高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題1 第2講 力學(xué)、電學(xué)中的直線運(yùn)動與牛頓運(yùn)動定律課件 新人教版.ppt

第2講 力學(xué) 電學(xué)中的直線運(yùn)動與牛頓運(yùn)動定律 1 雙選 2012年新課標(biāo)卷 伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn) 提出了慣性的概念 從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ) 早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說法 其中正確的是 a 物體抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性b 沒有力作用 物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)c 行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動的性質(zhì)是慣性d 運(yùn)動物體如果沒有受到力的作用 將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動 解析 慣性是物體本身的一種屬性 是抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的性質(zhì) a正確 c錯(cuò)誤 沒有力作用 物體可能靜止也可能勻速直線運(yùn)動 b錯(cuò)誤 d正確 答案 ad 2 雙選 2012年海南卷 一物體自t 0時(shí)開始做直線運(yùn) 動 其速度圖線如圖1 2 1所示 下列選項(xiàng)正確的是 圖1 2 1a 0 6s內(nèi) 物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mb 0 6s內(nèi) 物體經(jīng)過的路程為40mc 0 4s內(nèi) 物體的平均速率為7 5m sd 5 6s內(nèi) 物體所受的合外力做負(fù)功 答案 bc 3 2012年山東卷 將地面上靜止的貨物豎直向上吊起 貨物由地面運(yùn)動至最高點(diǎn)的過程中 v t圖象如圖1 2 2所示 以下判斷正確的是 圖1 2 2a 前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)b 最后2s內(nèi)貨物只受重力作用c 前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同d 第3s末至第5s末的過程中 貨物的機(jī)械能守恒答案 a 4 2012年上海卷 小球每隔0 2s從同一高度拋出 做初速度為6m s的豎直上拋運(yùn)動 設(shè)它們在空中不相碰 第一個(gè) 小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球數(shù)為 取g 10m s2 b 四個(gè)d 六個(gè) a 三個(gè)c 五個(gè)答案 c 5 2012年安徽卷 如圖1 2 3所示 放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑 若在物塊上再施加一個(gè)豎 直向下的恒力f 則 圖1 2 3a 物塊可能勻速下滑b 物塊將以加速度a勻加速下滑c 物塊將以大于a的加速度勻加速下滑d 物塊將以小于a的加速度勻加速下滑 解析 設(shè)斜面的傾角為 物塊與斜面間動摩擦因數(shù)為 施加一個(gè)豎直向下的恒力f時(shí) 加速度為a 根據(jù)牛頓第二定律 不施加恒力f時(shí) ma mgsin mgcos 施加一個(gè)豎直向下的恒力f時(shí) ma f mg sin ucos 即a a c正確 答案 c 6 雙選 2010年廣東卷 圖1 2 4是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度 圖象 由圖象得到的正確結(jié)果是 圖1 2 4a 0 1s內(nèi)的平均速度是2m sb 0 2s內(nèi)的位移大小是3mc 0 1s內(nèi)的加速度大于2 4s內(nèi)的加速度d 0 1s內(nèi)的運(yùn)動方向與2 4s內(nèi)的運(yùn)動方向相反 答案 bc 從近三年的高考物理試題看 直線運(yùn)動的命題涉及 對圖象的理解和應(yīng)用 求解連接體問題或臨界問題 直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 牛頓運(yùn)動定律的命題涉及三個(gè)考點(diǎn) 一是對牛頓運(yùn)動定律的理解 二是牛頓第二定律的應(yīng)用 三是超重和失重 三個(gè)考點(diǎn)通常相互聯(lián)系和相互滲透 既可單獨(dú)命題 又可以與力學(xué) 甚至電磁學(xué)相聯(lián)系 構(gòu)建力電的綜合考題 題型有選擇題和計(jì)算題 考查難度以基礎(chǔ)題和中等題為主 難題主要在計(jì)算題中出現(xiàn) 運(yùn)動學(xué)和牛頓運(yùn)動定律相結(jié)合的題目是高考的一個(gè)熱點(diǎn) 難點(diǎn) 今后還會側(cè)重考查 問題情景會更新穎 更巧妙 圖象問題 例1 2011年新課標(biāo)卷 如圖1 2 5所示 在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板 其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊 假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等 現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力f kt k是常數(shù) 木板和木塊的加速度大小分別為a1和a2 下列反映a1和a2變化的 圖線中正確的是 圖1 2 5 疊放在水平面上的兩物體 一個(gè)物體受到水平拉力后 兩物體可能以同一加速度運(yùn)動 也可能以不同的加速度運(yùn)動 答案 a 1 2011年臺山一中二模 警車a停在路口 一違章貨車b恰好經(jīng)過a車 a車立即加速追趕 它們的v t圖象如圖1 2 6所示 則0 4s時(shí)間內(nèi) 下列說法正確的是 圖1 2 6a a車的加速度為5m s2b 3s末a車速度為7m sc 在2s末a車追上b車d 兩車相距最遠(yuǎn)為5m 解析 由a車的圖線可知 它在4s時(shí)間內(nèi)速度由0增到10m s 于是其加速度a 2 5m s2 故a錯(cuò) 3s末a車速度為v at 7 5m s 因此b錯(cuò) 2s末時(shí)a車與b車之間距離最遠(yuǎn) 4s末時(shí)a車與b車位移相等 a車追上b車 所以c錯(cuò) d對 答案 d 2 雙選 一個(gè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖1 2 7所示 在這個(gè)勻強(qiáng)電場中有一個(gè)帶電粒子 在t 0時(shí)刻由靜止釋放 若帶電粒子只受電場力的作用 則電場力的作 用和帶電粒子的運(yùn)動情況是 圖1 2 7a 帶電粒子將向一個(gè)方向運(yùn)動b 0 3s內(nèi) 電場力做功等于0c 3s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)d 0 4s內(nèi)電場力做功等于0答案 bc 瞬時(shí)性問題 例2 雙選 2011年執(zhí)信中學(xué)模擬 如圖1 2 8所示 a b兩物塊質(zhì)量均為m 用一輕彈簧相連 將a用長度適當(dāng)?shù)妮p繩懸掛于天花板上 系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài) b物塊恰好與水平桌面接觸 此時(shí)輕彈簧的伸長量為x 現(xiàn)將懸繩剪斷 則下列 說法正確的是 圖1 2 8 a 懸繩剪斷瞬間 a物塊的加速度大小為2gb 懸繩剪斷瞬間 a物塊的加速度大小為g c 懸繩剪斷后 a物塊向下運(yùn)動距離x時(shí)速度最大d 懸繩剪斷后 a物塊向下運(yùn)動距離2x時(shí)速度最大 本題考查的是瞬間受力問題 對于彈簧而言 由于恢復(fù)形變需要一個(gè)過程 可以認(rèn)為彈簧的形變還沒來得及恢復(fù) 彈力保持原來的大小不變 而繩子拉力發(fā)生突變 由t 2mg突變?yōu)? 解析 選a和b整體為研究對象 整體處于平衡狀態(tài) 繩子拉力t 2mg 當(dāng)繩子剪斷之前 選a為研究對象 a受到重力g mg 彈簧彈力n mg和繩子拉力t 2mg 合外力為0 當(dāng)繩子剪斷瞬間 a受到g mg和彈簧彈力n mg 合外力為2mg 方向向下 則加速度為2g 繩子剪斷后 a物塊向下做加速度減小的加速運(yùn)動 運(yùn)動距離為2x時(shí) g n 合外力為0 速度最大 答案 ad 3 如圖1 2 9所示 輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連 下端與另一質(zhì)量為m的木塊2相連 整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上 并處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出 設(shè)抽出后的瞬間 木塊1 2的加速度大小分別為a1 a2 重力加速度大小為g 則有 圖1 2 9 答案 c 連接體問題 例3 2011年天津卷 如圖1 2 10所示 a b兩物塊疊放在一起 在粗糙的水平面上保持相對靜止向右做勻減速直 線運(yùn)動 運(yùn)動過程中b受到的摩擦力 圖1 2 10 a 方向向左 大小不變c 方向向右 大小不變 b 方向向左 逐漸減小d 方向向右 逐漸減小 解析 對于多個(gè)物體組成的系統(tǒng) 若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體具有相同的運(yùn)動狀態(tài) 應(yīng)優(yōu)先選取整體法分析 再采用隔離法求解 取a b系統(tǒng)整體分析有fa ma mb g ma mb a a g b與a具有共同的運(yùn)動狀態(tài) 取b為研究對象 水平方向上 b只受摩擦力作用 由牛頓第二定律有fab mba 物體b做速度方向向右的勻減速運(yùn)動 故而加速度方向向左 答案 a 4 雙選 2011年臺山一中二模 如圖1 2 11所示 質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上 并用豎直細(xì)繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1 與物體1 相連接的繩與豎直方向成 角 則 圖1 2 11 答案 bd 超重和失重問題 例4 雙選 如圖1 2 12所示 輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上 彈簧下端懸掛一個(gè)小鐵球 在電梯運(yùn)行時(shí) 乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時(shí)的伸長量小 這一現(xiàn)象表 明 圖1 2 12 a 電梯可能是在上升b 電梯一定是在下降 c 乘客一定處在失重狀態(tài) d 電梯的加速度方向一定是向上 本題應(yīng)該正確分析出加速度的方向向下 速度 方向可能向上 也可能向下 解析 靜止時(shí)f g 運(yùn)行時(shí)f小于g 說明合外力向下 加速度向下 處于失重狀態(tài) 答案 ac 5 2011年廣東四校聯(lián)考 在探究超重和失重規(guī)律時(shí) 某體重為g的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動作 傳感器和計(jì)算機(jī)相連 經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力f隨時(shí)間t變化的圖 象 則下列圖象中可能正確的是 解析 下蹲之前同學(xué)靜止 g f 下蹲之后 開始一段時(shí)間g大于f 同學(xué)做加速運(yùn)動 然后一段時(shí)間g小于f 同學(xué)做減速運(yùn)動 最后同學(xué)靜止 g f 答案 d 動力學(xué)問題 例5 如圖1 2 13所示 長12m 質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱 木板置于水平地面上 木板與地面間的動摩因數(shù)為0 1 質(zhì)量為50kg的人立于木板左端 木板與人均靜止 當(dāng)人以4m s2的加速度勻加速向右奔跑至木板右端時(shí)立即抱住立柱 試求 取g 10m s2 1 人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小 2 人從開始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間 圖1 2 13 解決此類問題的關(guān)鍵是進(jìn)行正確的受力分析 分清人與木板的運(yùn)動過程 找出位移關(guān)系 再運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式求解 運(yùn)動學(xué)與牛頓運(yùn)動定律相結(jié)合的試題 是高考必考內(nèi)容 加速度是橋梁 紐帶 6 如圖1 2 14所示 質(zhì)量ma 3 0kg 長度l 0 70m 電量q 4 0 10 5c的導(dǎo)體板a在足夠大的絕緣水平面上 質(zhì)量mb 1 0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物塊b在導(dǎo)體板a的左端 開始時(shí)a b保持相對靜止一起向右滑動 當(dāng)它們的速度減小到v0 3 0m s時(shí) 立即施加一個(gè)方向水平向左 場強(qiáng)大小e 1 0 105n c的勻強(qiáng)電場 此時(shí)a的右端到豎直絕緣擋板的距離為s 2m 此后a b始終處在勻強(qiáng)電場中 如圖1 2 14所示 假定a與擋板碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失 a與b之 間 動摩擦因數(shù) 1 0 25 及a與地面之間 動摩擦因數(shù) 2 0 10 的最大靜摩擦力均可認(rèn)為等于其滑動摩擦力 取g 10m s2 不計(jì)空氣的阻力 求 圖1 2 14 1 剛施加勻強(qiáng)電場時(shí) 物塊b的加速度的大小 2 導(dǎo)體板a剛離開擋板時(shí)的速度大小 解 1 設(shè)b受到的最大靜摩擦力為f1m 則f1m 1mbg 2 5n 設(shè)a受到地面的滑動摩擦力為f2 則f2 2 ma mb g 4 0n 施加電場后 設(shè)a b以相同的加速度向右做勻減速運(yùn)動 加速度大小為a 由牛頓第二定律得 qe f2 ma mb a解得a 2 0m s2 設(shè)b受到的摩擦力為f1 由牛頓第二定律得f1 mba 解得f1 2 0n 因?yàn)閒1 f1m 可知電場作用后 a b仍保持相對靜止以相同加速度a向右做勻減速運(yùn)動 所以剛加上勻強(qiáng)電場時(shí) b的加速度大小a 2 0m s2 2 a與擋板碰前瞬間 設(shè)a b向右的共同速度為v1 由 得v1 1m s a與擋板碰撞無機(jī)械能損失 故a剛離開擋板時(shí)速度大小 為v1 1m s 1 圖象問題 建立縱軸物理量與橫軸物理量的函數(shù)關(guān)系 然后用關(guān)系式來建立圖象 是圖象問題的一般思路與方法 2 追及相遇問題 要注意畫出過程示意圖 找清位移關(guān)系 追者和被追者速度相等是能追上 追不上或兩者間距離最大 最小的臨界條件 被追的物體做勻減速運(yùn)動時(shí) 要判斷追上時(shí)被追的物體是否已停止 3 處理連接體問題的關(guān)鍵 一是先以整體為研究對象求出加速度 二是用隔離法求