高三物理复习-运动和力专题
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高三总复习知识点归纳物理在高三阶段,物理作为一门重要的科目,需要我们归纳总结各个知识点,以便帮助我们更好地复习和备考。
下面是对高三物理知识点的归纳总结:1. 运动和力学1.1. 位移、速度和加速度:位移是表示物体位置变化的矢量量,速度是位移对时间的导数,而加速度是速度对时间的导数。
1.2. 牛顿运动定律:牛顿第一定律(惯性定律)指出,物体在无外力作用下保持静止或匀速直线运动;牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比;牛顿第三定律指出,任何两个物体之间的作用力与反作用力的大小相等、方向相反。
1.3. 动量和冲量:动量是物体质量乘以速度的矢量量,而冲量是作用力作用时间的矢量量。
1.4. 加速度与力的关系:根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
2. 力学中的能量2.1. 动能和势能:动能是由物体的运动所具有的能量,势能是由物体的位置所具有的能量。
2.2. 机械能守恒定律:在一个封闭系统中,如果只有重力做功和物体之间的弹性力,机械能守恒。
2.3. 功和功率:功是力对位移的做功,功率是单位时间内功的变化。
3. 电学和磁学3.1. 静电学:静电是指物体间由于电荷分布不平衡而引起的电场力。
电荷的守恒定律指出,在一个封闭系统中,电荷的总量保持不变。
3.2. 电流和电阻:电流是电荷单位时间通过导体的量,电阻是导体阻碍电流流动的性质。
3.3. 电路和电路元件:电路是由不同元件(如电池、电阻、电容)连接而成的闭合回路。
3.4. 磁学:磁场是围绕磁体的区域,磁力是磁场对运动电荷或磁体的力。
4. 光学4.1. 光的传播:光在真空和某些介质中以直线传播,并具有波粒二象性。
4.2. 光的反射和折射:根据反射定律和折射定律,可以确定入射角、反射角和折射角之间的关系。
4.3. 光的干涉和衍射:当光通过两条或多条路径传播时,会发生干涉和衍射现象。
4.4. 光的色散和透镜:透镜是一种使光线发生偏折的光学元件,而色散是光在介质中传播速度不同而引起的色彩分离现象。
专题1 第2讲 力和直线运动1.(2017·甘肃张掖市诊断)在同一条平直公路上行驶的a 车和b 车,其速度—时间图象分别为图中直线a 和曲线b ,由图可知( C)A .a 车与b 车一定相遇两次B .在t 2时刻b 车的运动方向发生改变C .t 1到t 2时间内某时刻两车的加速度相同D .t 1到t 2时间内b 车一定会追上并超越a 车解析 由速度—时间图象知a 车做方向不变的匀加速直线运动,b 车比a 车晚出发,b 车先做加速度逐渐减小的加速运动,后做加速度逐渐增大的减速运动,在t 2时刻b 车的运动方向没有发生改变,则选项B 错误;从t 1到t 2时间内,因某时刻两图线的斜率相同,故两车的加速度相同,选项C 正确;因题中未给出两车的出发位置,故A 、D 所述无法判断,选项A 、D 错误.2.(2017·内蒙古联考)P 、Q 两物体从同一位置由静止开始沿同一直线同向运动,a -t 图象如图所示,下列说法正确的是( D)A .t =6 s 时,P 、Q 两物体的速度之比为2∶1B .t =4 s 时,P 、Q 两物体的速度之比为2∶1C .2~4 s 内,Q 的位移大小为48 mD .4~6 s 内,Q 的位移大小为64 m解析 a -t 图象中图线与时间轴所围面积表示速度变化量Δv ,由于初速度为零,所以v =Δv ,得t =6 s 时,P 、Q 两物体的速度之比v p v Q =12×4×1612+=45,选项A 错误;t =4 s 时,P 、Q 两物体的速度之比v ′p v ′Q =12×2×812+=13,选项B 错误;t =2 s 时,Q 的速度v 1=12×2×8 m/s =8 m/s,2~4 s 内,Q 的位移s 1=v 1Δt 1+12a 1(Δt 1)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫8×2+12×8×32m =32 m ,选项C 错误;2~6 s 内,Q 的位移s 2=v 1Δt 2+12a 1(Δt 2)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫8×4+12×8×42 m =96 m,4~6 s 内,Q 的位移s =s 2-s 1=64 m ,选项D 正确.3.(2017·福建质检)如图甲,在力传感器下端悬挂一钩码.某同学手持该传感器从站立状态下蹲,再从下蹲状态起立回到站立状态,此过程中手和上身保持相对静止.下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙,则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是( C)解析 该同学手持传感器从站立状态下蹲,力传感器的示数先小于钩码的重力再大于钩码的重力,从下蹲状态起立回到站立状态时,同学先向上加速再向上减速,则先超重后失重,力传感器的示数先大于钩码的重力后小于钩码的重力,选项C 正确.4.(2017·河北二校联考)如图所示,两个质量分别为m 1、m 2的物块A 和B 通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上,水平轻绳一端连接A ,另一端固定在墙上,A 、B 与传送带间的动摩擦因数均为μ.传送带沿顺时针方向转动,系统达到稳定后,突然剪断轻绳的瞬间,设A 、B 的加速度大小分别为a A 、a B ,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g )则( C)A .a A =μ(1+m 2m 1)g ,aB =μgB .a A =μg ,a B =0C .a A =μ(1+m 2m 1)g ,a B =0D .a A =μg ,a B =μg解析 系统稳定时,对物块B 受力分析,受传送带向右的摩擦力F f1以及弹簧向左的拉力F 1,且F f1=μm 2g =F 1;对物块A 受力分析可知,受传送带向右的摩擦力F f2、弹簧向右的拉力F 2以及轻绳向左的拉力T ,且T =F 2+F f2=F 2+μm 1g ,又因为F 1=F 2,则有T =μm 2g +μm 1g .剪断轻绳的瞬间,轻绳的拉力突然消失而弹簧的弹力不变,则物块B 的合力仍然为零,则加速度a B 为零,而物块A 的合力等于F 合=μm 2g +μm 1g ,由牛顿第二定律可知物块A 的加速度大小为a A =μm 2g +μm 1g m 1=μm 2g m 1+μg ,选项C 正确. 5.(2017·江西五校模拟)如图所示,在一光滑的水平面上,停放着紧挨的N 个相同的小木块,其中某两个相邻的小木块A 、B 之间接有压力传感器(图中未画出),压力传感器的大小和质量均可忽略.当水平外力作用在N 个小木块整体的最左端时,N 个小木块整体以大小为a 的加速度向右做匀加速直线运动,A 、B 之间的力传感器显示力的大小为F .当水平外力作用在N 个小木块整体的最右端时,N 个小木块整体以大小为47a 的加速度向左做匀加速直线运动,这时A 、B 之间的力传感器显示力的大小仍为F .则水平面上放着的小木块个数可能是( D )A .10B .16C .18D .22 解析 设力传感器右边有n 个小木块,每个小木块的质量为m ,对这n 个小木块,由牛顿第二定律得,F =nma (n 取正整数) ①,设力传感器左边有k 个小木块,对这k 个小木块,由牛顿第二定律得,F =km ·47a (k 取正整数) ②,联立①②得7n =4k ,由此式可知n 只能取4的倍数.当n =4时,k =7,小木块总个数为N =11;当n =8时,k =14,小木块总个数为N =22,故选项D 正确.6.(2017·山东重点中学联考)(多选)游乐场有一种“滑草”游戏,其装置可以抽象成为两个重叠在一起的滑块置于固定的倾角为θ的斜面上,如图所示,两种情况下,在滑块M 上放置一个质量为m 的物块,M 和m 相对静止,一起沿斜面下滑,下列说法正确的是( AC )A .若M 和m 一起沿斜面匀速下滑,图甲中物块m 受摩擦力作用B .若M 和m 一起沿斜面匀速下滑, 图乙中物块m 受摩擦力作用C .若M 和m 一起沿斜面匀加速下滑,图乙中物块m 一定受到水平向左的摩擦力D .若M 和m 一起沿斜面匀加速下滑,图甲中物块m 一定受到平行于斜面向上的摩擦力 解析 若M 和m 一起沿斜面匀速下滑,受力分析可知,图甲中物块m 受到平行于斜面向上的摩擦力作用,图乙中物块m 受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,即图乙中物块m没有受到摩擦力作用,选项A 正确,B 错误;若M 和m 一起沿斜面匀加速下滑,当加速度a <g sin θ,图甲中物块m 一定受到平行于斜面向上的摩擦力作用,当加速度a =g sin θ时,图甲中物块m 没有受到摩擦力作用,而图乙中物块m 一定受到水平向左的摩擦力作用,选项C 正确,D 错误.7.(2017·湖南长沙一模)如图所示,小车在恒力F 作用下沿水平地面向右运动,其内底面左壁有一物块,物块与小车右壁之间有一压缩的轻弹簧,小车内底面光滑.当小车由左侧光滑地面进入到右侧粗糙地面时,物块一直与左壁保持接触,则车左壁受物块的压力N 1和车右壁受弹簧的压力N 2的大小变化是( D )A .N 1变大,N 2不变B .N 1不变,N 2变大C .N 1和N 2都变小D .N 1变小,N 2不变解析 因为物块相对于小车静止不动,故弹簧长度不变,N 2不变;又因小车受地面向左的摩擦力,则小车和物块的加速度向右减小或向左,故车左壁受物块的压力N 1变小,选项D 正确.8.(2017·内蒙古部分学校联考)如图甲所示,一质量为m 的物块放在倾角θ=37°的固定斜面上,对物块施加一个平行于斜面的拉力F ,若拉力F 随时间t 的变化规律如图乙所示(沿斜面向上为正方向,g 为重力加速度),已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在t =0时物块位于P 点处且恰好不上滑,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是( D )A .物块受到的最大静摩擦力为0.6mgB .t 0~2t 0内,物块的加速度大小为gC .0~4t 0内,物块的位移最大值为215gt 20 D .2t 0~4t 0内,物块可能回到P 点处解析 0~t 0内,物块所受拉力F 0=mg sin θ+F fm =mg ,物块受到沿斜面向下的静摩擦力恰好为最大静摩擦力F fm ,得F fm =F 0-mg sin θ=0.4mg ,选项A 错误;t 0~2t 0内,物块所受拉力F 1=0,物块沿斜面向下运动,受到的滑动摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律有mg sin θ-F f =ma 1,F f =F fm ,得a 1=0.2g ,选项B 错误;0~t 0内物块静止,t 0~2t 0内物块做匀加速直线运动,其位移s 1=12a 1t 20=110gt 20,设t 2时刻物块速度恰好为零,则a 1t 0=a 2(t 2-2t 0),拉力F 2=0.8mg ,根据牛顿第二定律有F 2+F f -mg sin θ=ma 2,得a 2=0.6g ,t 2=73t 0,t 2时刻后物块处于静止状态,选项D 错误;0~4t 0内,物块的最大位移为s =s 1+s 2=110gt 20+12a 2(t 2-2t 0)2=215gt 20,选项C 正确. 9.(2017·湖南十校联考)如图所示,传送带带面AB 与水平面间夹角为α=37°,物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5,传送带保持匀速运转.现将物块由静止放到传送带中部,A 、B 间距离足够大(若物块可与带面等速,则物块与带面等速时,物块尚未到达A 或B ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2).下列关于物块在带面AB 上的运动情况的分析正确的是( BD )A .若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向上加速滑动B .若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向下加速滑动C .若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10 m/s 2,后为0D .若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10 m/s 2,后为2 m/s 2 解析 若传送带沿顺时针方向匀速运转,对物块受力分析如图甲所示,物块受到沿传送带向上的互动动摩擦力F f =μmg cos α,小于物块受到沿传送带向下的重力分力G ′=mg sin α,所以物块将沿传送带向下加速运动,故选项A 错误,B 正确;若传送带沿逆时针方向匀速运动,对物块受力分析如图乙所示,物块的加速度由物块受到的滑动摩擦力与重力分力的合力提供,所以a =μg cos α+g sin α=10 m/s 2,方向沿传送带向下;当物块速度与传送带速度达到共同速度时,对物块重新受力分析如图甲所示,此时的加速度为a ′=g sin α-μg cos α=2 m/s 2,方向沿传送带向下,故选项C 错误,D 正确.10.(2017·湖北襄阳调考)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块,其中质量为2m 和3m 的木块间用一根不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F 0;质量为m 和2m 的木块间的最大静摩擦力为12F 0.现用水平拉力F 拉质量为3m 的木块,使三个木块一起加速运动,下列说法正确的是( C )A .质量为2m 的木块受到四个力的作用B .当F 逐渐增大到F 0时,轻绳刚好被拉断C .在轻绳未被拉断前,当F 逐渐增大时,轻绳上的拉力也随之增大,并且大小总等于F 大小的一半D .在轻绳被拉断之前,质量为m 和2m 的木块间已经发生相对滑动解析 质量为2m 的木块受到5个力的作用,重力、拉力、压力、支持力和摩擦力,则选项A 错误;对三者整体,应用牛顿第二定律有F =6ma ,对质量为m 和2m 的木块整体,同理有,轻绳拉力T =3ma =F 2,隔离质量为m 的木块,有F f =ma =F 6,可知在轻绳为被拉断前,当F 逐渐增大时,轻绳上的拉力也随之增大到F 0时,轻绳拉力T =F 02,轻绳没有达到最大拉力不会被拉断,则选项B 错误;当T 逐渐增大到F 0时,F f =F 03,质量为m 和2m 的木块间的摩擦力没有达到最大静摩擦力12F 0,故在轻绳被拉断之前,质量为m 和2m 的木块间不会发生相对滑动,选项D 错误.11.(2016·湖南长沙模拟一)秋季校运会上雯子同学手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球的质量分别为M 、m ,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则( C )A .球拍对球的作用力为mg cos θB .运动员对球拍的作用力Mg cos θC .运动员的加速度为g tan θD .若运动员的加速度大于g sin θ,球一定沿球拍向上运动解析 对乒乓球受力分析如图所示,易知球拍对球的作用力F N =mg cos θ,选项A 错误;对球拍和球整体受力分析,运动员对球拍的作用力为F =M +m gcos θ,选项B 错误;由图知,乒乓球所受的合力为mg tan θ,故运动员的加速度为g tan θ,选项C 正确;当运动员的加速度a >g tan θ时,乒乓球将沿球拍向上运动,由于g sin θ小于g tan θ,故运动员的加速度大于g sin θ,但小于g tan θ时,乒乓球不会沿球拍向上运动,选项D 错误.12.(2016·四川成都检测一)如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一小物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F 作用在物体上,使物体开始向上做匀加速直线运动,拉力F 与物体位移x 的关系如图乙所示(g =10 m/s 2),则下列结论正确的是( C )A .物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B .物体的质量为3 kgC .物体的加速度大小为5 m/s 2D .弹簧的劲度系数为7.5 N/cm解析 根据F -x 图象可知,小物体在运动4 cm 以后拉力F 为恒力,即小物体只受拉力F 和重力的作用即物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态,选项A 错误;刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,此时,拉力等于物体所受合外力,等于10 N ,即有F 1+kx ′-mg =ma ;物体与弹簧分离后,拉力F 2为30 N ,根据牛顿第二定律有F 2-mg =ma ,代入数据解得m =2 kg ,k =500 N/m =5 N/cm ,a =5 m/s 2,选项C 正确,选项B 、D 错误.13.(2017·陕西咸阳模拟)某城市十字路口,红灯时会拦停很多汽车,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为l =6.0 m ,假设绿灯亮起瞬间,每辆汽车都同时以加速度a =2.0 m/s 2启动,做匀加速直线运动,速度达到v =5.0 m/s 时做匀速运动通过路口.该路口亮绿灯时间t =30.0 s ,而且有按倒计时显示的时间显示灯.另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,绿灯结束时刻,车头已越过停车线的汽车允许通过.车按规定行驶,求一次绿灯时间能通过路口的汽车的数量.解析 汽车启动加速时间为t 1=v a=2.5 s ,30 s 时间内汽车能行驶的最大位移x =12at 21+v (t -t 1)=143.75 m ,最后第n 辆车能通过路口应满足条件x >(n -1)l ,于是有n <x l+1=24.96,易知n 为小于24.96的最大整数,即n =24,可见能有24辆汽车通过路口.答案 2414.(2017·山东济南3月模拟)如图所示,固定斜面上放一木板PQ ,木板的Q 端放置一可视为质点的小物块,现用轻细线的一端连接木板的Q 端,保持与斜面平行,绕过定滑轮后,另一端可悬挂钩码,钩码距离地面足够高.已知斜面倾角θ=30°,木板长为L ,Q 端距斜面顶端距离也为L ,物块和木板的质量均为m ,两者之间的动摩擦因数为μ1=32.若所挂钩码质量为2m ,物块和木板能一起匀速上滑;若所挂钩码质量为其他不同值,物块和木板有可能发生相对滑动.重力加速度为g ,不计细线与滑轮之间的摩擦,设接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)木板与斜面间的动摩擦因数μ2;(2)物块和木板发生相对滑动时,所挂钩码质量m ′,应满足什么条件?(3)选取适当质量的钩码可使木板由静止开始向上滑动,试讨论木板Q 端到达斜面顶端所用时间t 与钩码质量m ′之间的关系.解析 (1)整个系统匀速时有2mg =F TF T =2mg sin θ+μ22mg cos θ,解得μ2=33. (2)要使二者发生相对滑动,保证木板的加速度a 1大于物块的加速度a 2,对物块有μ1mg cos θ-mg sin θ=ma 2,可得a 2=14g , 对木块有F ′T -mg sin θ-μ1mg cos θ-μ22mg cos θ=ma 1,对钩码有m ′g -F ′T =m ′a 1,解得a 1=m ′-94m m ′+m g ,联立解得m ′>103m . (3)若m ′>103m ,二者相对滑动,木板的位移L =12a 1t 2,物块的位移s =12a 2t 2, 由于L -s <L ,当Q 端到达斜面顶端时,物块未从木板上滑下,所以有t 2=2L a 1=2L m ′+m ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ′-94m g , 若2m <m ′≤103m ,物块和木板一起加速运动, 对钩码有m ′g -F ′′T =m ′a 3,对二者整体有F ′′T -2mg sin θ-μ22mg cos θ=2ma 2,解得a 3=m ′-2m m ′+2m g ,L =12a 3t 2, 所以有t 2=2L a 3=2L m ′+2m m ′-2m g . 答案 (1)33 (2)m ′>103m (3)见解析 15.(2017·湖北武汉4月调研)如图甲所示,质量为M =0.5 kg 的木板静止在光滑水平面上,质量为m =1 kg 的物块以初速度v 0=4 m/s 滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F .当恒力F 取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s ,给木板施加不同大小的恒力F ,得到1s-F 的关系如图乙所示,其中AB 与横轴平行,且AB 段的纵坐标为1 m -1.将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g =10 m/s 2.(1)若恒力F =0,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间是多少?(2)图乙中BC 为直线段,求该段恒力F 的取值范围及1s-F 函数关系式.解析 (1)以初速度v 0为正方向,物块的加速度大小a m =μg =2 m/s 2,木板的加速度大小a M =μmg M=4 m/s 2, 由图乙知,F =0时,板长L =1 m ,滑块相对木板的路程L =v 0t -12a m t 2-12a M t 2, 联立解得t =13s 或t =1 s , 当t =1 s 时,滑块的速度为2 m/s ,木板的速度为4 m/s ,而当物块从木板右端滑离时,滑块的速度不可能小于木板的速度,t =1 s 应舍弃,故所求时间为t =13s. (2)①当F 较小时,物块将从木板右端滑下,当F 增大到某一值时物块恰好到达木板的右端,且两者具有共同速度v ,历时t 1,则a ′M =F +μmg M,v =v 0-a m t 1=a ′M ·t 1, s =v 0+v 2t 1-v 2t 1=v 02t 1,联立解得1s =F +34, 由图乙知相对路程s ≤1 m,代入解得F ≥1 N.②当F 继续增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a 做匀加速运动,则a =F M +m,F f =ma , 由于静摩擦力存在最大值,所以F f ≤F fmax =μmg =2 N ,联立解得F ≤3 N,综述:BC 段恒力F 的取值范围是1 N≤F ≤3 N函数关系式是1s =F +34答案 (1)13s (2)见解析。
第三章运动和力的关系第9讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律核心考点·重点突破一、牛顿第一定律 惯性1.牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持________________状态或________状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律也叫________定律;②揭示了力与运动的关系:力不是________物体运动状态的原因,而是________物体运动状态的原因,即力是产生__________的原因。
匀速直线运动静止静止维持改变加速度2.惯性(1)定义:物体具有的保持原来________________状态或静止状态的性质。
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性______,质量小的物体惯性______。
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况________。
匀速直线运动大小无关3.伽利略的理想实验(1)特点:实践操作(实验)+逻辑推理(数学演算)。
(2)作用:提出力不是维持物体运动的原因。
伽利略是物理理想实验的开拓者。
理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验,可以完美地解释物理学规律或理论。
二、牛顿第二定律1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成________,跟它的质量成________,加速度的方向跟作用力的方向________。
2.表达式F =_______。
正比反比相同ma3.适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面________或________________的参考系。
(2)牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子等)、________运动(远小于光速)的情况。
静止匀速直线运动宏观低速三、单位制1.单位制基本导出由________单位和________单位一起组成了单位制。
2.国际单位制中的基本单位基本物理量符号单位名称单位符号质量m千克kg时间t秒s长度l米m电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n摩[尔]mol 发光强度I(I V)坎[德拉]cd3.导出单位物理关系由基本物理量根据____________推导出来的其他物理量的单位。
力物体的平衡直线运动高三物理第一轮复习专题测试一本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共150分考试用时120分钟第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如左图所示的位置,经过7s后指针指示在如右图所示位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为()A.7.1m/s2 B.5.7m/s2C.1.6m/s2D.2.6m/s22.某人在平直公路上骑自行车,见前方较远处红色交通信号灯亮起,他便停止蹬车,此后的一小段时间内,自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为f前和f后,则()A.f前向后,f后向前B.f前向前,f后向后C.f前向前,f后向前D.f前向后,f后向后3.如图所示,a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧.R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态.下列说法中正确的是()A.N一定处于拉伸状态而M有可能处于压缩状态B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态4.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是()A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体 b的加速度B.20 秒时,a、b两物体相距最远C.60 秒时,物体a在物体b的前方D.40 秒时,a、b两物体速度相等,相距200m5.质量为m的物体,放在质量为M的斜面体上,斜面体放在粗糙的水平地面上,m和M均处于静止状态,如图所示.当物体m上施加一个水平力F,且F由零逐渐加大到F m的过程中,m和M仍保持相对静止,在此过程中,下列判断哪些是正确的()A .斜面体对m 的支持力逐渐增大B .物体m 受到的摩擦力逐渐增大C .地面受到的压力逐渐增大D .地面对斜面体的静摩擦力由零逐渐增大到F m6.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 是球心,碗的内表面光滑。
第2讲 力和直线运动【核心要点】1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力,且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本规律速度公式:v =v 0+at 。
位移公式:x =v 0t +12at 2。
速度和位移公式:v 2-v 20=2ax 。
中间时刻的瞬时速度:v t 2=x t =v 0+v 2。
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx =x n +1-x n =aT 2。
3.图象问题(1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度,图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。
匀变速直线运动的v -t 图象是一条倾斜直线。
(2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。
4.超重和失重超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只取决于物体的加速度方向。
当a 的方向竖直向上或有竖直向上的分量时,超重;当a 的方向竖直向下或有竖直向下的分量时,失重;当a =g 且竖直向下时,完全失重。
5.瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题时,应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变,而弹簧的弹力不能突变。
【备考策略】1.用运动学公式和牛顿第二定律解题的关键流程2.解题关键抓住两个分析,受力分析和运动情况分析,必要时要画运动情景示意图。
对于多运动过程问题,还要找准转折点,特别是转折点的速度。
3.常用方法(1)整体法与隔离法:单个物体的问题通常采用隔离法分析,对于连接体问题,通常需要交替使用整体法与隔离法。
(2)正交分解法:一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解,有时根据情况也可以把加速度进行正交分解。
(3)逆向思维法:把运动过程的末状态作为初状态,反向研究问题,一般用于匀减速直线运动问题,比如刹车问题、竖直上抛运动问题。
匀变速直线运动规律的应用1.必须领会的两种物理思想:逆向思维、极限思想。
高三物理二轮复习力学专题第一课时:物体平衡【考点分析】1、要熟练掌握重力、弹力、摩擦力以及电场力、安培力(洛仑兹力)的性质和特点,能利用共点力平衡条件解题。
2、对力的处理方法主要是利用平行四边形法则(三角形法则)和正交分解法;对研究对象的处理方法主要是利用整体法和隔离法。
【知识要点】1、 共点力平衡状态及条件:静止或匀速直线运动状态都称为平衡状态,处在平衡状态的物体所受合外力一定为0。
即所有外力在任意一个方向上的投影的代数和为02、 共点力平衡的动态分析法:平衡中涉及大量的动态问题,所谓动态问题就是通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢变化,在这过程中物体始终处于一系列的平衡状态,处理方法是解析法和图解法,解析法能详细分析出过程中各物理量的变化,也适用讨论某一瞬间的平衡,图解法仅适用于三力平衡的定性判断。
3、 整体法和隔离法:合理选择研究对象是研究力学问题的关键,有时选择一个物体为研究对象分析较为烦琐,但选用整个系统作为研究对象却简洁明了,整体法的优点是未知量少,方程数少,求解简捷。
【思路点拨】本专题内容高考涉及的主要是三力平衡,往往以选择填空为主,在电场磁场中带电粒子及导体的平衡计算题出现较多。
近几年考查在运动中受变力(如f=kx ,f=kv 、f=Kv 2)出现的变化过程和稳定状态(平衡态)较为频繁,应引起足够的重视。
【解题指导】[例1]如图示,在倾角为45°的光滑斜面上放上质量为m 的圆球,在球前放一光滑档板,试分析甲乙两种情况下斜面及档板对小球的弹力N 1 N 2(甲图中档板竖直,乙图中档板与斜面垂直)变1:在甲图中若档板可绕斜面一固定点逆时针转动,试讨论斜面、档板对小球的弹力变化情况。
变2:若斜面体上表面光滑,撤去档板,力F 作用在物块上,使木块沿斜面向上作匀速运动,求最小力F 的大小及方向?甲 乙 45° 45°变3:竖直绝缘墙壁上的P点用相同长度的绝缘丝线悬挂两个带电小球A和B,两小球因带电而相互排斥,使B球的丝线与竖直方向成θ角,如图所示,由于漏电使AB两小球带电量减少,θ减少,则在电荷漏完之前丝线PB对悬点的拉力变化情况。
2019-2020年高三物理第二轮专题复习专题一力和运动教案人教版一、考点回顾1.物体怎么运动,取决于它的初始状态和受力情况。
牛顿运动定律揭示了力和运动的关系,关系如下表所示:2.力是物体运动状态变化的原因,反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。
从物体的受力情况去推断物体运动情况,或从物体运动情况去推断物体的受力情况,是动力学的两大基本问题。
3.处理动力学问题的一般思路和步骤是:①领会问题的情景,在问题给出的信息中,提取有用信息,构建出正确的物理模型;②合理选择研究对象;③分析研究对象的受力情况和运动情况;④正确建立坐标系;⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。
4.在分析具体问题时,要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法,要善于捕捉隐含条件,要重视临界状态分析。
二、经典例题剖析1.长L的轻绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球在竖直平面内作圆周运动,小球通过最低点和最高点时所受的绳拉力分别为T1和T2(速度分别为v0和v)。
5求证:(1)T1-T2=6mg(2)v0≥gL证明:(1)由牛顿第二定律,在最低点和最高点分别有:T1-mg=mv02/L T2+mg=mv2/L由机械能守恒得:mv02/2=mv2/2+mg2L以上方程联立解得:T1-T2=6mg(2)由于绳拉力T2≥0,由T2+mg=mv2/L可得v≥gL5代入mv02/2=mv2/2+mg2L得:v0≥gL点评:质点在竖直面内的圆周运动的问题是牛顿定律与机械能守恒应用的综合题。
加之小球通过最高点有极值限制。
这就构成了主要考查点。
2.质量为M 的楔形木块静置在水平面上,其倾角为α的斜面上,一质量为m 的物体正以加速度a 下滑。
求水平面对楔形木块的弹力N 和摩擦力f 。
解析:首先以物体为研究对象,建立牛顿定律方程: N 1‘=mgcosα mgsinα-f 1’=ma ,得:f 1‘=m(gsinα-a) 由牛顿第三定律,物体楔形木块有N 1=N 1’,f 1=f 1‘然后以楔形木块为研究对象,建立平衡方程:N =mg +N 1cosα+f 1sinα=Mg +mgcos 2α+mgsin 2α-masinα =(M +m)g -masinαf =N 1sinα-f 1cosα=mgcosαsinα-m(gsinα-a)cosα=macosα 点评:质点在直线运动问题中应用牛顿定律,高考热点是物体沿斜面的运动和运动形式发生变化两类问题。
力与物体曲线运动专题训练卷1.一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度d=80 m的河流,已知小船在静水中运动的速度为4 m/s,水流速度为5 m/s,B 点到A点的距离x0=60 m。
(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)下列关于该船渡河的判断,其中正确的是()。
A.小船过河的最短航程为80 mB.小船过河的最短时间为16 sC.若要使小船运动到B点,则小船船头指向与上游河岸成37°角D.小船做曲线运动=20 s,故B项错误;因为v船<v水,故小船过河轨迹不解析▶当船的速度方向垂直河岸时,过河时间最短,最短时间t=船可能垂直河岸,最短航程大于80 m,A项错误;要使小船运动到B点,其速度方向沿OB方向,故船头指向与上游河岸成37°角,C 项正确;小船做直线运动,D项错误。
答案▶ C2.“水流星”是一个经典的杂技表演项目,杂技演员将装水的杯子用细绳系着在竖直平面内做圆周运动,杯子到最高点杯口向下时,水也不会从杯中流出。
如图所示,若杯子质量为m,所装水的质量为M,杯子运动到圆周的最高点时,水对杯底刚好无压力,重力加速度为g,则杯子运动到圆周最高点时,杂技演员对细绳的拉力大小为()。
A.0B.mgC.MgD.(M+m)g解析▶杯子到最高点时,杯底对水的作用力为零,设这时杯子的速度大小为v,对水研究mg=m,对杯子和水整体研究,设绳的拉力为F,则F+(M+m)g=(M+m),解得F=0,A项正确。
答案▶ A3.(多选)将一抛球入框游戏简化如下:在地面上竖直固定一矩形框架,框架高1 m,长3 m,抛球点位于框架底边中点正前方2 m,离地高度为1.8 m,如图所示。
假定球被水平抛出,方向可在水平面内调节,不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2,忽略框架的粗细,球视为质点,球要在落地前进入框内,则球被抛出的速度大小可能为()。
A.3 m/sB.5 m/sC.6 m/sD.7 m/s解析▶球抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动h=gt2,可得t=ℎ,0.4 s≤t≤0.6 s;水平方向上做匀速直线运动,水平方向最小位移为2 m,最大位移,即球落在框的左右两角时,由几何关系可得为2.5 m,所以水平方向的位移为2 m≤x ≤2.5 m,根据v0=可得3.33 m/s≤v0≤6.25 m/s,B、C两项正确。
高三物理单词表:力学中的运动与力的效果一、运动1. 运动:物体相对于参照物的位置发生变化。
2. 直线运动:物体在同一直线上移动。
3. 曲线运动:物体在曲线轨迹上移动。
4. 匀速运动:物体在相同时间内,相同距离的情况下进行运动。
5. 变速运动:物体在相同时间内,不同距离的情况下进行运动。
二、力的效果1. 力:改变物体状态的原因,也可以使物体产生运动或停止运动。
2. 重力:地球对物体的吸引力。
3. 弹力:由于物体形变所产生的恢复力。
4. 摩擦力:物体在接触面上的相互作用力,阻碍物体相对运动而产生的力。
5. 合力:作用在物体上的多个力的合成。
6. 分力:合力分解为多个共线力的效果。
三、运动与力的关系1. 牛顿第一定律:如果物体受力合力为零,则物体保持静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:物体受到的合力与物体的质量和加速度成正比,F = ma。
3. 牛顿第三定律:作用在物体上的力总是有一个力与之相互作用,大小相等方向相反。
四、动能和势能1. 动能:物体由于运动而具有的能量。
2. 动能定理:物体的动能改变等于该物体所受合力在运动方向上的功。
3. 势能:物体由于其位置而具有的能量,如重力势能、弹性势能等。
4. 机械能:动能和势能的总和。
五、摩擦力与运动1. 静摩擦力:物体静止时受到的阻碍力。
2. 动摩擦力:物体在运动时受到的阻力。
3. 滑动摩擦力:物体在表面滑动时受到的摩擦力。
4. 滚动摩擦力:物体在表面滚动时受到的摩擦力。
5. 摩擦力与重力:物体受到的滑动摩擦力和静摩擦力等于物体受到的垂直于表面的合力。
这是一份高三物理单词表,涵盖了力学中的运动与力的效果的关键词汇。
通过学习这些单词,学生可以更好地理解和掌握物理学中与运动和力有关的概念和原理。
高三物理力学专题复习(题型全面)一、选择题(60分)1. 一辆汽车以60km/h的速度匀速行驶了2小时,行驶了多少千米?A. 60 kmB. 80 kmC. 120 kmD. 240 km2. 在直线上按顺序放置着3个质点,它们的质量分别是m、2m和3m。
从最大的质量到最小的质量的质点之间的距离比例为1:2:3。
在它们之间的力比例为:A. 3:2:1B. 1:2:3C. 1:1:1D. 1:3:5二、填空题(40分)1. 做功的单位是_________。
2. 物体的重力和支持力的合力为_________。
3. 当物体的速度始终保持不变时,物体所受合力为_________。
4. 功的单位是_________。
5. 当物体受到的合外力为0时,物体的运动状态将保持_________。
三、解答题1. 描述下满足平衡条件的力的要素。
2. 一个运动员用力拉住一条30千克的网袋,使之加速上升,绳子的拉力为400牛。
已知重力加速度为10 m/s²,求网袋的加速度。
3. 假设一个人站在飞机上,飞机在静止的情况下以v速度沿着平行于地面的水平方向加速度为a匀速飞行。
(a) 该人会不会向后倒下?为什么?(b) 设该人质量为m,已知重力加速度为g,求向后倒下的最小加速度。
4. 物体沿直线方向做直线运动,已知物体的质量为m,速度为v。
求:(a) 物体的动量是多少?(b) 若物体的质量增加到2m,速度减少到v/2,动量会发生怎样的变化?5. 一个质量为m1的人与一个质量为m2的物块通过一根轻绳连在一起,人站在小物块上,将质块从静止位置拉向人的方向引起它的运动。
求拉力F对人的影响,这是为什么?四、应用题1. 一辆汽车质量为1000千克,行驶速度为20m/s。
若刹车使汽车在4秒内停下,求刹车的平均力。
2. 在一个摩擦系数为0.1的水平面上,有一个质量为5千克的物体以10m/s的速度向右运动。
求该物体受到的摩擦力和运动后的速度。
高三物理知识点有哪些
高三物理是学习中的重要阶段,涉及的知识点繁多而且复杂。
下面将介绍一些高三物理学习中的主要知识点。
一、运动和力学
1. 运动的基本概念:位移、速度、加速度等。
2. 运动的基本定律:牛顿三定律、惯性等。
3. 经典力学中的物体运动:匀速直线运动、匀加速直线运动、斜抛运动等。
二、能量和势能
1. 动能和功的关系:动能定理、功的概念等。
2. 势能和功的关系:重力势能、弹性势能等。
3. 机械能守恒:机械能的转化等。
三、电学
1. 电荷和电场:电荷的性质、电场强度等。
2. 电流和电阻:欧姆定律、电阻的特性等。
3. 电能和电功:电电能定理、电功率等。
4. 电路和电路分析:串联电路、并联电路等。
四、光学
1. 光的折射和反射:光的传播、折射定律、反射定律等。
2. 光的成像:薄透镜成像、平面镜成像等。
3. 光的干涉和衍射:干涉现象、衍射现象等。
五、热学
1. 温度和热量:温度的定义、热量的传递等。
2. 热传导和热辐射:热传导的特性、热辐射现象等。
3. 理想气体定律:理想气体状态方程等。
六、原子物理学
1. 原子结构和原子核:原子模型、元素周期表等。
2. 放射性衰变:α衰变、β衰变等。
3. 核能的利用:核反应、核能的转化等。
以上只是高三物理学习中的一部分主要知识点,每个知识点都包含了更加详细的内容和公式推导,需要深入学习和实践才能真正理解和掌握。
通过系统的学习和练习,可以使学生在高考中取得更好的成绩。
2023北京重点校高三(上)期末物理汇编运动和力的关系章节综合一、单选题1.(2023秋·北京昌平·高三统考期末)截至2022年9月底,我国高铁运营总里程超过4万公里,稳居世界第一。
高铁车厢的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数μ为0.4,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10m/s 2。
若书相对桌面不滑动,该高铁的最大加速度是( ) A .22m/s B .24m/s C .26m/s D .28m/s2.(2023秋·北京西城·高三统考期末)运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。
按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可以用毛刷在冰壶滑行正前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
以下说法正确的是( )A .在运动员不摩擦冰面的情况下,冰壶做匀速直线运动B .运动员摩擦冰面可以增大冰壶受到的摩擦力C .运动员摩擦冰面可以使冰壶加速D3.(2023秋·北京东城·高三统考期末)有同学设计了一个家庭小实验来研究物体的运动。
如图所示,在水平桌面上固定一个斜面,让小滑块从斜面上滑下,滑过桌边后做平抛运动。
若小滑块在斜面上运动的加速度大小为1a ,在水平桌面上运动的加速度大小为2a ,在空中运动的加速度大小为3a 。
不计空气阻力及一切摩擦,则( )A .123a a a >>B .312a a a >>C .231a a a >>D .132a a a >>4.(2023秋·北京丰台·高三统考期末)如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上运动。
当货车向右减速运动时,石块B 周围与它接触的物体对石块B 作用力的合力为F ,关于F 的方向,下列图中可能正确的是( )A .B .C .D .5.(2023秋·北京石景山·高三统考期末)如图所示,一小物块从长0.5m 的水平桌面一端以初速度0v 沿中线滑向另一端,经过时间1s 从另一端滑落。
广东高考物理提高第一篇----运动和力一、知识整理1.受力分析,共点力平衡2.直线运动3.曲线运动注意:物体做直线还是曲线运动取决于 。
匀变速直线运动:基本公式:at V V t +=0 2021at t V S +=导出公式:as V V t 2202=- 202t tV V V t S v =+==-2aT S =∆ 22202tS V V V +=自由落体运动: 221gt h =gt V t = 实验:测‘匀的加速度a (逐差法) 2)(aT n m S S n m -=-胡克定律: kx F = x k F ∆•=∆ 力的合成: θcos 2212221F F F F F ++=合牛二定律: ma F =合 或 ⎪⎩⎪⎨⎧==yy x x ma F ma F 合合平抛: ⎪⎩⎪⎨⎧====gt V gt y V V t V x y x ,21,20竖直:水平: 圆周运动: V m R m RV m a m F ••=•=•=•=ωω22⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧==≥⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==≥⇒≤mgR mV mV V mgR mV mV gR V R V m mg 2212102212122222高低高低机械能守恒:条件:在最高点,满足杆连接(外轨道)机械能守恒:条件:在最高点,满足绳连接(内轨道)二、考点分析----受力分析共点力平衡、直线运动、曲线运动 【选择题】题型1。
(09·浙江·14)单选如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。
已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为,斜面的倾角为,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 :A .mg 和mgB .mg 和mgC .mg 和mgD .mg 和mg题型2。
(09·海南物理·1)两个大小分别为和()的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F 满足:A .B .C .D .题型3。
高三物理复习-运动和力专题【知识结构剖析】【典型例题】题1、如图1—1所示,质量为m=5kg的物体,置于一倾角为30°的粗糙斜面体上,用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体,使物体沿斜面向上匀速运动,斜面体质量M=10kg,始终静止,取g=10m/s2,求地面对斜面体的摩擦力及支持力.题2 、如图1—3所示,声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动,相对于地面的速率分别为v S 和v A ,空气中声音传播的速率为P v ,设,S P A P v v v v <<,空气相对于地面没有流动.(1)若声源相继发出两个声信号,时间间隔为△t ,请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔△t ′.(2)利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声源频率与声源发出的声波频率间的关系式.题3、假设有两个天体,质量分别为m 1和m 2,它们相距r ;其他天体离它们很远,可以认为这两个天体除相互吸引作用外,不受其他外力作用.这两个天体之所以能保持距离.............r .不变,完全是由于它们绕...........着共同“中心”(质心)做匀速圆周运动,它们之间的万有引力作为做圆周运动的向心力.......................................,“中心”O 位于两个天体的连线上,与两个天体的距离分别为r 1和r 2.(1)r 1、r 2各多大?(2)两天体绕质心O 转动的角速度、线速度、周期各多大?题4、A 、B 两个小球由柔软的细线相连,线长l =6m ;将A 、B 球先后以相同的初速度v 0=4.5m/s ,从同一点水平抛出(先A 、后B )相隔时间△t =0.8s .(1)A 球抛出后经多少时间,细线刚好被拉直?(2)细线刚被拉直时,A 、B 球的水平位移(相对于抛出点)各多大?(取g =10m/s 2)v Sv A Sx图1—3题5、光滑的水平桌面上,放着质量M =1kg 的木板,木板上放着一个装有小马达的滑块,它们的质量m =0.1kg .马达转动时可以使细线卷在轴筒上,从而使滑块获得v 0=0.1m/s 的运动速度(如图1—6),滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.02.开始时我们用手抓住木板使它不动,开启小马达,让滑块以速度v 0运动起来,当滑块与木板右端相距l =0.5m 时立即放开木板.试描述下列两种不同情形中木板与滑块的运动情况,并计算滑块运动到木板右端所花的时间.图1—6(1)线的另一端拴在固定在桌面上的小柱上.如图(a ). (2)线的另一端拴在固定在木板右端的小柱上.如图(b ). 线足够长,线保持与水平桌面平行,g =10m/s 2.【跟踪练习】1、如图1—7所示,A 、B 两球完全相同,质量为m ,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了( )A .tan mg kθ B .2tan mg k θC .(tan )2mg k θD .2tan()2mg kθ2、如图1—8所示,半径为R 、圆心为O 的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上,一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m 的重物,忽略小圆环的大小.(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图),在两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量M =的重物,使两个小圆环间的绳子水平,然后无初速释放重物M ,设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M 下降的最大距离.(2)若不挂重物M ,小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?图1—73、图1—9中的A 是在高速公路上用超声测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号.根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度,图B 中P 1、P 2是测速仪发出的超声波信号,n 1、n 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描,P 1、P 2之间的时间间隔△t =1.0s ,超声波在空气中传播的速度v =340m/s ,若汽车是匀速行驶的,则根据图中可知,汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离是_________m ,汽车的速度是________m/s .图1—94、利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量,图1—10(a )中仪器A 和B 通过电缆线连接,B 为超声波发射与接收一体化装置,仪器A 和B 提供超声波信号源而且能将B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形.现固定装置B ,并将它对准匀速行驶的小车C ,使其每隔固定时间T 0发射一短促的超声波脉冲,如图1—10(b )中幅度较大的波形,反射波滞后的时间已在图中标出,其中T 和△T 为已知量,另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v 0,根据所给信息求小车的运动方向和速度大小.图1—10图1—8A B(a )5、关于绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法中,正确的是( )A .卫星的轨道面肯定通过地心B .卫星的运动速度肯定大于第一宇宙速度C .卫星的轨道半径越大、周期越大、速度越小D .任何卫星的轨道半径的三次方跟周期的平方比都相等6、某人造地球卫星质量为m ,其绕地球运动的轨道为椭圆.已知它在近地点时距离地面高度为h 1,速率为v 1,加速度为a 1,在远地点时距离地面高度为h 2,速率为v 2,设地球半径为R ,则该卫星.(1)由近地点到远地点过程中地球对它的万有引力所做的功是多少? (2)在远地点运动的加速度a 2多大?7、从倾角为θ的斜面上的A 点,以水平初速度v 0抛出一个小球.问:(1)抛出后小球到斜面的最大(垂直)距离多大? (2)小球落在斜面上B 点与A 点相距多远?8、滑雪者从A 点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B 点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图1—12所示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ,假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.求:(1)滑雪者离开B 点时的速度大小;(2)滑雪者从B 点开始做平抛运动的水平距离.图1—11图1—129、如图1—13所示,悬挂在小车支架上的摆长为l 的摆,小车与摆球一起以速度v 0匀速向右运动.小车与矮墙相碰后立即停止(不弹回),则下列关于摆球上升能够达到的最大高度H 的说法中,正确的是( )A.若0v =H =l B.若0v =H =2lC .不论v 0多大,可以肯定H ≤202v g总是成立的D .上述说法都正确10、水平放置的木柱,横截面为边长等于a 的正四边形ABCD ;摆长l =4a 的摆,悬挂在A 点(如图1—14所示),开始时质量为m 的摆球处在与A 等高的P 点,这时摆线沿水平方向伸直;已知摆线能承受的最大拉力为7mg ;若以初速度.....v .0.竖直向下将摆球从........P .点抛出,....为使摆球能始终沿圆弧运动,.............并最后击中.....A .点..求v 0的许可值范围(不计空气阻力).11、如图1—15所示,小车板面上的物体质量为m =8kg ,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N .现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s 2,随即以1m/s 2的加速度做匀加速直线运动.以下说法中,正确的是( )A .物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B .物体受到的摩擦力先减小、后增大、先向左、后向右C .当小车加速度(向右)为0.75m/s 2时,物体不受摩擦力作用D .小车以1m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N图1—13图1—14 图1—1512、如图1—16所示,一块质量为M ,长为L 的均质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m 的小物体(可视为质点),物体上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌边的定滑轮.某人以恒定的速率v 向下拉绳,物体最多只能到达板的中点,而板的右端尚未到达桌边定滑轮处.试求:(1)物体刚达板中点时板的位移.(2)若板与桌面之间有摩擦,为使物体能达到板的右端,板与桌面之间的动摩擦因数的范围是多少.13、在水平地面上有一质量为2kg 的物体,物体在水平拉力F 的作用下由静止开始运动,10s 后拉力大小减为3F,该物体的运动速度随时间变化的图像如图1—17所示,求: (1)物体受到的拉力F 的大小;(2)物体与地面之间的动摩擦因数(g 取10m/s 2).14、如图所示,一高度为h =0.8m 粗糙的水平面在B 点处与一倾角为θ=30°的斜面BC 连接,一小滑块从水平面上的A 点以v 0=3m/s 的速度在粗糙的水平面上向右运动.运动到B 点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑.已知AB 间的距离S =5m ,求:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数.(2)小滑块从A 点运动到地面所需的时间.(3)若小滑块从水平面上的A 点以v 1=5m/s 的速度在粗糙的水平面上向右运动,运动到B 点时小滑块将做什么运动?并求出小滑块从A 点运动到地面所需时间(取g =10m/s 2).v 图1—16/s 8图1—17图1—18参考答案典型例题[题1] 解析:对系统进行整体分析,受力分析如图1—2: 由平衡条件有:cos30F f ︒= sin 30()N F M m g +︒=+由此解得f =()sin 30135N N M m g F =+-︒=[题2] 解析: (1)设t 1、t 2为声源S 发出两个信号的时刻,12、t t ''为观察者接收到两个信号的时刻.则第一个信号经过11()t t '-时间被观察者A 接收到,第二个信号经过(22t t '-)时刻被观察者A 接收到,且 2121t t t t t t '''∆=-∆=-设声源发出第一个信号时,S 、A 两点间的距离为L ,两个声信号从声源传播到观察者的过程中,它们的运动的距离关系如图所示,可得11112221()()()()P A P A S v t t L v t t v t t L v t t v t ''''-=+--=+--∆ 由以上各式解得P SP Av vt t v v -'∆=∆- (2)设声源发出声波的振动周期为T ,这样,由以上结论,观察者接收到的声波振动的周期T′,P SP Av v T T v v -'=-. 由此可得,观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为P AP Sv v f f v v -'=-.[题3] 解答:根据题意作图1—4.对这两个天体而言,它们的运动方程分别为212112m m G m r rω= ①212222m m G m r rω= ②以及12r r r += ③由以上三式解得21121212;m m r r r r m m m m ==++.将r 1和r 2的表达式分别代①和②式, 可得ω=f图1—2t v t ' t v t ' S m 图1—4112222v r m v r m T ωωππω====== [题4] 解答:(1)A 、B 两球以相同的初速度v 0,从同一点水平抛出,可以肯定它们沿同一轨道运动.作细线刚被拉直时刻A 、B 球位置示意图1—5. 根据题意可知:0 4.50.8 3.6(m) 4.8(m)x v t y ∆=∆=⨯=∆设A 球运动时间为t ,则B 球运动时间为t -0.8,由于A 、B 球在竖直方向上均作自由落体运动,所以有2211(0.8)22y gt g t ∆=--. 由此解得t =1s .(2)细线刚被拉直时,A 、B 球的水平位移分别为004.5m(0.8)0.9m A B x v t x v t ===-=[题5] 解答:在情形(1)中,滑块相对于桌面以速度v 0=0.1m/s 向右做匀速运动,放手后,木板由静止开始向右做匀加速运动.20.02m/s mga Mμ==经时间t ,木板的速度增大到v 0=0.1m/s ,05s v t a==. 在5s 内滑块相对于桌面向右的位移大小为S 1=v 0t =0.5m .而木板向右相对于桌面的位移为2210.25m 2S at ==.可见,滑块在木板上向右只滑行了S 1-S 2=0.25m ,即达到相对静止状态,随后,它们一起以共同速度v 0向右做匀速直线运动.只要线足够长,桌上的柱子不阻挡它们运动,滑块就到不了木板的右端.在情形(2)中,滑块与木板组成一个系统,放手后滑块相树于木板的速度仍为v 0,滑块到达木板右端历时05s lt v '==. 跟踪练习1.C 提示:利用平衡条件. 2.(1)重物先向下做加速运动,后做减速运动,当重物速度为零时, 下降的距离最大,设下降的最大距离为h ,由机械能守恒定律得2sin )Mgh mg R θ= 解得h =.(2)系统处于平衡状态时,两小环的可能位置为 a .两小环同时位于大圆环的底端Tα αNαm 1m Txy 图1—5b .两小环同时位于大圆环的顶端c .两小环一个位于大圆环的顶端,另一个位于大圆环的底端d .除上述三种情况外,根据对称性可知,系统如能平衡,则小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称.设平衡时,两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图).对于重物m ,受绳的拉力T 与重力mg 作用,有T =mg .对于小圆环,受到三个力的作用,水平绳的拉力T ,竖直绳的拉力T ,大圆环的支持力N .两绳的拉力沿大圆环切向的分力大小相等,方向相反sin sin T T αα'=.得,90,45ααααα''=+=︒=︒而∴.3.设测速仪扫描速度为v ′,因P 1、P 2在标尺上对应间隔为30小格,所以3030v t'==∆格/s . 测速仪发出超声波信号P 1到接收P 1的反射信号n 1.从图B 上可以看出,测速仪扫描12小格,所以测速仪从发出信号P 1到接收其反射信号n 1所经历时间120.4s t v '=='. 汽车接收到P 1信号时与测速仪相距1168m 2t S v ==声. 同理,测速仪从发出信号P 2到接收到其反射信号n 2,测速仪扫描9小格,故所经历时间290.3s t v =='.汽车在接收到P 2信号时与测速仪相距2251m 2t S v ==声.所以,汽车在接收到P 1、P 2两个信号的时间内前进的距离△S =S 1-S 2=17m .从图B 可以看出,n 1与P 2之间有18小格,所以,测速仪从接收反射信号n 1到超声信号P 2的时间间隔3180.6s t v=='. 所以汽车接收P 1、P 2两个信号之间的时间间隔为1230.95s 22t t t t ∆=++=.∴汽车速度17.9Sv t∆==∆m/s .4.从B 发出第一个超声波开始计时,经2T 被C 车接收.故C 车第一次接收超声波时与B 距离102TS v =. 第二个超声波从发出至接收,经T +△T 时间,C 车第二车接收超声波时距B 为202T TS v +∆=,C 车从接收第一个超声波到接收第二个超声波内前进S 2-S 1,接收第一个超声波时刻12Tt =,接收第二个超声波时刻为202T Tt T +∆=+. 所以接收第一和第二个超声波的时间间距为2102Tt t t T ∆∆=-=+. 故车速0021002222C v TTv S S v T T tT T ∆∆-===+∆∆+∆.车向右运动. 5.ACD 6.(1)根据动能定理,可求出卫星由近地点到远地点运动过程中,地球引力对卫星的功为22211122W mv mv =-. (2)由牛顿第二定律知1222112()()GM GM a a R h R h ==++ ∴21212()R h a a R h +=+7.(1)建立如图所示坐标系,将v 0与g 进行正交分解.0000cos ,sin sin ,cos x y x y v v v v g g g g θθθθ====-在x 方向,小球以0x v 为初速度作匀加速运动. 在y 方向,小球以0y v 为初速度,作类竖直上抛运动.当y 方向的速度为零时,小球离斜面最远,由运动学公式02220sin |2|2cos y y v v H g g θθ==. 小球经时间t 上升到最大高度,由0y y v g t =得000sin tan cos g yv v v t g g gθθθ===. (2)02220000221sin 1sin 2(2)2cos sin 42cos 2cos AB x x v v S v t g t v v g g θθθθθθ=+=+2202sin (1tan )v gθθ=+8.(1)设滑雪者质量为m ,斜面与水平面夹角为θ,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功cos (cos )Wmg S mg L S mgL μθμθμ=+-= ①由动能定理21()2mg H h mgLmv μ--= ②离开B 点时的速度v③ (2)设滑雪者离开B 点后落在台阶上2111122h gt S vt ==<可解得1S ④此时必须满足2H L h μ-< ⑤ 当2H L h μ->时,滑雪者直接落到地面上,222221,2h gt S v t ==, 可解得2S =9.AC10.摆球先后以正方形的顶点为圆心,半径分别为R 1=4a ,R 2=3a ,R 3=2a ,R 4=a 为半径各作四分之一圆周的圆运动.当摆球从P 点开始,沿半径R 1=4a 运动到最低点时的速度v 1,根据动量定理221011422mv mv mga-= ①当摆球开始以v 1绕B 点以半径R 2=3a 作圆周运动时,摆线拉力最大,为T max =7mg ,这时摆球的运动方程为21max3mv T mg a-= ②由此求得v 0的最大许可值为0v当摆球绕C 点以半径R 3=2a 运动到最高点时,为确保沿圆周运动,y到达最高点时的速度3v由动能定理223001122mv mv mga v -=-=得0v11.ABC 开始时小车上的物体受弹簧水平向右的拉力为6N ,水平向左的静摩擦力也为6N ,合力为零.沿水平向右方向对小车施加以作用力,小车向右做加速运动时,车上的物体沿水平向右方向上的合力(F =ma )逐渐增大到8N 后恒定.在此过程中向左的静摩擦力先减小,改变方向后逐渐增大到(向右的)2N 而保持恒定;弹簧的拉力(大小、方向)始终没有变,物体与小车保持相对静止,小车上的物体不受摩擦力作用时,向右的加速度由弹簧的拉力提供:260.75m/s 8T a m ===. 12.(1)设物体与板的位移分别为S 物、S 板,则由题意有2LS S -=物板 ① 212S S vt a t =物板板∶∶ ② 解得:,2L S L S ==物板.(2)由22112,,mgMv v a S a M mgL μμ===板板板得.212,21,,2,(),2S S L S S S L S L mg M m g Ma v a S μμ''''''-===='''-+==物板物板板物板板板∶∶得由 得222()Mv M m gL μ=+,故板与桌面之间的动摩擦因数222()Mv M m gLμ+≥.13.在0~10s 内,物体的加速度210.8m/s va t∆==∆(正向) 在10~14s 内,物体的加速度222m/s va t∆==∆ (反向) 由牛顿第二定律1F mg ma μ-= ① 23Fmg ma μ-=- ② 由此解得F =8.4N μ=0.3414.(1)依题意得1B v =0,设小滑块在水平面上运动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律,f mg ma μ==,由运动学公式202v gS μ=,解得0.09μ=.(2)滑块在水平面上运动时间为t 1,由01110, 3.3s 23v S t t ===得.在斜面上运动的时间2120.8s 4.1s t t t t ==+=∴ (3)若滑块在A 点速度为v 1=5m/s ,则运动到B点的速度4m/s B v ==.即运动到B 点后,小滑块将做平抛运动.假设小滑块不会落到斜面上,则经过30.4s t ==落到水平面上, 则水平位移3 1.67m tan30B hx v t ==>︒.所以假设正确,即小滑块从A 点运动到地面所需时间为312 1.5s BSt t v v '=+=+.。