离为h =12gt 2=15 m ,所以小球的抛出点距斜面的竖直高度肯定大于15 m ,B 项错误;若小球的初速度为v 0′=5 m/s ,过A 点作水平面,小球落到水平面的水平位移是小球以初速度v 0=10 m/s 抛出时的一半,延长小球运动的轨迹线,得到小球应该落在P 、A 之间,C 项正确,D 项错误.答案:AC5.(2019·广东四校联考)从同一高度同时将a 、b 两个完全相同的小球分别竖直上抛和斜上抛,它们的初速度大小相同;若不计空气阻力,则以下说法中正确的是( )A .在空中运动的过程中,两球的加速度相同B .两球触地时的瞬时速率不同C .两球在空中运动的时间相同D .两球运动的位移相同解析:两球在空中都只受重力作用,两球的加速度都为重力加速度g ,A 项正确;因两球都只受重力,则机械能均守恒,据机械能守恒定律有12mv 20+mgh =12mv 2t ,可知两球触地时的速率相同,B 项错误;因两球以相同的速率分别竖直上抛和斜上抛,则知两球在空中运动时间不同,C 项错误;因两球初始时运动方向不同,则它们发生的位移不同,D 项错误.答案:A6.(多选)(2018·天水二模)如图所示,某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上.若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v 0,不计空气阻力.运动员飞出后在空中的姿势保持不变.重力加速度为g ,则()A .如果v 0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B .不论v 0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C .运动员在空中经历的时间是2v 0tan θg D.运动员落到雪坡时的速度大小是v 0cos θ解析:设在空中飞行时间为t ,运动员竖直位移与水平位移之比y x =12gt 2v 0t =gt 2v 0=tan θ,则有飞行的时间t =2v 0tan θg,故C 正确;竖直方向的速度大小为v y =gt =2v 0tan θ,运动员落回雪坡时的速度大小v =v 20+v 2y =v 01+4tan 2θ,故D 错误;设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为α,则tan α=v y v x =2v 0tan θv 0=2tan θ,由此可知,运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方向无关,初速度不同,运动员落到雪坡时的速度方向相同,故A 错误,B 正确.答案:BC考点3 圆周运动7.(2019·惠州模拟)如图所示,一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动,在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面,整个过程小球相对框架没有发生滑动,A 与B 到轴的距离相等,则下列说法正确的是( )A .框架对A 的弹力方向垂直框架向下B .框架对B 的弹力方向可能垂直框架向下。
2020届高考物理二轮:力、运动、牛顿运动定律练习及答案**力、运动、牛顿运动定律**1、如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把挡板由竖直位置绕O 点缓慢转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()A.F1先增大后减小,F2一直减小B.F1先减小后增大,F2一直减小C.F1和F2都一直在增大D.F1和F2都一直在减小2、(2019·河北唐山市模拟)如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。
现给小滑块施加一竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有(AD)A.轻绳对小球的拉力逐渐增大B.小球对斜劈的压力先减小后增大C.竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大3、(2019·珠海模拟)如图所示,水平固定且倾角为37°的光滑斜面上有两个质量均为m=1 kg 的小球A、B,它们用劲度系数为k=200 N/m的轻质弹簧连接,弹簧的原长为l0=20 cm。
现对B施加一水平向左的推力F,使A、B均在斜面上以加速度a=4 m/s2向上做匀加速运动,此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)()A.0.15 m,25 N B.0.25 m,25 NC.0.15 m,12.5 N D.0.25 m,12.5 N4、无风时气球匀速竖直上升,速度为3 m/s。
现吹水平方向的风,使气球获得4 m/s的水平速度,气球经一定时间到达某一高度h,则()A.气球实际速度的大小为7 m/sB.气球的运动轨迹是曲线C.若气球获得5 m/s的水平速度,气球到达高度h的路程变长D.若气球获得5 m/s的水平速度,气球到达高度h的时间变短5、(双选)质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧,弹簧劲度系数为k,现将物块A、B放在水平地面上一斜面体的斜面上等高处,如图所示,弹簧处于压缩状态,且物块与斜面体均能保持静止.已知斜面的倾角为θ,两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是(重力加速度为g)()A.斜面体和水平地面间一定有静摩擦力B.斜面对A、B组成的系统的静摩擦力为2mgsinθC.若将弹簧拿掉,物块有可能发生滑动D.弹簧的最大压缩量为mgk(μ2cos2θ-sin2θ)126、(2019·全国卷Ⅱ)[双选]如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
2020届高考物理通用二轮题:力、运动、牛顿运动定律练习及答案高考:力、运动、牛顿运动定律1、.(2019·青岛质检)如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,轻杆A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),轻杆B端吊一重物G,现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢上拉(均未断),在AB杆达到竖直前,以下分析正确的是()A.绳子越来越容易断B.绳子越来越不容易断C.AB杆越来越容易断D.AB杆越来越不容易断2、(2019·安徽省六安市模拟)倾斜角度为θ的斜面上有m1和m2两个物体,与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。
两物体间用一根原长为L0的与斜面平行的轻质弹簧连接,当整体沿斜面匀速下滑时弹簧长度为L,如图所示。
则以下说法正确的是(BC)A.若μ1>μ2, 可用张力足够的轻绳替代弹簧B.若μ1=μ2, 可用轻杆替代弹簧C.若μ1<μ2, 弹簧的形变量是(L-L0)D.若m1=m2,则μ1=μ2=tanθ3、(2019·济宁一模)如图所示,质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在轻杆的两端,将其放入光滑的半球形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与两球组成的系统处于平衡状态时,杆对小球A的作用力大小为()A.33mg B.32mgC.233mg D.2mg4、.(2019·晋中调研)如图所示为一个做匀变速曲线运动的物块运动轨迹的示意图,运动至A点时速度大小为v0,经一段时间后物块运动至B点,速度大小仍为v0,但相对于A点时的速度方向改变了90°,则在此过程中()A.物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧B.物块的动能可能先增大后减小C.物块的速度大小可能为v0 2D.B点的加速度与速度的夹角小于90°5、如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力拉住,开始时绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列关系正确的是(AC)A.绳与竖直方向的夹角为θ时,F=2mgcosθB.小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大C.小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变D.小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大6、(2019·武汉调研)[多选]如图所示,一质量为m的小球(可视为质点)从离地面高H处水平抛出,第一次落地时的水平位移为43H,反弹的高度为916H。
2020新课标高考物理二轮冲刺:力与运动选择题练习附答案1、如图所示是悬绳对称且长度可调的自制降落伞,用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验,悬绳的长度l1<l2,匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2,则(B)A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2<G D.F1=F2>G解析:设每根绳与竖直方向的夹角为θ,绳子根数为n,则nFcosθ=G,绳长变大时,夹角θ变小,F变小,选项B正确.2、如图所示,木块A、B静止叠放在光滑水平面上,A的质量为m,B的质量为2m,现施加水平力F拉B,A、B刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动.若改用水平力F′拉A,使A、B也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F′不得超过(B)A.2F B.F 2C.3F D.F 3解析:力F拉物体B时,A、B恰好不滑动,故A、B间的静摩擦力达到最大值,对物体A受力分析,受重力mg、支持力N、向前的静摩擦力f m,根据牛顿第二定律,有f m=ma①,对A、B整体受力分析,受重力3mg、支持力和拉力F,根据牛顿第二定律,有F=3ma②,由①②解得:f m=13F.当F′作用在物体A上时,A 、B 恰好不滑动时,A 、B 间的静摩擦力达到最大值,对物体A ,有F ′-f m =ma 1 ③,对整体,有:F ′=3ma 1 ④,由上述各式联立解得:F ′=12F ,即F ′的最大值是12F ,则使A 、B 也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F ′不得超过12F ,故B 正确.3、如图所示,小球以速度v 0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t 为(重力加速度为g)( D )A.v 0tanθgB.2v 0tanθgC.v 0tanθg D.2v 0tanθg解析:如图所示,要使小球到达斜面的位移最小,则要求落点与抛出点的连线与斜面垂直,所以有tanθ=x y ,而x =v 0t ,y =12gt 2,解得t =2v 0tanθg .4、2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆.在探测器“奔向”月球的过程中,用h 表示探测器与地球表面的距离,F 表示它所受的地球引力,能够描述F 随h 变化关系的图象是( D )解析:在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中,根据万有引力定律,可知随着h的增大,探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的,故能够描述F 随h变化关系的图象是D.5、用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则(D)A.F1=33mg,F2=32mg B.F1=32mg,F2=33mgC.F1=12mg,F2=32mg D.F1=32mg,F2=12mg解析:分析可知工件受力平衡,对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示,结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F1=mgcos30°=32mg、对斜面Ⅱ的压力大小为F2=mgsin30°=12mg,选项D正确,A、B、C均错误.6、如图所示,Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆,O、a、b、c位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点,Ob经过圆心.每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环都从O点无初速释放,用t1、t2分别表示滑环到达a、b 所用的时间,则下列关系正确的是(B)A .t 1=t 2B .t 1<t 2C .t 1>t 2D .无法确定解析:设Oa 与竖直方向夹角为θ,则Ob 与竖直方向夹角为2θ,则2Rcosθ=12gcosθ·t 21,2R =12gcos2θ·t 22,比较可得t 1<t 2,故B 正确.7、如图所示,叠放在水平转台上的物体A 、B 、C 正随转台一起以角速度ω匀速转动,A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ,B 与转台、C 与转台、A 与B 间的动摩擦因数都为μ,B 、C 离转台中心的距离分别为r 、1.5r.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是( C )A .B 对A 的摩擦力有可能为3μmgB .C 与转台间的摩擦力大于A 与B 间的摩擦力 C .转台的角速度ω有可能恰好等于2μg3rD .若角速度ω在题干所述原基础上缓慢增大,A 与B 间将最先发生相对滑动解析:对A 、B 整体,有:(3m +2m)ω2r ≤μ(3m +2m)g ;对C ,有:mω2·1.5r ≤μmg ;对A ,有:3mω2r ≤μ·3mg ,解得:ω≤2μg3r ,即满足不发生相对滑动时,转台的角速度ω≤2μg 3r ,可知A 与B 间的静摩擦力最大值f m =3m·r·ω2=3mr·2μg 3r =2μmg ,故A 错误,C 正确;A 与C 转动的角速度相同,由摩擦力提供向心力,且有m·1.5rω2<3mrω2,即C 与转台间的摩擦力小于A 与B 间的摩擦力,故B 错误;由以上分析可知,最先发生相对滑动的是C ,故D 错误.8、我国发射的“悟空”探测卫星,三年来对暗物质的观测研究已处于世界领先地位.宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时,理论计算的周期与实际观测周期不符,且T 理论T 观测=k(k>1);因此,科学家认为,在两星球之间存在暗物质.假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质(已知质量分布均匀的球体对外部质点的作用,等效于质量集中在球心处对质点的作用),两星球的质量均为m ;那么,暗物质质量为( B )A.k 2-28m B.k 2-14m C .(k 2-1)mD .(2k 2-1)m解析:双星均绕它们的连线的中点做圆周运动,设它们之间的距离为L ,万有引力提供向心力得:G m 2L 2=m 4π2T 2理论·L2,解得:T 理论=πL2LGm .根据观测结果,星体的运动周期T 理论T 观测=k ,这种差异是由双星之间均匀分布的暗物质引起的,均匀分布在双星之间的暗物质对双星系统的作用与一质量等于双星之间暗物质的总质量m ′、位于中点O 处的质点对双星系统的作用相同.则有:G m 2L 2+G mm ′⎝ ⎛⎭⎪⎫L22=m 4π2T 2观测·L 2,解得:T 观测=πL2LG (m +4m ′),所以:m ′=k 2-14m.故B 正确.9、质量为m 的物体P 置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑轻质定滑轮分别连接着P 与小车,P 与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v 水平向右做匀速直线运动。
A .吊篮A 的加速度大小为2gB .物体B 的加速度大小为gC .物体C 的加速度大小为2gD .吊篮A 、物体B 、物体C 的加速度大小均为gAC [弹簧开始时的弹力为F =3mg ,剪断细线的瞬间,弹簧弹力不变,将C 和A 看成一个整体,根据牛顿第二定律可得a AC =F +m +2m gm +2m=2g ,即A 、C 的加速度大小均为2g ,选项A 、C 正确,D 错误;因剪断细线的瞬间,弹簧弹力不变,B 受到的合力仍然为零,故B 的加速度为零,选项B 错误。
]易错点评:不能正确分析力的突变和渐变。
5.高楼坠物危害极大,常有媒体报道高空坠物伤人的事件。
某建筑工地突然有一根长为l 的直钢筋从高空坠下,垂直落地时,恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片。
为了查询钢筋是从几楼坠下的,检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L ,且L >l ,查得当时相机的曝光时间为t ,楼房每层高为h ,重力加速度为g 。
则由此可以求得( )A .钢筋坠地瞬间的速度约为LtB .钢筋坠下的楼层为L -l 22ght2+1C .钢筋坠下的楼层为gt22h+1D .钢筋在整个下落时间内的平均速度约为l2tB [钢筋坠下垂直落地时的影像长度包括钢筋长度和钢筋坠地前在曝光时间t 内下落的距离,因此在时间t 内的平均速度为v =L -lt ,此速度很接近钢筋坠地时的速度v ,因此A选项错误;由v 2=2gH 、v =v ,钢筋坠下的楼层n =H h +1,解得n =L -l 22ght2+1,B 选项正确,C 选项错误;钢筋在整个下落时间内的平均速度约为v 2=L -l2t,D 选项错误。
]6.(20xx·××市高三第二次联考)在平直公路上行驶的a 车和b 车,它们的位移—时间图象分别为图中直线甲和曲线乙,下列判断正确的是( )A .a 、b 两车相遇两次B .b 车运动方向始终不变C .t 1到t 2时间内a 车的平均速度小于b 车的平均速度D .t 1到t 2时间内两车的速度不可能在某时刻相同A [位移—时间图象中,两图线相交表示两车相遇,有两个交点,说明两车相遇两次,A 项正确;b 车的位移先增大后减小,运动方向在t 2时刻发生改变,B 项错误;两车在t 1、t 2时刻的位置均相同,即在t 1~t 2时间内两车的位移相同,故平均速度相同,C 项错误;位移—时间图象的斜率表示速度,故两车在t 1~t 2时间内的某一时刻速度相同,D 项错误。
2019-2020年高三物理高考二轮复习强化训练:力与运动全国通用一、选择题1.一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s。
在这1s内该物体的()A.位移的大小可能小于4mC.加速度的大小可能小于4m/s2B.位移的大小可能大于10mD.加速度的大小可能大于10m/s22.如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态。
则斜面作用于物块的静摩擦力()A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下C.大小可能等于零D.大小可能等于F3.一木块从高处自由下落,在空中某处与一颗水平向北射来的子弹相遇,子弹穿过木块继续飞行。
下面的说法中正确的是()A.木块落地时间与未遇到子弹相比较,将稍变长B.木块落地位置与未遇到子弹相比较,将稍偏向北C.子弹落地时间与未遇到木块相比较,将保持不变D.子弹落地位置与未遇到木块相比较,将稍稍偏向4.物体在如图所示的一个大小和方向按正弦规律变化的水平力F作用下,由静止开始沿光滑水平面向右运动,则下列说法正确的是()A.物体在0--时间内向右加速运动,在--时间内向左减速运动B.物体在0--时间内向右加速运动,在--时间内向右减速运动C.时刻物体速度最大,时刻物体速度为0D.时刻物体速度和加速度都最大,时刻物体加速度最大5.某人在地面以20m/s的速度竖直向上抛出一物,此物经过抛出点上方15m处所经历的时间可能是(g取10m/)()A.1s B.2s C.3s D.4s6.一根张紧的水平弹性绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a点的右方。
如图所示,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正向最大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经过1.0s后,a点的位移为零且向下运动,而b点的位移恰达到负最大,则这列简谐横渡的波速可能等于()A.2m/s B.4.67m/sC.6m/s D.10m/s7.木块A的动量大小为p,动能大小为E,木块B的动量大小为p/2,动能大小为3E,有()A.若将它们放在水平面上,受到的阻力相同时,则B运动时间较长B.若将它们放在水平面上,所通过的路程相同时,则B受到的阻力较大C.若将它们放在水平面上,与水平面的动磨擦因数相同时,A运动的时间较短D.若使它们沿着同一光滑斜面上升,则A上升的距离较短8.由于地球自转,地球上的物体都随地球一起转动。
2020届高考人教物理二轮:力与运动冲刺练习附答案**力与运动**1、如图,一个L形木板(上表面光滑)放在斜面体上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的木块相连.斜面体放在平板小车上,整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则关于各物体的受力情况,下列说法正确的是()A.L形木板受4个力的作用B.斜面体可能只受2个力作用C.木块受2个力作用D.斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力作用解析:选D.先把L形木板、木块、斜面体看成一个整体进行受力分析,受重力、小车的支持力,选项D正确;隔离木块进行受力分析,其受重力、L形木板的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用处于平衡状态,选项C错误;隔离L 形木板进行受力分析,其受重力、斜面体的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向下)、木块的压力、斜面体对它的摩擦力5个力作用,选项A错误;隔离斜面体进行受力分析,其受4个力作用,选项B错误.2、(2019·广西钦州市模拟)日常生活中,我们在门下缝隙处塞紧一个木楔(侧面如图所示),往往就可以把门卡住。
有关此现象的分析,下列说法正确的是(B)A.木楔对门的作用力大于门对木楔的作用力,因而能将门卡住B.门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小C.只要木楔的厚度合适都能将门卡住,与顶角θ的大小无关D.只要木楔对门的压力足够大就能将门卡住,与各接触面的粗糙程度无关[解析]木楔对门的作用力和门对木楔的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故A错误;对木楔受力分析如右图所示:水平方向:f=Fsinθ,最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小,故B正确;对木锲,竖直方向:N=Fcosθ+mg,则f max=μN=μ(Fcosθ+mg),要把门卡住,则有:不管多大的力F均满足f max≥f,即μ(Fcosθ+mg)≥Fsinθ,不管m的大小,只要μ≥tanθ,就可把门卡住,故能否把门卡住,与顶角θ与接触面的粗糙程度有关,故C、D错误。
2020年高三物理第二轮总复习(全套精品)录第1专题力与运动2第2专题动量和能量34第3专题圆周运动、航天与星体问题58第4专题带电粒子在电场和磁场中的运动75第5专题电磁感应与电路的分析101第6专题振动与波、光学、热学、原子物理130第7专题高考物理实验155第8专题数学方法在物理中的应用179第9专题高中物理常见的物理模型198第10专题计算题的答题规范与解析技巧217xx年高三物理第二轮总复习(大纲版)第1专题力与运动知识网络考点预测本专题复习三个模块的内容:运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用、运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容,它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体、虽然运动的描述、受力平衡在近几年(特别是xx年以前)都有独立的命题出现在高考中(如xx年的全国理综卷Ⅰ第23题、四川理综卷第23题),但由于理综考试题量的局限以及课改趋势,独立考查前两模块的命题在xx年高考中出现的概率很小,大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题,而且占不少分值、在综合复习这三个模块内容的时候,应该把握以下几点:1、运动的描述是物理学的重要基础,其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律,公式和推论众多、其中,平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点、2、无论是平衡问题,还是动力学问题,一般都需要进行受力分析,而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法,每年高考都会对其进行考查、3、牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一,与此有关的高考试题每年都有,题型有选择题、计算题等,趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题、此外,它还经常与电场、磁场结合,构成难度较大的综合性试题、一、运动的描述要点归纳(一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法1、某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,即t=v、2、在连续相等的时间间隔T内的位移之差Δs为恒量,且Δs=aT2、3、在初速度为零的匀变速直线运动中,相等的时间T内连续通过的位移之比为:s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)通过连续相等的位移所用的时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn=、4、竖直上抛运动(1)对称性:上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性、(2)可逆性:上升过程做匀减速运动,可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究、(3)整体性:整个运动过程实质上是匀变速直线运动、5、解决匀变速直线运动问题的常用方法(1)公式法灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决、(2)比例法在初速度为零的匀加速直线运动中,其速度、位移和时间都存在一定的比例关系,灵活利用这些关系可使解题过程简化、(3)逆向过程处理法逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”,将物体的运动过程倒过来进行研究的方法、(4)速度图象法速度图象法是力学中一种常见的重要方法,它能够将问题中的许多关系,特别是一些隐藏关系,在图象上明显地反映出来,从而得到正确、简捷的解题方法、(二)运动的合成与分解1、小船渡河设水流的速度为v1,船的航行速度为v2,河的宽度为d、(1)过河时间t仅由v2沿垂直于河岸方向的分量v⊥决定,即t=,与v1无关,所以当v2垂直于河岸时,渡河所用的时间最短,最短时间tmin=、(2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定、当v1<v2时,最短路程smin=d;当v1>v2时,最短路程smin=,如图1-1 所示、图1-12、轻绳、轻杆两末端速度的关系(1)分解法把绳子(包括连杆)两端的速度都沿绳子的方向和垂直于绳子的方向分解,沿绳子方向的分运动相等(垂直方向的分运动不相关),即v1cos θ1=v2cos_θ2、(2)功率法通过轻绳(轻杆)连接物体时,往往力拉轻绳(轻杆)做功的功率等于轻绳(轻杆)对物体做功的功率、3、平抛运动如图1-2所示,物体从O处以水平初速度v0抛出,经时间t到达P点、图1-2(1)加速度(2)速度合速度的大小v==设合速度的方向与水平方向的夹角为θ,有:tan θ==,即θ=arctan 、(3)位移设合位移的大小s==合位移的方向与水平方向的夹角为α,有:tan α===,即α=arctan 要注意合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍,即θ≠2α,而是tan θ=2tan α、(4)时间:由sy=gt2得,t=,平抛物体在空中运动的时间t只由物体抛出时离地的高度sy决定,而与抛出时的初速度v0无关、(5)速度变化:平抛运动是匀变速曲线运动,故在相等的时间内,速度的变化量(g=)相等,且必沿竖直方向,如图1-3所示、图1-3任意两时刻的速度与速度的变化量Δv构成直角三角形,Δv沿竖直方向、注意:平抛运动的速率随时间并不均匀变化,而速度随时间是均匀变化的、(6)带电粒子(只受电场力的作用)垂直进入匀强电场中的运动与平抛运动相似,出电场后做匀速直线运动,如图1-4所示、图1-4故有:y==、热点、重点、难点(一)直线运动高考中对直线运动规律的考查一般以图象的应用或追及问题出现、这类题目侧重于考查学生应用数学知识处理物理问题的能力、对于追及问题,存在的困难在于选用哪些公式来列方程,作图求解,而熟记和运用好直线运动的重要推论往往是解决问题的捷径、●例1 如图1-5甲所示,A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶、当B车在A车前s =84 m处时,B车的速度vB=4 m/s,且正以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车的加速度突然变为零、A车一直以vA=20 m/s的速度做匀速运动,从最初相距84 m时开始计时,经过t0=12 s后两车相遇、问B车加速行驶的时间是多少?图1-5甲【解析】设B车加速行驶的时间为t,相遇时A车的位移为:sA=vAt0B车加速阶段的位移为:sB1=vBt+at2匀速阶段的速度v=vB+at,匀速阶段的位移为:sB2=v(t0-t)相遇时,依题意有:sA=sB1+sB2+s联立以上各式得:t2-2t0t-=0将题中数据vA =20 m/s,vB=4 m/s,a=2 m/s2,t0=12 s,代入上式有:t2-24t+108=0解得:t1=6 s,t2=18 s(不合题意,舍去)因此,B车加速行驶的时间为6 s、[答案] 6 s【点评】①出现不符合实际的解(t2=18 s)的原因是方程“sB2=v(t0-t)”并不完全描述B车的位移,还需加一定义域t≤12 s、②解析后可以作出vA-t、vB-t 图象加以验证、图1-5乙根据v-t 图象与t围成的面积等于位移可得,t=12 s时,Δs=[(16+4)6+46] m=84 m、(二)平抛运动平抛运动在高考试题中出现的几率相当高,或出现于力学综合题中,如xx年北京、山东理综卷第24题;或出现于带电粒子在匀强电场中的偏转一类问题中,如xx年宁夏理综卷第24题、天津理综卷第23题;或出现于此知识点的单独命题中,如xx年高考福建理综卷第20题、广东物理卷第17(1)题、xx年全国理综卷Ⅰ第14题、对于这一知识点的复习,除了要熟记两垂直方向上的分速度、分位移公式外,还要特别理解和运用好速度偏转角公式、位移偏转角公式以及两偏转角的关系式(即tan θ=2tan α)、●例2 图1-6甲所示,m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端皮带轮、已知皮带轮的半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑、当m可被水平抛出时,A轮每秒的转数最少为()图1-6甲A、B、C、D、【解析】解法一m到达皮带轮的顶端时,若m≥mg,表示m受到的重力小于(或等于)m沿皮带轮表面做圆周运动的向心力,m将离开皮带轮的外表面而做平抛运动又因为转数n==所以当v≥,即转数n≥时,m可被水平抛出,故选项A正确、解法二建立如图1-6乙所示的直角坐标系、当m到达皮带轮的顶端有一速度时,若没有皮带轮在下面,m将做平抛运动,根据速度的大小可以作出平抛运动的轨迹、若轨迹在皮带轮的下方,说明m将被皮带轮挡住,先沿皮带轮下滑;若轨迹在皮带轮的上方,说明m立即离开皮带轮做平抛运动、图1-6乙又因为皮带轮圆弧在坐标系中的函数为:当y2+x2=r2初速度为v的平抛运动在坐标系中的函数为:y=r-g()2平抛运动的轨迹在皮带轮上方的条件为:当x>0时,平抛运动的轨迹上各点与O点间的距离大于r,即>r即>r解得:v≥又因皮带轮的转速n与v的关系为:n=可得:当n≥时,m可被水平抛出、[答案] A【点评】“解法一”应用动力学的方法分析求解;“解法二”应用运动学的方法(数学方法)求解,由于加速度的定义式为a=,而决定式为a=,故这两种方法殊途同归、★同类拓展1 高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性、某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图1-7所示的示意图、其中AB段是助滑雪道,倾角α=30,BC段是水平起跳台,CD段是着陆雪道,AB段与BC段圆滑相连,DE段是一小段圆弧(其长度可忽略),在D、E两点分别与CD、EF相切,EF是减速雪道,倾角θ=37、轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0、25,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=10 m、A 点与C点的水平距离L1=20 m,C点与D点的距离为32、625 m、运动员连同滑雪板的总质量m=60 kg、滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,在落到着陆雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿着陆雪道的分速度而不弹起、除缓冲外运动员均可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g=10 m/s2,sin37=0、6,cos37=0、8、求:图1-7(1)运动员在C点水平飞出时的速度大小、(2)运动员在着陆雪道CD上的着陆位置与C点的距离、(3)运动员滑过D点时的速度大小、【解析】(1)滑雪运动员从A到C的过程中,由动能定理得:mgh-μmgcos α-μmg(L1-hcot α)=mv解得:vC=10 m/s、(2)滑雪运动员从C点水平飞出到落到着陆雪道的过程中做平抛运动,有:x=vCty=gt2=tan θ着陆位置与C点的距离s=解得:s=18、75 m,t=1、5 s、(3)着陆位置到D点的距离s′=13、875 m,滑雪运动员在着陆雪道上做匀加速直线运动、把平抛运动沿雪道和垂直雪道分解,可得着落后的初速度v0=vCcos θ+gtsin θ加速度为:mgsin θ-μmgcos θ=ma运动到D点的速度为:v=v+2as′解得:vD=20 m/s、[答案] (1)10 m/s (2)18、75 m (3)20 m/s互动辨析在斜面上的平抛问题较为常见,“位移与水平面的夹角等于倾角”为着落条件、同学们还要能总结出距斜面最远的时刻以及这一距离、二、受力分析要点归纳(一)常见的五种性质的力产生原因或条件方向大小重力由于地球的吸引而产生总是竖直向下(铅直向下或垂直水平面向下),注意不一定指向地心,不一定垂直地面向下G重=mg=G地球表面附近一切物体都受重力作用,与物体是否处于超重或失重状态无关弹力①接触②弹性形变①支持力的方向总是垂直于接触面而指向被支持的物体②压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体③绳的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向F=-kx弹力的大小往往利用平衡条件和牛顿第二定律求解摩擦力滑动摩擦力①接触,接触面粗糙②存在正压力③与接触面有相对运动与接触面的相对运动方向相反f=μFN只与μ、FN 有关,与接触面积、相对速度、加速度均无关静摩擦力①接触,接触面粗糙②存在正压力③与接触面存在相对运动的趋势与接触面相对运动的趋势相反①与产生相对运动趋势的动力的大小相等②存在最大静摩擦力,最大静摩擦力的大小由粗糙程度、正压力决定续表产生原因或条件方向大小电场力点电荷间的库仑力:真空中两个点电荷之间的相互作用作用力的方向沿两点电荷的连线,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引F=k电场对处于其中的电荷的作用正电荷的受力方向与该处场强的方向一致,负电荷的受力方向与该处场强的方向相反F=qE磁场力安培力:磁场对通电导线的作用力F⊥B,F⊥I,即安培力F垂直于电流I和磁感应强度B所确定的平面、安培力的方向可用左手定则来判断F =BIL安培力的实质是运动电荷受洛伦兹力作用的宏观表现洛伦兹力:运动电荷在磁场中所受到的力用左手定则判断洛伦兹力的方向、特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向带电粒子平行于磁场方向运动时,不受洛伦兹力的作用;带电粒子垂直于磁场方向运动时,所受洛伦兹力最大,即f洛=qvB(二)力的运算、物体的平衡1、力的合成与分解遵循力的平行四边形定则(或力的三角形定则)、2、平衡状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态,物体处于平衡状态的动力学条件是:F合=0或Fx=0、Fy=0、Fz=0、注意:静止状态是指速度和加速度都为零的状态,如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零,但加速度等于重力加速度,不为零,因此不是平衡状态、3、平衡条件的推论(1)物体处于平衡状态时,它所受的任何一个力与它所受的其余力的合力等大、反向、(2)物体在同一平面上的三个不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为共点力、物体在三个共点力的作用下而处于平衡状态时,表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形,如图1-8所示、图1-84、共点力作用下物体的平衡分析热点、重点、难点(一)正交分解法、平行四边形法则的应用1、正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法、即当F合=0时有:Fx合=0,Fy合=0,Fz合=0、2、平行四边形法有时可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比、●例3 举重运动员在抓举比赛中为了减小杠铃上升的高度和发力,抓杠铃的两手间要有较大的距离、某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为120,运动员的质量为75 kg,举起的杠铃的质量为125 kg,如图1-9甲所示、求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小、(取g=10 m/s2)图1-9甲【分析】由手臂的肌肉、骨骼构造以及平时的用力习惯可知,伸直的手臂主要沿手臂方向发力、取手腕、手掌为研究对象,握杠的手掌对杠有竖直向上的弹力和沿杠向外的静摩擦力,其合力沿手臂方向,如图1-9乙所示、图1-9乙【解析】手臂对杠铃的作用力的方向沿手臂的方向,设该作用力的大小为F,则杠铃的受力情况如图1-9丙所示图1-9丙由平衡条件得:2Fcos60=mg解得:F=1250 N、[答案] 1250 N●例4 两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内,如图1-10甲所示、已知小球a和b的质量之比为,细杆长度是球面半径的倍、两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ是[xx年高考四川延考区理综卷]( )图1-10甲A、45B、30C、22、5D、15【解析】解法一设细杆对两球的弹力大小为T,小球a、b的受力情况如图1-10乙所示图1-10乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心,即有:cos α==解得:α=45故FNa的方向为向上偏右,即β1=-45-θ=45-θFNb的方向为向上偏左,即β2=-(45-θ)=45+θ两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用,过O作竖直线交ab于c点,设球面的半径为R,由几何关系可得:==解得:FNa=FNb取a、b及细杆组成的整体为研究对象,由平衡条件得:FNasin β1=FNbsin β2即 FNbsin(45-θ)=FNbsin(45+θ)解得:θ=15、解法二由几何关系及细杆的长度知,平衡时有:sin∠Oab==故∠Oab=∠Oba=45再设两小球及细杆组成的整体重心位于c点,由悬挂法的原理知c点位于O点的正下方,且==即Rsin(45-θ)∶Rsin(45+θ)=1∶解得:θ=15、[答案] D【点评】①利用平行四边形(三角形)定则分析物体的受力情况在各类教辅中较常见、掌握好这种方法的关键在于深刻地理解好“在力的图示中,有向线段替代了力的矢量”、②在理论上,本题也可用隔离法分析小球a、b的受力情况,根据正交分解法分别列平衡方程进行求解,但是求解三角函数方程组时难度很大、③解法二较简便,但确定重心的公式==超纲、(二)带电粒子在复合场中的平衡问题在高考试题中,也常出现带电粒子在复合场中受力平衡的物理情境,出现概率较大的是在正交的电场和磁场中的平衡问题及在电场和重力场中的平衡问题、在如图1-11所示的速度选择器中,选择的速度v=;在如图1-12所示的电磁流量计中,流速v=,流量Q=、图1-11图1-12●例5 在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场的方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动,如图1-13所示、由此可判断下列说法正确的是()图1-13A、如果油滴带正电,则油滴从M点运动到N点B、如果油滴带正电,则油滴从N点运动到M点C、如果电场方向水平向右,则油滴从N点运动到M点D、如果电场方向水平向左,则油滴从N点运动到M点【解析】油滴在运动过程中受到重力、电场力及洛伦兹力的作用,因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,大小随速度的改变而改变,而电场力与重力的合力是恒力,所以物体做匀速直线运动;又因电场力一定在水平方向上,故洛伦兹力的方向是斜向上方的,因而当油滴带正电时,应该由M点向N点运动,故选项A正确、B错误、若电场方向水平向右,则油滴需带负电,此时斜向右上方与MN垂直的洛伦兹力对应粒子从N点运动到M点,即选项C 正确、同理,电场方向水平向左时,油滴需带正电,油滴是从M 点运动到N点的,故选项D错误、[答案] AC【点评】对于带电粒子在复合场中做直线运动的问题要注意受力分析、因为洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,而且与磁场的方向、带电粒子的电性都有关,分析时更要注意、本题中重力和电场力均为恒力,要保证油滴做直线运动,两力的合力必须与洛伦兹力平衡,粒子的运动就只能是匀速直线运动、★同类拓展2 如图1-14甲所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A、在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B、当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ、若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30和45,则为[xx年高考重庆理综卷]()图1-14甲A、2B、3C、2D、3【解析】对A球进行受力分析,如图1-14 乙所示,图1-14乙由于绳子的拉力和点电荷间的斥力的合力与A球的重力平衡,故有:F 电=mgtan θ,又F电=k、设绳子的长度为L,则A、B两球之间的距离r=Lsin θ,联立可得:q=,由此可见,q与tan θsin2 θ 成正比,即==2,故选项C正确、[答案] C互动辨析本题为带电体在重力场和电场中的平衡问题,解题的关键在于:先根据小球的受力情况画出平衡状态下的受力分析示意图;然后根据平衡条件和几何关系列式,得出电荷量的通解表达式,进而分析求解、本题体现了新课标在知识考查中重视方法渗透的思想、三、牛顿运动定律的应用要点归纳(一)深刻理解牛顿第一、第三定律1、牛顿第一定律(惯性定律)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止、(1)理解要点①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持、②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因、③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例、牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系、(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性、①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关、②质量是物体惯性大小的量度、2、牛顿第三定律(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,可用公式表示为F=-F′、(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力,作用效果不能抵消、(3)牛顿第三定律的应用非常广泛,凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答,往往都需要应用这一定律、(二)牛顿第二定律1、定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比,跟物体的质量m成反比、2、公式:F合=ma理解要点①因果性:F合是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失、②方向性:a与F合都是矢量,方向严格相同、③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力、3、应用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1)确定研究对象;(2)分析研究对象的受力情况,画出受力分析图并找出加速度的方向;(3)建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上,并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上;(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;(5)统一单位,计算数值、热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时,常要用到正交分解法、1、在适当的方向建立直角坐标系,使需要分解的矢量尽可能少、2、Fx合=max 合,Fy合=may合,Fz合=maz合、3、正交分解法对本章各类问题,甚至对整个高中物理来说都是一重要的思想方法、●例6 如图1-15甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37固定,质量m=1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点、现有水平向右的风力F作用于小球上,经时间t1=2 s后停止,小球沿细杆运动的部分v-t图象如图1-15乙所示、试求:(取g=10 m/s2,sin37=0、6,cos37=0、8)图1-15(1)小球在0~2 s内的加速度a1和2~4 s内的加速度a2、(2)风对小球的作用力F的大小、【解析】(1)由图象可知,在0~2 s内小球的加速度为:a1==20m/s2,方向沿杆向上在2~4 s内小球的加速度为:a2==-10 m/s2,负号表示方向沿杆向下、 (2)有风力时的上升过程,小球的受力情况如图1-15丙所示图1-15丙在y方向,由平衡条件得:FN1=Fsin θ+mgcos θ在x方向,由牛顿第二定律得:Fcos θ-mgsin θ-μFN1=ma1停风后上升阶段,小球的受力情况如图1-15丁所示图1-15丁在y方向,由平衡条件得:FN2=mgcos θ在x方向,由牛顿第二定律得:-mgsin θ-μFN2=ma2联立以上各式可得:F=60 N、【点评】①斜面(或类斜面)问题是高中最常出现的物理模型、②正交分解法是求解高中物理题最重要的思想方法之一、二、连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题,其中又包含两种情况:一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用,二是两对象的加速度不同需分析各自的运动或受力、隔离(或与整体法相结合)的思想方法是处理这类问题的重要手段、1、整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法、2、隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求连接体内物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法、3、当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时,优先考虑整体法;当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时,优先考虑隔离法、有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决、●例7 如图1-16所示,在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动、已知F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为()图1-16A、B、C、D、【解析】取。
2020年高三物理高考二轮复习强化训练:力与运动全国通用一、选择题1.一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s 。
在这1s 内该物体的〔 〕A .位移的大小可能小于4mC .加速度的大小可能小于4m/s2B .位移的大小可能大于10mD .加速度的大小可能大于10m/s22.如下图,位于斜面上的物块M 在沿斜面向上的力F 作用下,处于静止状态。
那么斜面作用于物块的静摩擦力〔 〕A .方向可能沿斜面向上B .方向可能沿斜面向下C .大小可能等于零D .大小可能等于F 高考资源网3.一木块从高处自由下落,在空中某处与一颗水平向北射来的子弹相遇,子弹穿过木块连续飞行。
下面的讲法中正确的选项是〔 〕A .木块落地时刻与未遇到子弹相比较,将稍变长B .木块落地位置与未遇到子弹相比较,将稍偏向北C .子弹落地时刻与未遇到木块相比较,将保持不变D .子弹落地位置与未遇到木块相比较,将稍稍偏向4.物体在如下图的一个大小和方向按正弦规律变化的水平力F 作用下,由静止开始沿光滑水平面向右运动,那么以下讲法正确的选项是〔 〕A .物体在0--时刻内向右加速运动,在2t --4t 时刻内向左减速运动B .物体在0--2t 时刻内向右加速运动,在2t --时刻内向右减速运动C .2t 时刻物体速度最大,4t 时刻物体速度为0D .1t 时刻物体速度和加速度都最大,3t 时刻物体加速度最大5.某人在地面以20m /s 的速度竖直向上抛出一物,此物通过抛出点上方15m 处所经历的时刻可能是〔g取10m/〕〔〕A.1s B.2s C.3s D.4s6.一根张紧的水平弹性绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a点的右方。
如下图,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,假设a点的位移达到正向最大时,b点的位移恰为零,且向下运动,通过1.0s后,a点的位移为零且向下运动,而b点的位移恰达到负最大,那么这列简谐横渡的波速可能等于〔〕A.2m/s B.4.67m/sC.6m/s D.10m/s7.木块A的动量大小为p,动能大小为E,木块B的动量大小为p/2,动能大小为3E,有〔〕A.假设将它们放在水平面上,受到的阻力相同时,那么B运动时刻较长B.假设将它们放在水平面上,所通过的路程相同时,那么B受到的阻力较大C.假设将它们放在水平面上,与水平面的动磨擦因数相同时,A运动的时刻较短D.假设使它们沿着同一光滑斜面上升,那么A上升的距离较短8.由于地球自转,地球上的物体都随地球一起转动。
因此〔〕A.在我国各地的物体都具有相同的角速度B.位于赤道地区的物体的线速度比位于两极地区的小C.位于赤道地区的物体的线速度比位于两极地区的大D.地球上所有物体的向心加速度方向都指向地心9.如下图,两根竖直的轻质弹簧a和b(质量不计),静止系住一球,假设撤去弹簧a,撤去瞬时球的加速度大小为2m/s2,假设撤去弹簧b,那么撤去瞬时球的加速度可能为〔〕A.8 m/s2,方向竖直向上B.8 m/s2,方向竖直向下C.12 m/s2,方向竖直向上D.12 m/s2,方向竖直向下10.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,设地球半径为R,地面处的重力加速度为g,那么人造地球卫星〔〕A.绕行的线速度最大为RgB.绕行的周期最小为gR 2C.在距地面高为R处的绕行速度为2RgD.在距地面高为R处的周期为gR2 211.一个做匀速率运动的物体,有人给出了以下一些结论,哪些结论是正确的〔〕A.物体受到的合外力一定为零B.物体受到的合外力不一定为零,但合外力做的功一定为零C.物体的动量增量一定为零D.物体的动量增量不一定为零,而动能增量一定为零12.如图为一物体的振动图象,在四个时刻,物体动能相同的时刻是〔〕二、填空题13.如下图是演示沙摆振动图像的实验装置在木板上留下的实验结果。
沙摆的运动可看作是简谐运动。
假设手用力F向外拉木板作匀速运动,速度大小是0.20m/s.右图所示的一段木板的长度是0.60m,那么这次实验所用的沙摆的摆长为________cm。
(答案保留2位有效数字,运算时能够取=g)14.(i)某电动玩具小车在水平面上运动过程中所受的阻力与速度成正比;(ii)打开电源那么以额定功率运动,某同学为了测定其额定功率,第一用弹簧秤以2N的水平力,在水平面上拉动小车,小车尾部粘有纸带,运动的过程中打点计时器打出的纸带如图1所示。
AB、BC、CD……每两点之间还有4个点未画出,电源频率为50Hz。
之后仍在小车尾部粘上纸带,再在该水平面上,打开小车的电源,打点计时器打出的纸带,如图2所示.、、每两点之间仍有4个点未画出。
由以上两步操作可知:〔1〕小车阻力与速度的比例系数为________;〔2〕小车的额定功率为________。
三、解答题15.一艘宇宙飞船飞近某一个不知名的小行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道,宇航员着手进行预定的考察工作。
宇航员能不能仅仅用一只一般的手表通过测定时刻来测定该行星的平均密度。
16.如下图,物块由倾角为的斜面上端由静止滑下,最后停在水平面上,设物块与斜面及平面间的动摩擦因数都为μ,试求物块在斜面上滑行的距离s1与在平面上滑行的距离s2的比值。
17.质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,μ<tgθ。
斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能缺失,如下图。
假设滑块从斜面上高为h处以速度v开始下滑,设斜面足够长,求:〔1〕滑块最终停在什么地点?〔2〕滑块在斜面上滑行的总路程是多少?18.列车在水平铁路上行驶,在50s内速度由36km/h增加到54km/h,列车的质量是1.0×103t,机车对列车的牵引力是1.5×105N,求列车在运动过程中所受到的阻力。
19.一物块从倾角为θ,长为s的斜面顶端由静止开始下滑,物块与斜面的动摩擦因数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时刻。
20.质量为m的小球B〔可视为质点〕,放在半径为R的光滑球面上,如下图,有悬点到球面的最短距离为AC=s,A点在球心的正上方。
求:〔1〕小球对球面的压力;〔2〕细线上的张力。
21.一次实验是如此进行的,用锤敲击一下桥端,在桥的另一端的测量员听到间隔△t=3.4s的两次声响,这是由于声音在空气中传播快慢不同所致,空气中声速为340m/s,钢铁中声速为5.0×103m/s,请你运算一下该桥有多长。
22.如下图为光滑的平直轨道上分布着间距为L 的物块,其中M=4m ,其余的质量均为m .当一水平恒力F 作用于M 上,M 将与物块1碰后形成一整体,再与物块2 碰后又形成一整体,如此连续碰下去,求M 的最大速度?设轨道足够长,小物块足够多。
参考答案一、选择题1.AD试题提示:题结合匀变速直线运动的规律,考查关于概念和规律的明白得能力。
位移、速度和加速度等量差不多上矢量,假设规定物体在某一时刻的速度4m/s 的方向为坐标的正方向,1s 后速度大小变为10m/s ,就有两种可能:方向与初速度同向,为10m/s ;方向与初速度反向,为-10m/s 。
在这1s 内的加速度和位移有两种可能的值,即a1=6m/s2,s1=7m ;a2=-14m/s2,s2=-3m ,〝-〞号表示其方向跟初速度相反。
由此能够判定位移的大小可能小于4m ,加速度的大小可能大于10m/s2。
2.ABCD试题提示:此题从物体受到的静摩擦力入手,考查明白得能力和推理能力。
物块M 所受静摩擦力的方向和大小,与物块的受力及运动情形有关.物块在斜面上处于静止,除了可能受到的沿斜面方向的静摩擦力以外,它还受重力mg 和斜面的支持力N 以及力F .力F 和重力的下滑分力mgsin α的大小,决定了它与斜面间的相对运动趋势:假如mg sinα=F 那么物块和斜面之间没有相对运动趋势,其间的静摩擦力大小为0; 假如mg sinα>F 那么物块相关于斜面有向下的运动趋势,其间的静摩擦力方向向上; 假如mg sinα<F 那么物块相关于斜面有向上的运动趋势,其间的静摩擦力方向向下. 物块处于静止,有F +Fs =mgsinα 〔设Fs 的方向沿斜面向上〕此刻可能有Fs =F =21mg sinα3.AB试题提示:子弹穿过木块的过程,由于时刻专门短,相互作用的内力远大于外力〔重力〕,因此系统的动量守恒。
水平方向,子弹的动量变小而木块的动量变大;竖直方向木块的动量变小而子弹的动量变大。
4.BC5.AC6.ABD试题提示:命题意图:此题考查简谐振动和机械波有关知识.试题详解:巧解分析:此题是通过描述一列波中两个质点振动情形及其关系来了解整列波特性的题,其方法是先在波形图上找到a 点与其对应的可能的b 点,再把题中a ,b 两点的距离与波长联系起来,时刻与周期联系起来,找到λ,再用公式v =λ/T 求得波速。
依题可画出波形图,a 点位移达正向最大,b 点可能位置用,代表,正经平稳位置向下.可见a ,b 间距与波长关系为:=(n +43)λ,(n =0,1,2,…) ∴λ==m .时刻Δt =1.0s 与周期关系为:Δt =(k +41)T ,(k =0,1,2,…)∴T ==s 波速v ==m/s当n =0,k =0时,v =4.67m/s ,故B 选项正确;当n =1,k =0时,v =2m/s ,故A 选项正确;当n =1,k =1时,v =10m/s ,故D 选项正确;试题错析:思维诊断:部分学生建立不起距离与波长、时刻与周期的联系,写不出速度表达式来。
处理这类咨询题时,画出波形图,找出以上关系是关键。
部分学生没有注意到周期,漏选A ,D 项,或者没有用好自然数k 与n ,或者认为k =n 而漏选A 项。
7.BCD8.AC9.BD10.AB11.BD12.ABCD二、填空题13.5614.0.50;4.5W三、解答题15.试题提示:宇航员用手表测出飞船绕行星运行的周期T ,飞船在行星的近地轨道上做匀速圆周运动,有,得到,G 为万有引力常量,如此测出周期T ,即可求得行星的密度ρ。
16.解:由动能定理,即得17.答案:(1)停在挡板前(2)18.答案:5.0×104N19.解:ma=mgsin θ-μmgcos θ,∴a=gsin θ-μgcos θ而s=21at2 ∴t=.20.解:对球受力分析。
如图:N 与G 的合力与T 大小相等,方向相反,那么由三角形相似,有,∴N=R s mgR +,T=R s mgL+21.17.1240m22.解:。