專題一--力和運(yùn)動(dòng).doc

專題一 力和運(yùn)動(dòng)考綱解讀：1重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、安培力和洛侖茲力是高中階段經(jīng)常涉及的力。對(duì)這些力產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)、方向及大小的計(jì)算，力的合成與分解，平衡條件的應(yīng)用是重點(diǎn)內(nèi)容，是歷年高考的熱點(diǎn)。對(duì)各種力的大小、方向的判斷是解決此類問題的關(guān)鍵；解題時(shí)除進(jìn)行受力分析外，還要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，才能真正弄清物體的運(yùn)動(dòng)情況，這就要求我們熟練掌握各種力的特點(diǎn)，深刻理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，從而找到解決問題的有效而雙簡(jiǎn)便的方法。2將物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際問題是高考命題的方向，要求我們注意觀察生產(chǎn)、生活、科技、體育比賽中的現(xiàn)象，并用所學(xué)的物理知識(shí)加以解釋，預(yù)計(jì)在今年高考中對(duì)力學(xué)基本概念和基本原理的考查將滲透在實(shí)際問題當(dāng)中，對(duì)考生理解能力、識(shí)圖能力、依據(jù)題目設(shè)定的情景抽象出物理模型的能力、靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力將是考查的重點(diǎn)。3高考對(duì)力和受力分析的考查多滲透在力學(xué)的綜合問題中，對(duì)共點(diǎn)力作用下的平衡問題，牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律與曲線運(yùn)動(dòng)的考查既有獨(dú)立命題的形式，也有與電學(xué)、磁學(xué)、電磁感應(yīng)綜合命題的形式，題型以計(jì)算題為主，而獨(dú)立考查共點(diǎn)力平衡問題往往以選擇題為主。合力的大小和方向均勻變化合力的大小不變方向變化合力為零合力恒定運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)三力平衡用矢量三角形多力平衡用正交分解法與初速度共線勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)實(shí)例此類問題往往應(yīng)用動(dòng)能定理或能量守恒定律求解已知力求運(yùn)動(dòng)已知運(yùn)動(dòng)求力力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化F=ma解決兩類問題與初速度不共線勻變速曲線運(yùn)動(dòng)平拋、斜拋運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)例帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)實(shí)例勻速圓周運(yùn)動(dòng)方向總與速度垂直方向做周期性變化做周期性加速、減速運(yùn)動(dòng)圖象法解答運(yùn)動(dòng)軌跡不是圓周的曲線此類問題往往應(yīng)用能量守恒定律和牛頓第二定律求解力和運(yùn)動(dòng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)線索力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是力學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容，這部分內(nèi)容概念多、規(guī)律多，又都是今后復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)。應(yīng)特別注意對(duì)基本概念、基本規(guī)律的理解，掌握幾種重要的物理方法，如隔離法和整體法、假設(shè)法、特殊值法、正交分解法、狀態(tài)分析法和過程分析法等。本專題內(nèi)容簡(jiǎn)稱為“三四五”?！叭敝概ｎD三大定律（即牛頓第一、第二、第三定律）、“四”指四種作用力（即萬有引力、彈力、摩擦力、電磁力）、“五”指五個(gè)運(yùn)動(dòng)模型即勻速直線運(yùn)動(dòng)（含靜止）、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。復(fù)習(xí)過程中需要形成以下幾條線索線索一 運(yùn)動(dòng)反映受力1勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律（s=vt，a=0）受力特征（F合=0）2勻變速直線運(yùn)動(dòng)（特例：自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng)規(guī)律（vt=v0+at，s=v0t+at2/2，vt2-v02=2as，s=(v0+vt)t/2）受力特征（F合=恒量，且F合與v共線）3勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（特例：平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng)規(guī)律（水平方向：vx=v0，x=v0t；豎直方向：vy=gt，y=gt2/2）受力特征（F合=恒量，且F合與v不共線）4圓周運(yùn)動(dòng)（特例：勻速圓周運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng)規(guī)律（對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)有v=2r/T=r，a=v2/r=2r）受力特征（合力方向總是指向圓心，對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)來說，合力大小不變）線索二 受力決定運(yùn)動(dòng)對(duì)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況作出正確的分析是解答運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題的前提，物體做何種形式的運(yùn)動(dòng)，還與物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（初速v0）有關(guān)。因此可以從合外力和初速度的關(guān)系入手把握運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)部分的知識(shí)。力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如下網(wǎng)絡(luò)所示。勻加速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)平拋、斜拋運(yùn)動(dòng)合外力FF=0v00靜止勻速運(yùn)動(dòng)v0=0F=恒量a，v0同向時(shí)或v0=0a，v0反向時(shí)勻減速直線運(yùn)動(dòng)a，v0間有夾角F大小不變且始終垂直于v0勻速圓周運(yùn)動(dòng)天體及衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)F與x成正比簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)線索三 加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁加速度力和運(yùn)動(dòng)的問題集中體現(xiàn)在牛頓第二定律上，無論哪種問題（知力求動(dòng)和知?jiǎng)忧罅Γ?，正確理解題意、把握條件、分清過程是解題的前提，正確分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)是解題的關(guān)鍵，而加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁，其關(guān)系如下運(yùn)動(dòng)學(xué)公式物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化牛頓第二定律物體受力情況及其分析精講一 質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)考綱呈現(xiàn)：主題內(nèi)容要求說明質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)參考系、質(zhì)點(diǎn)位移、速度和加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖象勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象只限于vt圖象命題趨勢(shì)本部分內(nèi)容是高中物理的基礎(chǔ)，也是歷年來高考的主干內(nèi)容?？疾榈念}型涉及選擇、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，試題設(shè)計(jì)新穎，難度中等。考查頻率較高的和知識(shí)點(diǎn)有勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、運(yùn)動(dòng)圖象、加速度等，既有對(duì)它們的單獨(dú)考查，也有與牛頓定律、功能關(guān)系相結(jié)合考查等。以交通運(yùn)輸、體育運(yùn)動(dòng)、現(xiàn)代科技等與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系的素材為背景，考查運(yùn)動(dòng)圖像、物體的多過程運(yùn)動(dòng)問題。預(yù)計(jì)今年高考試題中，利用圖像對(duì)物體進(jìn)行分析或計(jì)算的題目仍將受到命題人的青睞。應(yīng)對(duì)策略1知道參考系、坐標(biāo)系、理解物體能看成質(zhì)點(diǎn)的條件。2準(zhǔn)確理解和掌握位移、速度、加速度的概念，領(lǐng)會(huì)其實(shí)質(zhì)，能在實(shí)際問題中區(qū)分時(shí)間與時(shí)刻、位移和路程、速率與速率、平均速度與平均速率、速度變化量與速率變化率等，并進(jìn)行計(jì)算。3理解勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式（速度公式、位移公式、速度位移關(guān)系式）、推導(dǎo)公式（判斷式、平均速度公式、時(shí)間中點(diǎn)和位移中點(diǎn)公式）、初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論（共4個(gè)），會(huì)用圖像（如xt圖像、vt圖像、Ft圖像）研究物體的運(yùn)動(dòng)。練習(xí)1（2015新課標(biāo)全國(guó)卷，24題）公路上行駛的兩汽車之間保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120m，設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5，若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度。abtxt1t2o練習(xí)2（2013新課標(biāo)全國(guó)卷，多選）如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上形式行駛的汽車a和b的位置一時(shí)間（x-t）圖線，由圖可知A.在時(shí)刻t1，a車追上b車B.在時(shí)刻t2，a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反C.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率先減少后增加D.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率一直比a車的大精講二 力與物體的平衡考綱呈現(xiàn)：主題內(nèi)容要求說明相互作用滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力形變、彈性、胡克定律矢量和標(biāo)量力的合成和分解共點(diǎn)力的平衡命題趨勢(shì)歷年高考試題中，本部分的題目較多，包括重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、安培力、矢量與標(biāo)量、力的合成與分解、共點(diǎn)力的平衡等知識(shí)1本部分的熱點(diǎn)有四：一是物體的受力分析；二是有關(guān)摩擦力的問題；三是共點(diǎn)力的平衡問題；四是電磁場(chǎng)中的平衡問題。2高考涉及本部分試題題型全面，選擇題，計(jì)算題都可能出現(xiàn)，但單純考查本部分內(nèi)容的試題多以選擇題為主，難度中等。應(yīng)對(duì)策略1深刻理解力的概念，明確各種不同力的特點(diǎn)，掌握受力分析的方法，緊緊把握平衡這一特殊狀態(tài)，正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析，運(yùn)用平衡條件，選用適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問題。2共點(diǎn)力作用下平衡條件的應(yīng)用，考查的主要思想和方法有：整體法和隔離法；假設(shè)法；合成法；正交分解法；矢量三角形法；相似三角形法；等效思想；分解思想。3分析摩擦力是先要判斷是動(dòng)還是靜，靜、動(dòng)摩擦力的大小和方向都可發(fā)生突變4知道輕繩、輕桿、輕彈簧在不同情景下的彈力情況精講三 力與直線運(yùn)動(dòng)考綱呈現(xiàn)：主題內(nèi)容要求說明牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用超重和失重處理物體在粗糙面上的問題，只限于已知相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或已知運(yùn)動(dòng)方向的情況命題趨勢(shì)本部分內(nèi)容是整個(gè)高中物理的基礎(chǔ)，是物理學(xué)探究和解決問題的重要方法，是歷年高考的熱點(diǎn)，命題率是百分之百，在高考中分值約占18，命題形式不但有選擇題，還有計(jì)算題。命題方向傾向于應(yīng)用型、綜合型和能力型。多數(shù)試題是和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律相結(jié)合的綜合題，其中超重、失重問題、求解摩擦力和彈力的問題、結(jié)合圖象的試題在各地高考中屢屢見到，試題以中等難度為主。應(yīng)對(duì)方法1深刻理解牛頓第二定律的具體含義（即8性），能夠在具體問題中熟練運(yùn)用。2物體的運(yùn)動(dòng)軌跡與它的受力和初速度有關(guān)：二者共線時(shí)軌跡是直線，不共線時(shí)是曲線。3從幾種典型運(yùn)動(dòng)模型入手，掌握各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律及受力情況。勻速直線 勻變速直線 平拋運(yùn)動(dòng) 勻速度圓周運(yùn)動(dòng)4理解運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)圖象：常見的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象有st圖象、vt圖象、at圖象；動(dòng)力學(xué)圖象有Ft圖象、Fx圖象。能認(rèn)識(shí)圖象的斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等的物理意義。5以加速度為橋梁，分析動(dòng)力學(xué)的綜合問題。無論哪種問題，正確理解題意，把握條件、分清過程是解題的前提，正確分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵，而加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁。圖(a)圖(b)v0v-v1tt12t10練習(xí)1 （2015新課標(biāo)全國(guó)卷，多選）如圖（a），一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出A斜面的傾角B物塊的質(zhì)量C物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D物塊沿斜面向上滑到的最大高度練習(xí)2（2015新課標(biāo)全國(guó)卷，25題）一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖(a)所示。t=0時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求圖（b）t(s)v(m/s)21024（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長(zhǎng)度；圖（a）（3）木板右端離墻壁的最終距離。 練習(xí)3（2013全國(guó)新課標(biāo)卷，25題）一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2，求：v/(ms-1)t/s0150.5物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小。練習(xí)4（2015新課標(biāo)全國(guó)卷，單選）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì))。小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將A.打到下極板上 B.在下極板處返回變 C.在距上極板處返回 D.在距上極板d處返回練習(xí)5（2013新課標(biāo)全國(guó)卷，多選）2012年11曰，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”航空母艦上著艦成功。圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對(duì)飛機(jī)施加作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度一時(shí)間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g。則A. 從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時(shí)的1/10B. 在0.4s-2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化C. 在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會(huì)超過2.5 gD. 在0.4s-2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功的功率幾乎不變精講四 力與曲線運(yùn)動(dòng)考綱呈現(xiàn)：主題內(nèi)容要求說明拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成和分解拋體運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力離心現(xiàn)象斜拋運(yùn)動(dòng)只作定性分析命題趨勢(shì)本部分知識(shí)主要是從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度研究曲線運(yùn)動(dòng)的條件和方法?？键c(diǎn)分兩部分：一是利用運(yùn)動(dòng)的合成和分解研究拋體運(yùn)動(dòng)；二是利用牛頓第二定律研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)。本部分內(nèi)容是牛頓力學(xué)的重要組成部分，包含重要的物理分析思想合成與分解，是高考的重點(diǎn)內(nèi)容。題型可以為選擇題，實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題。曲線運(yùn)動(dòng)經(jīng)常結(jié)合帶電體在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)考查，著重考查綜合分析能力。萬有引力定律與天體問題是歷年高考必考內(nèi)容，常以天體問題或人類航天為背景考查向心力、萬有引力、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)。近年來我國(guó)在航天方面迅猛發(fā)展，高考命題中會(huì)出現(xiàn)各類天體運(yùn)動(dòng)方面的問題。例如航天器的變軌、對(duì)接等。應(yīng)對(duì)方法1遇到平拋運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)，一定要將其運(yùn)動(dòng)分解。從而將曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，注意合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、等效性和獨(dú)立性，會(huì)巧用平均速度公式、動(dòng)能定理。2對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題，所受各力的合力一定是向心力。3對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)的問題，所受各力的合力不一定指向圓心（豎直面內(nèi)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)指向圓心），可將各力分解到切線方向和半徑方向，半徑方向的合力提供向心力（只改變速度的方向，不改變速度的大?。?；切線方向的合力只改變速度的大小，不改變速度的方向。4對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的問題，要掌握開普勒三定律（軌道、面積、周期）；涉及到天體勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力提供向心力(當(dāng)半徑r增大時(shí)，v、a、f變小，T、E增大)；理解三種宇宙速度v1=7.9km/s（是發(fā)射的最小速度，環(huán)繞的最大速度）、v2=11.2km/s、v1=16.7km/s，用兩個(gè)公式及一個(gè)推論巧解問題萬有引力提供向向心力黃金代換式GM=gR2天體密度的計(jì)算：發(fā)射點(diǎn)球網(wǎng)3hL1L2乒乓球5對(duì)變軌問題：要分析向心力的供（）需（）關(guān)系：當(dāng)供大于需時(shí)，環(huán)繞天體做近心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)供小于需時(shí)，環(huán)繞天體做離心運(yùn)動(dòng)練習(xí)1（2015新課標(biāo)全國(guó)卷，單選）一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2，中點(diǎn)球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面右側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球球網(wǎng)右側(cè)的臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是（D）練習(xí)2（2015新課標(biāo)全國(guó)卷，多選）我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后，先在月球表面附近