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高中物理校本教材

2021-05-21 来源:小侦探旅游网
第一章 质点的运动

考纲要求:

内容 机械运动,参考系,质点 位移和路程 要求 Ⅰ Ⅱ 不要求会推导向心加速Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 度的公式v2a r说明 匀速直线运动,速度,速率,位移公式 s=vt,s-t图,v-tⅡ 图 变速直线运动,平均速度 瞬时速度(简称速度) 匀变速直线运动,加速度,三大运动方程,v-t图 运动的合成与分解 曲线运动中质点的速度方向沿轨道的切线方向,且必须具Ⅰ 有加速度 平抛运动 Ⅱ 匀速率圆周运动,线速度和角速度,周期,圆周运动的向Ⅱ 心加速度 典例分析

一、

物体运动及其受力特点:

1、直线运动:①匀速直线运动、匀变速直线运动、非匀变速直线运动

②受力特点是:物体受到的合外力方向跟物体的运动方向在同一直线上(F

或a与V的方向在同一直线上)

2、曲线运动:①平抛运动、圆周运动等

②受力特点是:物体受到的合外力方向跟物体的运动方向不在同一直线上(F

1

或a与V的方向不在同一直线上)

二、物体运动的常见问题及处理方法: 1、直线运动追及和相遇问题的处理方法:

追及问题是运动学中最常见的问题之一,解题的方法较多,例如①解析法:就是搞清追及物体和被追及物体之间的关系,根据运动图景和公式,建立相应的时间关系方程、位移关系方程、速度关系方程、加速度关系方程,从而解决问题;②图像法:画出追及物体和被追及物体的位移—时间图像或速度—时间图像,寻找相应关系从而解决问题;③变换参照物法,它选择恰当的参照物,使追及问题处理更简单.

例1 、两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为V0.若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车.已知前车在刹车过程中所行的距离为s,若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少为多少?

(命题说明:知识点——匀变速运动规律、v~t图像;训练目的——考查学生运用公式法或图像法分析解决追及问题的能力。) 【分析与解】

首先需要理解的是题中所给两辆汽车刹车过程为相同匀减速直线运动,要想不相撞,后车必须在到达前车开始刹车点之前刹车,才能不相撞.这就明确了一个隐含条件:前车从刹车到停止这段时间内后车在继续匀速前进,即后车匀速运动时间等于前车刹车到停止的时间.因此才需要保持一定距离,设为

,由

但 由此解出

如果利用图线,依据题意在同一 图中作出前、后车速度图线,可以清楚地看到,从前车刹车时间 内后车匀速运动通过的位移(图线下长方形面积),是前车刹车通过位移(图线下三角形面积)的两倍.

2、处理曲线运动的基础是运动的合成与分解

运动的合成和分解,实质上是利用了等效原理,即分运动和合运动的等效性.它具有如下特征:

(1)分运动的独立性.当物体同时参与两个或两个以上的运动时,任何一个方向上的运动都

2

不会因为其他方向上的运动是否存在而受到影响,这就是运动的独立性原理. (2)分运动与合运动的等时性.

运动的合成和分解:包括位移、速度、加速度的合成和分解,它们与力的合成和分解一样都遵循平行四边形法则.(在进行分解时常用正交分解法)

研究运动合成和分解,目的在于把复杂的运动简化为比较简单的直线运动,这样就可应用已经掌握的有关直线运动的规律,来研究复杂的曲线运动.

例2、如图所示,一个斜面倾角为37°.从斜面顶端沿水平方向抛出一个小石块,初速度大小为v0,它在空中飞行一段时间后又落回斜面.

(1)求它临接触斜面前的瞬间的速度方向与竖直方向的夹角. (2)求它在空中飞行过程中离斜面的最远距离.

分析与解答:

(1)把平抛物体的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动.设石块临落回斜面时的速度为v,它的水平分速度仍为v0,竖直分速度为v’,这段过程中的水平方向的位移为s,竖直方向的位移为h,如图(1)所示.设空中运动的时间为t,则

, s=v0t.

根据几何关系,h/s=tan37°=0.75,可解出t=1.5 v0/g.

v’=gt=1.5 v0, 所以,tanθ=v’/ v0=1.5,即末速度与竖直方向的夹角θ=arctan1.5.

(2)把石块的初速度v0沿斜面方向及垂直于斜面方向进行分解,如图(2)所示,垂直斜面方向的分速度v1= v0·sin37°=0.6 v0, 沿斜面方向的分速度v2= v0·cos37°=0.8 v0. 同样,把重力加速度 也进行分解(图中未画出),垂直斜面向下方向的分量g cos37°1=g =0.8g,沿斜面向下的分量g 2=g sin37°=0.6g.

3

石块在空中的运动沿垂直于斜面方向的分运动是初速为v1、加速度为-g1的匀变速运动,当它这个方向的速度减为0的时刻,即是它离斜面最远的时刻,这时它离斜面的最远距离x就是它沿垂直于斜面方向的最大位移,因此x= .

通过第(2)问的解答可以看出,把平抛运动按另外的方向(不按竖直方向和水平方向)进行分解有时更为方便.

3、曲线运动的典型问题分析 a、速度分解问题

分解中常用的思维方法是直接分解合速度.首先要确定合运动的速度方向(这里有一个简单原则:物体的实际运动方向就是合速度的方向),然后分析由这个合速度所产生的实际效果,以确定两个分速度的方向及数量关系。在实际解题中,直接分解合速度的方法是一种有效的方法,求解的关键是正确判断合运动,如何根据效果寻找分运动。

例3、如图所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1:v2。

解析:在这里汽车的实际运动是水平的,它产生的实际效果可以以A点为例说明,一是A点沿绳的运动(表现为AO越来越短),二是A点绕O点转动(表现为绳与过O点的竖直线的夹角越来越小)。把乙车实际运动速度分解为如图2所示,即甲、乙沿绳的速度分别为

v1和v2cos,两者应该相等,所以有v1:v2cos:1。

b、轮船渡河问题

轮船渡河问题的实质是运动的合成与分解问题.这类问题应明确船相对河岸的运动是合运动,船随水流的运动和船相对于静水的运动是两个分运动.解决这类问题,常采用分解与合成相结合的方法,运用分运动与合运动的等时性、各分运动之间的独立性进行求解.

4

(1)位移最小问题

设河宽为d,船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2.船头向着什么方向航行时以最短位移过河。 (2)时间最小问题

设河宽为d,船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2.船头向着什么方向航行时以最短时间过河。

C、 平抛运动与类平抛运动的分析方法

物体在受到与初速度方向垂直的恒定外力作用的条件下所做的运动,即为类平抛运动,平抛运动与类平抛运动是运动的合成与分解规律的具体应用,高考中经常出现平抛运动与类平抛运动的考题.处理此类运动的基本方法是运动的分解.

例4、(2006重庆)如图,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度Va和Vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的F点。若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )

A. ta>tb, Vatb, Va>Vb C. taVb

解析:题中a、b两小球的运动均为复杂的

平抛运动,解答此题时,需将平抛运动(合运动)分解为水平方向的匀速直线运动合竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动。设a、b两球下落时的高度分别为ha ,hb, 则ha>hb ,由ha1212gta,hbgtb 22知ta>tb;由水平分运动,因VataVbtb。所以得Va4.以生活科技为背景的运动学问题

例5、(07全国理综Ⅰ)甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程。乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的,为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前S0=13.5 m处作了标记,并以V=9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,已知接力区的长度为L=20 m。

5

求:⑴此次练习中乙在接棒前的加速度a。

⑵在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。

解:⑴在甲发出口令后,,甲乙达到共同速度所用时间为: t 设在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和S2,则: S1Vt, S2V a12at , S1=S2+ S0 2V2 联立以上四式解得: a3 m/s2

2S0V213.5 m ⑵在这段时间内,乙在接力区的位移为:S22a 完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为:L-S2=6.5 m

试题类编

1、(07广东理科基础)下列物理量为标量的是( ) A.平均速度 B.加速度 C.位移 D.功

2、(07广东理科基础)关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A.物体坚直向下的运动就是自由落体运动 B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C.在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同 D.物体做自由落体运动位移与时间成反比

3、(07广东理科基础)质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.质量赵大,水平位移越大

B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大 C.初速度越大,空中运动时间越长 D.初速度越大,落地速度越大

4、(08年广东)伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有 ( ) A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比 B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比

C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关

6

5、(06江苏卷)下列情况中的速度,属于平均速度的是

A.百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/s B.由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/s

( )

C.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/s

D.子弹射到墙上时的速度为800m/s

6、(08年上海)某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。5s内物体的( )

A.路程为65m

B.位移大小为25m,方向向上 C.速度改变量的大小为10m/s D.平均速度大小为13m/s,方向向上

7、(07广东理科基础)如图所示是某物体做直线运动的速度图象,下列有关物体运动情况判断正确的是( ) A.前两秒加速度为5 m/s2 B.4 s末物体回到出发点 C.6 s末物体距出发点最远

D.8 s末物体距出发点最远

8(08宁夏理综)、甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是( )

11t1,dS 241113 C. t′t1,dS D. t′=t1,dS

2224 A. t′=t1 ,d=S B. t′=

9、(08年海南)t=0时,甲乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是( ) A.在第1小时末,乙车改变运动方向 B.在第2小时末,甲乙两车相距10 km

C.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大 D.在第4小时末,甲乙两车相遇

7

60 30 0 -30 甲 1 2 乙 3 4 v/(km·h1) -t/10、(08年广东)图3是做物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是( )

A.t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s2 B.t=5s时物体的加速度大小为0.75m/s2 C.第3s内物体的位移为1.5m

D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大 11、(08年山东)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。由此可求( ) A.前25s内汽车的平均速度 B.前l0s内汽车的加速度 C.前l0s内汽车所受的阻力 D.15~25s内台外力对汽车所做的功

12、( 08年广东)某人骑自行车在平直道路上行进,图6中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是( ) A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大

B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大 C.在t1-t-2时间内,虚线反映的是匀速运动 D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动

13、( 08年天津)一个静止的质点,在0~4s时间内受到

力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在( ) A.第2s末速度改变方向 B.第2s末位移改变方向 C.第4s末回到原出发点 D.第4s末运动速度为零

14、(07海南卷)两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道

上行驶。t=0时两车都在同一计时处,此时比赛开始。它们在四次比赛中的v-t图如图所示。哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆?( )

10 5 v/m·sb -1 v/m·s10 -1 a 5 b a v/m·s10 b 5 -1 v/m·s10 5 -1 a b a 0 5 10 15 20 25 t/s

A

0 5 10 15 20 25 t/s

B

0 5 10 15 20 25 t/s

C

0 5 10 15 20 25 t/s

D

8

15、(07宁夏理综)甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0-20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系, 下列说法正确的是( ) A.在0-10 s内两车逐渐靠近 B.在10-20 s内两车逐渐远离 C.在5-15 s内两车的位移相等

D.在t=10 s时两车在公路上相遇

16、(07北京理综)图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,子弹影响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,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )

--

A.103 s B.106 s

--

C.109 s D.1012 s

17、(04广东)一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知

除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g10m/s)

A. 1.6m

B. 2.4m

2v/(m/s) 10 b(乙) 5 0 5 a(甲) t/s 10 15 20 ( )

C.3.2m D.4.0m

18、(08广东卷)某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向

反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间,忽略空气阻力,取g=10m/s,球在墙面上反弹点的高度范围是( ) A.0.8m至1.8m C.1.0m至1.6m

B.0.8m至1.6m D.1.0m至1.8m

2

19、(02春季)在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎

面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停止,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率( )

A、 小于10m/s B、 大于10m/s小于20m/s C、 大于20m/s小于30m/s D、 大于30m/s小于40m/s

20、(01江浙)在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流

去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O

9

的距离为d。如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为( ) A.

dv22v2v12 B.0 C.

dv1dv D.2

v1v221、(00上海卷)两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木

块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知( )

A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同。 B.在时刻t1两木块速度相同。

C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同。 D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同。 22、(2008江苏)火星的质量和半径分别约为地球的则火星表面的重力加速度约为 ( )

A.0.2 g

B.0.4 g 11和,地球表面的重力加速度为g,102

D.5 g

C.2.5 g

23、下图是“嫦娥一导奔月”示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测,下列说法正确的是( )

A. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速

B. 在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关 C. 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方

成反比

D. 在绕圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球

的引力 24、(04广西卷)一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,如图所示. (1)试证明人的头顶的影子作匀速运动; (2)求人影的长度随时间的变化率.

10

25、(08年四川) A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当 B车在A车前84 m处时,

B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突

然变为零。A车一直以20 m/s的速度做匀速运动。经过12 s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少?

26、( 08年全国I)已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离.

27、(2008江苏)抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球

问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)

(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出,落在球台的P1点(如图

实线所示),求P1点距O点的距离x1.

(2)若球在O点正上方以速度v2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点(如

图虚线所示),求v2的大小. (3)若球在O点正上方水平发

出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边

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缘P3处,求发球点距O点的高度h3。

第二章 力

考纲要求

内容 力是物体间的相互作用,是物体发生形变和运动状态变化的原因,力是矢量。力的合成和分解。 万有引力定律。重力、重心。 形变和弹力,胡克定律 静摩擦、最大静摩擦力 滑动摩擦,滑动摩擦定律 要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 说明 1、 在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力; 2、 不要求知道静摩擦因数。 典例分析

一、 受力分析的思路

对物体进行正确的受力分析是考生必须掌握的一项基本技能,也是高考的必考内容。对物体进行受力分析时,首先分析常见的几种力,如重力、弹力、摩擦力,再分析电场力、安培力,洛仑兹力等。受力分析时只关注物体受到的力,不分析物体对外施加的力。只分析实实在在的性质力,不分析如向心力、回复力等的效果力(找不到施力物体的力是不存在的)。 二、 对摩擦力的准确把握 一般来说,滑动摩擦力的方向、大小是“外露”的。滑动摩擦力大小可由FN求出,方向跟“相对运动”方向相反。而静摩擦力由于受物体运动状态或其他力的影响,其方向大小有较大的不确定性、是“内隐”的。一方面其大小可以在0到最大静摩擦力之间变化,数值不稳定;另一方面物体“相对运动趋势”不如相对运动那样明显。因此,很多情况下,利用物体的平衡条件来确定摩擦力的大小、方向比较方便。有时,也可以假设接触面光滑,变“趋势”为“运动”,使受力情况明朗化。无论滑动摩擦还是静摩擦,判定方向时,应重视对“相对性”的理解。滑动摩擦力跟相对运动方向相反,但是可能跟物体实际运动方向相同,故滑动摩擦力可能为动力、也可能为阻力,该力对物体可能作正功,也可能做负功。例如,在水平匀速运动的传送带上无初速放上物体后,物体受到的滑动摩擦力和物体实际运动方向同向,是动力。静摩擦力跟相对运动趋势方向相反,但可能跟物体实际运动方向相同、相反、垂直或成任意角度,故静摩擦力可能对物体作正功、负功或不做功。如水平粗糙转动的物体随盘绕中心轴匀速转动时,所受静摩擦力的方向跟运动方向垂直,始终指

12

向圆心,充当向心力。

[例题] 2007山东.16 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。物体B的受力个数为:C

A A.2 B.3

B C.4 D.5 答案:C F 解析:物体B所受的推力F、重力,这两个力是显而易见的。物体A靠在墙上能保持静止状态,说明B对A有斜向上垂直于接触面的弹力作用。由牛顿第三定律可知物体A对B应有垂直AB接触面斜向下的弹力作用,且此弹力的水平分力向右,因物体B也处于静止状态,应F合0,所以物体B还受到物体A对它的静摩擦力作用,静摩擦力的方向沿AB接触面斜向下,并水平分力向左。综上所述物体B受4个力的作用。

静摩擦力的存在与否及其方向的判断,一般情况下要结合物体所处的状态和物体收到的其他力情况综合分析,且不可仅凭感觉盲目取舍。

试题类编

1、2007广东 如图2-2所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是( ) A.F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg B.F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ,F2≤mg C.F1sinθ-F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg D.F1cosθ-F2sinθ=mg sinθ,F2≤mg

2、2007广东 受斜向上的恒定拉力作用,物体在粗糟水平面上做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )

A.拉力在竖直方向的分量一定大于重力 B.拉力在竖直方向的分量一定等于重力 C.拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力 D.拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力

3、2007海南2如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有硅码,小盘与硅码的总质量为m。在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平面方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是( ) A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面 P B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面

m C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面

D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面

4、2007上海10如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态。则

F3 该力可能为图中的( ) F4 O F2 m θ 图3

F1 F2 13

A B F1 A.F1 C.F3

B.F2 D.F4

5、2006全国Ⅱ 15如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )

A 4μmg B 3μmg C 2μmg D μmg

6、2006北京 19木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N

7、2006广东 .1下列对运动的认识不正确的是( )

A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动 B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因

C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动

D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去 8、2005天津 .15如图2-7所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳

连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力F推Q时,P、Q仍静止不动,则( )

A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大 C.轻绳上的拉力一定变小

D.轻绳上拉力一定不变 9、2004全国理综Ⅲ .18如图2-8所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:1.中弹簧的左端固定在墙上;2.中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;3.中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;4.中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦

的桌面上滑动.若认为弹簧的质量① F ②F F 都为零,以L1.L2.L3.L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( )

F ④ F ③ A、L2>L1. B、L4>L3.

14

C、L1>L3 D、L1=L4 10、2004广东、广西 .7用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为

300和600,则ac绳和bc绳中的拉力分别为( )

A.3113mg,mg B.mg,mg 22223113mg,mg D.mg,mg 4224 a b c m

C.

11、2002江苏 .28如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力为Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则( )

A . f1=5N,f2=0,f3=5N B. f1=5N,f2=5N,f3=0

C . f1=0,f2=5N,f3=5N

图4

D . f1=0,f2=10N,f3=5N 12、2005上海 对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题。亚里士多德和伽利略

存在着不同的观点。请完成下表: 落体运动快慢 力与物体运动关系 亚里士多德的观点 重的物体下落快,轻的物体下落慢 伽利略的观点 维持物体运动不需要力 13、 08天津卷19 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( )

A.F1保持不变,F3缓慢增大 B.F1缓慢增大,F3保持不变 C.F2缓慢增大,F3缓慢增大

D.F2缓慢增大,F3保持不变

14、 08山东卷16 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L 。现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2 m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L 。斜面倾角为30°,如图所示。则物体所受摩擦力( )

A.等干零

1

B.大小为2mg,方向沿斜面向下

15

3

C.大小为2mg,方向沿斜面向上

D. 大小为mg,方向沿斜面向上

15、08全国卷Ⅱ。18如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m, 用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( )

A.h B.l.5h C.2h D.2.5h

16、08广东理科基础6 如图2所示,质量为m的物体悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2。以下结果正确的是( )

mg sinmgC.F2mgcos D.F2

cosA.F1mgsin B.F117 、2008 海南.2如图,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块

F 与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速

m 上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对

M 楔形物块的支持力为( ) θ A.(M+m)g B.(M+m)g-F C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-Fsinθ

18、2008 宁夏.20一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是( ) A.若小车向左运动,N可能为零 B.若小车向左运动,T可能为零

C.若小车向右运动,N不可能为零 D.若小车向右运动,T不可能为零

16

第三章 牛顿定律

考纲要求

内 容 牛顿第一定律、惯性 牛顿第二定律、质量、圆周运动中的向心力 牛顿第三定律 牛顿力学的适用范围 牛顿第定律的应用 万有引力定律的应用,人造地球卫星的运动 宇宙速度 超重和失重 共点力作用下的物体平衡 要 求 II II II I II II I I II 典例分析

例1、直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向

的夹角θ1=45。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2

时,悬索与竖直方向的夹角14。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,谋求水箱

00

中水的质量M。(取重力加速度g=10 m/s2;sin14=0.242;cos 14=0.970)

17

答案:4.510kg

直升机取水过程,由平衡条件得

3T1sin1f0 (1) T1cos1mg0 (2)

由(1)(2)得 fmgtan1 (3) 直升机返回火场,由牛顿第二定律得

T2sin2f(Mm)a (4) T2cos2(Mm)g0 (5)

由(3)(4)(5)解得水箱中水的质量M=

mgtan1m=4.5103kg

gtan2a例2、2007年4月24日,欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地

行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度,表面可能有液态水存在,距离地球约为20光年,直径约为地球的1.5倍 ,质量约为地球的5倍,绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道,下列说法正确是

A.飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天

B.飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s C.人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大 D.Gliese581c的平均密度比地球平均密度小 答案:BC 解析:由题知Rc3mMR地,Mc5M地,由mgG2得 2R Gliese581c 表面的重力加速度gcGMcRc220g地,则c正确. 9由飞船在Gliese581c表面飞行的速度

VcgcRc1010g地R地7.9 km/s 则B正确。 33由T2Rc13天,则A错误。 Vc 18

因c5M地Mc40地,则D错。 43Vc27(R地)32试题类编

1、16世纪纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是 ( )

A.四匹马拉拉车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大

B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快 D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力

2、游乐园中,乘客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉,下列描述正确的是 ( )

A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态 B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态 C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态 D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态

3、如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为 ( ) A.

3mg3mg3mg B . C. D.3mg 5424、假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是 ( ) A.地球的向心力变为缩小前的一半 B .地球的向心力变为缩小前的

1 16C.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半

5、质量不计的弹簧下端固定一小球。现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a(a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动。若忽略空气阻力,弹簧的伸长分别为x1、x2;若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长分别为x1’、x2’。则( ) A . x1’+x1=x2+x2’ B . x1’+x1<x2+x2’ C . x1’+x2’=x1+x2 D . x1’+x2’<x1+x2

6.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F 、方向如图所示的力去推它,使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则 ( )

F 19

A. a 变大 B .不变 C.a变小 D . 因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势 7.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有 ( )

A.恒星质量与太阳质量之比 B.恒星密度与太阳密度之比

C.行星质量与地球质量之比 D.行星运行速度与地球公转速度之比

8、(02春季) 质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上,在力F的推动下,木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动,则F的大小为:( ) A. B.

m[ag(sincos)]

cosm(agsin)

(cossin)m[ag(sincos)]

(cossin)m[ag(sincos)]

(cossin)C.

D.

9、有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一跸特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。

举例如下:如图所示。质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=

Mmgsin,式中g为重力加速度。 2Mmsin

对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。但是,其中有一项是错误的。请你指出该项。( ) ..

A.当时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的 B.当=90时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的 C.当M≥m时,该解给出a=gsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的

20

D.当m≥M时,该解给出a=

B,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 sin10、据报道.我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4 次变轨控制后,于5 月l 日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01 星”,下列说法正确的是 ( )

A. 运行速度大于7.9Kg/s

B.离地面高度一定,相对地面静止

C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大

D. 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

11、 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是 ( ) A.箱内物体对箱子底部始终没有压力

B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大

D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

12、1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4×106m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是 ( )

A.0.6小时 B.1.6小时 C.4.0小时 D.24小时

13、设地球绕太阳做匀速圆周运动,半径为R,速率为v,则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为 。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为 。

14、如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30 m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100 m下降2 m。为了使汽车速度在s=200 m的距离内减到v2=10 m/s,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A。已知A的质量m1=2000 kg,B的质量m2=6000 kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10 m/s2。

21

15、如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B .它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d。重力加速度为g。

A

C

B θ

16、科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量.

17、我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m,地球和月球的半径分别为R和R1,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1,月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响)。

18、水平面上有带圆弧形凸起的长方形木块A,木块

22

A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连,B与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体B上,恰使物体A、B、C保持相对静止,如图,已知物体A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计所有的摩擦,则拉力F应为多大?

第四章 机械能

考纲要求:

内容 功.功率 动能.做功跟动能改变的关系(动能定理) 重力势能.重力做功与重力势能改变的关系 弹性势能 机械能守恒定律 航天技术的发展和宇宙航行 Ⅰ Ⅱ Ⅰ 要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ 说明 典例分析:

物理试题越来越突出对学生能力的考察。试题从知识立意改为能力立意命题,联系生活实际,解决实际问题.联系科技前沿、挖掘有效信息。注重审题的能力考察。下面从以下几点分析高考对该部分内容的考察以及复习策略。 一、 变力做功问题

变力做功问题的研究中,一定要抓准过程中的不变量和变化量,根据功和能的关系,如动能定理、功是能量转化的量度,通过求能的关系来求变力的功。 例1(06广东15)一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数0.1。从t0开始,物体受到一个大小和方向呈

23

周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图10所示。求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功。g取10m/s。 解:在 0~2s时间内:

2F1μmga1m运动位移s1=2 m/s2

112a1t12224m 22末速度为v1a1t122m/s4m/s

F1μmg在2s至4s内,t22s a22 m/s2

m1122运动位移s2v1t2a2t242m(2)24m

22末速度为v2v1a2t24(2)2m/s0

所以在一个周期4s时间内:物体运动位移为s=s1+s2=8m.末速度为零。

80ss120ss1164m,速度为4m/s 41'2''在第83s时间内,物体运动位移为sv1ta2t3m

2''83s末速度为vv1a2t2m/s

则物体在前82s内,运动位移为

所以前83s内物体的总位移s=164m+3m=167m 由动能定理WFμmgs=得WFμmgs+

1'2mv 21'2mv=676 J 2二、动能定理和功能关系的应用

动能定理和功能关系的应用范围极其广泛,尤其在考虑摩擦力做功,机械能不守恒时,动能定理或功能关系的应用更显威力。动能定理和功能关系,效果相同,但在应用中易于混淆,出现错误。

例2(07宁夏)倾斜雪道的长为25 m,顶端高为15 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长

的水平雪道相接,如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8 m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10 m/s2) 解:如图选坐标,斜面的方程为:

25 m 15 m 3x yxtan ①

4运动员飞出后做平抛运动

xv ② 0t y12gt ③ 2联立①②③式,得飞行时间 t=1.2 s

24

落点的x坐标:x1=v0t=9.6 m 落点离斜面顶端的距离:s1x12 m cos落点距地面的高度:h1(Ls1)sin7.8 m 接触斜面前的x分速度:vx8 m/s y分速度:vygt12 m/s

沿斜面的速度大小为:vBvxcosvysin13.6 m/s 设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得: mgh12mvBmgcos(Ls1)mgs2 2 解得:s2=74.8 m

试题类编

1、(08全国卷Ⅱ) 如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m, 用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( ) A.h B.1.5h

C.2h D.2.5h 2、(08宁夏卷)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是( ) A. W1W2W3 B. W1W2W3 C. W1W3W2

25

D. W1W2W3

3、(08上海卷)物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面。下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是( )

4、(08江苏卷)如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有( )

A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动

C.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D.系统在运动中机械能均守恒

5、(08海南卷)如图,一轻绳的一端系在固定 粗糙斜面上的O点,另一端系一小球.给小球 一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运 动.在此过程中( ) A.小球的机械能守恒

B.重力对小球不做功 C.绳的张力对小球不做功

D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少 6、(08广东文科基础)汽车沿一段坡面向下行驶,通过刹车使速度逐渐减小,在刹车过程中( )

A.重力势能增加 B.动能增加 C.重力做负功 D.机械能不守恒 7、(广东理科基础)一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底

2

端时的速度为2.0m/s。取g=10m/s,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )

A.合外力做功50J B.阻力做功500J

C.重力做功500J D.支持力做功50J 8、(08广东卷)运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )

A.阻力对系统始终做负功 B.系统受到的合外力始终向下

C.重力做功使系统的重力势能增加 D.任意相等的时间内重力做的功相等 9、(07广东理科基础)人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车总质量为100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取10 m/s2,

26

O 则下坡过程中阻力所做的功为( ) A.-400J B.-3800J

C.-50000J D.-4200J

10、(07广东理科基础)一人乘电梯从1楼到30楼,在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功情况是( ) A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功 B.加速时做正功,匀速和减速时做负功 C.加速和匀速时做正功,减速时做负功 D.始终做正功

11、(07广东理科基础)某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是( )

A.把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源

B.将连有重锤的纸带过限位孔,将纸带和重锤提升到一定高度 C.先释放纸带,再接通电源

D.更换纸带,重复实验,根据记录处理数据

12、(07广东卷)机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( ) A.机车输出功率逐渐增大 B.机车输出功率不变

C.在任意两相等时间内,机车动能变化相等 D.在任意两相等时间内,机车动量变化大小相等

13、(07海南卷)如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力 F 拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上 移动。在移动过程中,下列说法正确的是( ) F A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能

D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 14、(07上海理科综合 )右图显示跳水运动员从离开跳板到入水前的过程。下列正确反映运动员的动能随时间t变化的曲线是(忽略空气阻力)( ) EEK EK EK K O t O t tOt O AD BC

15、(07天津理综) 如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是( )

27

A.A开始运动时

v B.A的速度等于v时

B A C.B的速度等于零时 D.A和B的速度相等时 16、(01上海卷) 跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是.( )

A.空气阻力做正功 B。重力势能增加

C.动能增加 D。空气阻力做负功. 17、(02全国)质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点的速度为零。在图示t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大?( ) A. t1 B . t2 C . t3 D. t4 18、(02春季)下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,

图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )

A B C D

19、(02年广东、河南)竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度。( )

A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功

C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率 20、(03全国卷) 如图2所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的,一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60º,两小球的质量比

m1为( ) m2A.

3232 B. C. D. 332221、(05辽宁卷)一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,在此过程中重力对物块做的功等于( )

28

A.物块动能的增加量

B.物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和

C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和 D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和

22、(08山东卷)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”,四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数宇均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以v=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b 点进人轨道,依次经过“8002 ”后从p 点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3 ,不计其它机械能损失。已知ab段长L=1 . 5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0 .0lkg ,g=10m/s2 。求: ( l )小物体从p 点抛出后的水平射程。

( 2 )小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。

23、(08上海卷)21.(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2)

(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。 (2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。 (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。

29

24、(08广东卷)17.(18分)(1)为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法.在符合安全行驶要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减少.假设汽车以72 km/h的速度匀速行驶时,负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N和1950 N,请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少?

(2)有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平

转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.

试题类编答案: 第一章 质点的运动

1、D 2、C 3、D 4、B 5、B 6、AB 7、A 8、D 9、BC 10、B 11、ABD 12、B、D 13、D 14、AC 15、C 16、B 17、C

18、A

18解析:网球反弹后的速度大小几乎不变,故反弹后在空中运动的时间在0.4s~0.6s之间,在这个时间范围内,网球下落的高度为0.8m至1.8m,故选项A正确。 19、A 20、C 21、C 22、B 23、C 24、答案:(1)设t=0时刻,人位于路灯的正下方O处,

在时刻t,人走到S处,根据题意有 OS=vt ①

过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t

时刻人头顶影子的位置,如图所示.OM为人头顶影子到O点的距离.

h1 ② OMOMOShvt ③ 解①②式得 OMhl由几何关系,有

因OM与时间t成正比,故人头顶的影子作匀速运动.

(2)由图可知,在时刻t,人影的长度为SM,由几何关系,有SM=OM-OS ④

由①③④式得SMlvt ⑤ hl可见影长SM与时间t成正比,所以影长随时间的变化率

30

klv ⑥ hl25、答案: 设A车的速度为vA,B车加速行驶时间为t,两车在t0时相遇。则有

sAvAt0 ①

sBvBt12at(vBat)(t0t) ② 2式中,t0 =12s,sA、sB分别为 A、B两车相遇前行驶的路程。依题意有 sAsBs ③

式中 s=84 m。由①②③式得t22t(vBvA)t0s0t2a0

代入题给数据v2

A=20m/s,vB=4m/s,a =2m/s,

有 t224t1080 ⑤式中矿的单位为s。解得t1=6 s,t2=18 s t2=18s不合题意,舍去。因此,B车加速行驶的时间为 6 s。

26

27、答案:(1)设发球时飞行时间为t1,根据平抛运动 h112gt21 ……① x1v1t1 ……②

解得 xh11v21g ……③ (2)设发球高度为h 2,飞行时间为t 2,同理根据平抛运动

h122gt22 ……④ x2v2t2 ……⑤

31

且h2=h ……⑥ ……⑦

2x2L

得 v2L2g 2h……⑧

(3)如图所示,发球高度为h3,飞行时间为t3,同理根据平抛运动得,

h312gt3 2……⑨ ……⑩ ……11 ○

x3v3t3

且3x32L

设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为s,有

h3hsv3t

12gt 2……○12 ……13 ○

由几何关系知,

x3+s=L ……(14)

联列⑨~(14)式,解得

h3=h

43第二章 力

1、 B物体m受力如图,由平衡条件可得

N F2 F1sinmgcosF2cosN ① F1cosF2sinmgsin ②

由②可知, F1cotF2mg,故F2mg

故B正确。

2、D ;3、B ;4、BC ;5、A ;6、C 7、A ;8、D ;9、D ;10、A ;11、C

12、物体下落快慢与物体轻重无关 维持物体运动需要力; 13、C

m F1 θ mg

14、A.解析:竖直挂时mgkx,当质量为2m放到斜面上时,2mgsin30fkx,因两次时长度一样,所以x也一样。解这两个方程可得,物体受到的摩擦力为零,A正确。

【高考考点】斜面上物体受力分析

32

【易错提醒】不注意前题条件mgkx,有可能得出B选项

【备考提示】 受力分析是高考的必考内容,也是学好物理的首要条件,所以对于受力分析基本技能的掌握,要求学生全面掌握。

F1 15、答案:B。16、【答案】D。【解析】以O点为研究对象,受力如图所示:

由受力图可得F1mgtan F2F2

mg故选项D正确。 cosmg

17、D;18、AB;

第三章 牛顿运动定律

1、D 2、BC 3、B 4、BC 5、C 6、A 7、AD 8、C 9、D 10、BC

v2R11、 C 12、B 13、; 1011

G2214、答案:汽车沿倾斜车道作匀减速运动,有:v2v12as

用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律得:

n F(m1m2)gsi 式中: sin(m1m2 )a20.02 10030F 100设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,依题意得:f用fN表示拖车作用汽车的力,对汽车应用牛顿第二定律得:ffNm1gsinm1a 联立以上各式解得:fN0.3(m1m2)(agsin)m1(agsin)880 N 15、解:令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知

mAgsinθ=kx1 ①

令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知

kx2=mBgsinθ ② F-mAgsinθ-kx2=mAa ③ F-(mA+mB)gsinθ

由② ⑧ 式可得a= ④

mA由题意 d=x1+x2 ⑤

33

(mA+mB)gsinθ

由①②⑤式可得d= ⑥

k16、解:由牛顿第二定律得:mg-f=ma hv0t12at 2/// 抛物后减速下降有:f(mm)g(mm) a Δv=a/Δt 解得:mm

/av/t101 k ggv/t17、答案:如图,O和O/分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上,A是地月连心线OO/与地月球面的公切线ACD的交点,D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表

面和卫星圆轨道的交点。根据对称性,过A点在另一侧作地月球面的公切线,交卫星轨道于E点。卫星在 运动时发出的信号被遮挡。

设探月卫星的质量为m0,万有引力常量为G ,根据万有引力定律有

Mm2 G2=mr ①

Trmm2G20=m0r1 ② r1T式中,T1是探月卫星绕月球转动的周期。由①②式得

22Mr1T 1 ③

Tmr设卫星的微波信号被遮挡的时间为t,则由于卫星绕月做匀速圆周运动,应有

23t ④ T1 式中, α=∠CO/ A ,β=∠CO/ B'。由几何关系得

34

rcosα=R-R1 ⑤ r1cosβ=R1 ⑥ 由③④⑤⑥式得

T t=

Mr13mr3RR1R1arccosarccos ⑦ rr118、解:设绳中张力为T,A、B、C共同的加速度为

a,与C相连部分的绳与竖直线夹角为a,由牛顿运动定律,对A、B、C组成的整体有 :

F3ma ①

对B有 FTma ② 对C有 Fcosmg ③ Fsinma ④ 联立①②式解得

T2ma ⑤ 联立③④式解得 T2m2(a2g2) ⑥

联立⑤⑥式解得 a3g ⑦ 3联立①⑦式解得

F3mg

第四章 机械能

1、 答案:B

解析:在b落地前,a、b组成的系统机械能守恒,且a、b两物体速度大小相等,根据机械能守恒定律可知:3mghmgh1(m3m)v2vgh,b球落地时,a球高度为h,212v2h之后a球向上做竖直上抛运动,过程中机械能守恒,mvmghh,所

22g2以a可能达到的最大高度为1.5h,B项正确。 2、答案:B

解析:本题考查v-t图像、功的概念。力F做功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移(v-t图像中图像与坐标轴围成的面积),第1秒内,位移为一个小三角形面积S,第2秒内,位移也为一个小三角形面积S,第3秒内,位移为两个小三角形面积2S,故W1=1×S,W2=1×S,

35

W3=2×S,W1<W2<W3 。 3、答案:B

解析:由机械能守恒定律:EP=E-EK,故势能与动能的图像为倾斜的直线,C错;由动

11

能定理:EK =mgh=2mv2=2mg2t2,则EP=E-mgh,故势能与h的图像也为倾斜的直线,D错;11

且EP=E-2mv2,故势能与速度的图像为开口向下的抛物线,B对;同理EP=E-2mg2t2,势能与时间的图像也为开口向下的抛物线,A错。 4、答案:BD

解析:考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力:重力、绳子拉力、斜面的支持力,受力分析中应该是按性质分类的力,沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力,A错;对B选项,物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系,由于2m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大,故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动,B对;任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向,C错;对系统除了重力之外,支持力对系统每个滑块不做功,绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向,且对滑块的位移必定大小相等,故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零,故只有重力做功的系统,机械能守恒,D对。 5、答案:C

解析:斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力,由于除重力做功外,摩擦力做负功,机械能减少,A、B错;绳子张力总是与运动方向垂直,故不做功,C对;小球动能的变化等于合外力做功,即重力与摩擦力做功,D错。 6、答案:D

解析:向下运动,高度在降低,重力势能在减小,选项A错误。向下运动,重力做正功,选项C错误。已知刹车时速度在减小,所以动能减小,选项B错误。刹车过程,摩擦力做负功,发热了,所以机械能减小,选项D正确。 7、答案:A

解析:合外力做功等于小孩动能的变化量,即W合=mgh-wfEK=50J,选项A正确。重力做功为750J,阻力做功-250J,支持力不做功,选项B、C、D错误。 8、答案:A

解析:在两个过程中,阻力始终对系统做负功,选项A正确。加速下降时,系统受到的

36

合力向下,加速运动时,系统受到的合力向上,选项B错误。两个过程中,重力始终做负功,系统的重力势能减少,选项C错误。在任意相等时间内,系统下降的高度不相等,故重力做功不相等,选项D错误。

9、B 10、D 11、C 12、AD 13、CD 14、C 15、D 16、C、D 17、B 18、C 19、B 、C 20、 A 21、D

22、解析:( l )设小物体运动到p 点时的速度大小为v,对小物体由a 运动到p 过程应用

11

动能定理得 -μmgL-2Rmg=2mv2-2mv02 ① 小物体自p 点做平抛运动,设运动时间为:t,水平射程为:s则

1

2R=2gt2 ②

s=vt ③ 联立①②③式,代人数据解得

s=0.8m ④

( 2 )设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F .取竖直向下为正方向

mv2

F+mg= R ⑤ 联立①⑤式,代人数据解得

F=0.3N ⑥ 方向竖直向下 23、解析:

(1)从图中可以看邮,在t=2s内运动员做匀加速运动,其加速度大小为

avt16m/s2=8m/s2 t2设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma 得

f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N

(2)从图中估算得出运动员在14s内下落了

39.5×2×2m=158

根据动能定理,有mghWf所以有 Wfmgh12mv 2121mv=(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J 22(3)14s后运动员做匀速运动的时间为

tHh500158s=57s v6运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间

t总=t+t′=(14+57)s=71s

37

24、解析:

(1)v72km/h20m/s,由PFv得

P1F1vf1v ① P2F2vf2v ②

故PP1P2(f1f2)v110W (2)设转盘转动角速度时,夹角θ夹角θ 座椅到中心轴的距离:RrLsin ①

2对座椅分析有:F心mgtanmR ②

3联立两式 得

gtan

rLsin 38

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