高考物理二輪復(fù)習(xí)提升 第一部分 專題一 第2講 力學(xué)、電學(xué)中的直線運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律課件

第第2講講力學(xué)、電學(xué)中的直線運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)力學(xué)、電學(xué)中的直線運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)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(dòng)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(shuō)法，其中正確的是()A物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B沒(méi)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(dòng)的性質(zhì)是慣性D運(yùn)動(dòng)物體如果沒(méi)有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)解析：慣性是物體本身的一種屬性，是抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)，A 正確，C 錯(cuò)誤沒(méi)有力作用，物體可能靜止也可能勻速直線運(yùn)動(dòng)，B 錯(cuò)誤，D 正確答案：AD2(雙選，2012 年海南卷)一物體自 t0 時(shí)開(kāi)始做直線運(yùn))動(dòng)，其速度圖線如圖 121 所示下列選項(xiàng)正確的是(圖 121A06 s 內(nèi)，物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為 30 mB06 s 內(nèi)，物體經(jīng)過(guò)的路程為 40 mC04 s 內(nèi)，物體的平均速率為 7.5 m/sD56 s 內(nèi)，物體所受的合外力做負(fù)功答案：BC3(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(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，vt 圖象如圖122所示以下判斷正確的是()圖 122A前 3 s 內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B最后 2 s 內(nèi)貨物只受重力作用C前 3 s 內(nèi)與最后 2 s 內(nèi)貨物的平均速度相同D第 3 s 末至第 5 s 末的過(guò)程中，貨物的機(jī)械能守恒答案：A4(2012 年上海卷)小球每隔 0.2 s 從同一高度拋出，做初速度為 6 m/s 的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它們?cè)诳罩胁幌嗯龅谝粋€(gè)小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球數(shù)為(取 g10 m/s2)()B四個(gè)D六個(gè)A三個(gè)C五個(gè)答案：C5(2012 年安徽卷)如圖123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 123A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(dòng)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)：mamgsinmgcos；施加一個(gè)豎直向下的恒力F 時(shí)：ma(Fmg)(sinucos)，即aa，C 正確答案：C6(雙選，2010 年廣東卷)圖124是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是()圖 124A01 s 內(nèi)的平均速度是 2 m/sB02 s 內(nèi)的位移大小是 3 mC01 s 內(nèi)的加速度大于 24 s 內(nèi)的加速度D01 s 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與 24 s 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反答案：BC從近三年的高考物理試題看，直線運(yùn)動(dòng)的命題涉及：對(duì)圖象的理解和應(yīng)用、求解連接體問(wèn)題或臨界問(wèn)題、直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的命題涉及三個(gè)考點(diǎn)：一是對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)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(dòng)學(xué)和牛頓運(yùn)動(dòng)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(huì)側(cè)重考查，問(wèn)題情景會(huì)更新穎、更巧妙圖象問(wèn)題【例1】(2011年新課標(biāo)卷)如圖 125 所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為 m1 的足夠長(zhǎng)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(dòng)摩擦力相等現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間 t 增大的水平力 Fkt(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125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(dòng)，也可能以不同的加速度運(yùn)動(dòng)答案：A1(2011 年臺(tái)山一中二模)警車(chē) A 停在路口，一違章貨車(chē) B恰好經(jīng)過(guò) A 車(chē)，A 車(chē)立即加速追趕，它們的 vt 圖象如圖 126 所示，則 04 s 時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是()圖 126AA 車(chē)的加速度為 5 m/s2 B3 s 末 A 車(chē)速度為 7 m/sC在 2 s 末 A 車(chē)追上 B 車(chē) D兩車(chē)相距最遠(yuǎn)為 5 m解析：由A 車(chē)的圖線可知，它在4 s 時(shí)間內(nèi)速度由0增到10 m/s，于是其加速度a2.5 m/s2，故A 錯(cuò)；3 s 末A車(chē)速度為vat7.5 m/s，因此B 錯(cuò)；2 s 末時(shí)A 車(chē)與B 車(chē)之間距離最遠(yuǎn)，4 s 末時(shí)A車(chē)與B 車(chē)位移相等，A車(chē)追上B 車(chē)，所以C 錯(cuò)，D對(duì)答案：D2(雙選)一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖127 所示，在這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)帶電粒子， 在 t0 時(shí)刻由靜止釋放，若帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用，則電場(chǎng)力的作用和帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況是()圖 127A帶電粒子將向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B03 s 內(nèi)，電場(chǎng)力做功等于 0C3 s 末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)D04 s 內(nèi)電場(chǎng)力做功等于 0答案：BC瞬時(shí)性問(wèn)題【例 2】(雙選，2011 年執(zhí)信中學(xué)模擬)如圖 128 所示，A、B 兩物塊質(zhì)量均為 m，用一輕彈簧相連，將 A 用長(zhǎng)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(zhǎng)量為 x，現(xiàn)將懸繩剪斷，則下列說(shuō)法正確的是()圖 128A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 gC懸繩剪斷后，A 物塊向下運(yùn)動(dòng)距離 x 時(shí)速度最大D懸繩剪斷后，A 物塊向下運(yùn)動(dòng)距離 2x 時(shí)速度最大本題考查的是瞬間受力問(wèn)題，對(duì)于彈簧而言，由于恢復(fù)形變需要一個(gè)過(guò)程，可以認(rèn)為彈簧的形變還沒(méi)來(lái)得及恢復(fù)，彈力保持原來(lái)的大小不變，而繩子拉力發(fā)生突變，由 T2mg 突變?yōu)?0.解析：選A和B整體為研究對(duì)象，整體處于平衡狀態(tài)，繩子拉力T2mg；當(dāng)繩子剪斷之前，選A為研究對(duì)象，A受到重力Gmg、彈簧彈力Nmg 和繩子拉力T2mg，合外力為0；當(dāng)繩子剪斷瞬間，A受到Gmg 和彈簧彈力Nmg，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(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離為2x 時(shí)，GN，合外力為0，速度最大答案：AD3如圖 129 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 129答案：C連接體問(wèn)題【例3】(2011年天津卷)如圖 1210 所示，A、B 兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止向右做勻減速直)線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 B 受到的摩擦力(圖 1210A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(duì)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(dòng)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(mAmB)g(mAmB)a，ag；B 與 A 具有共同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，取 B 為研究對(duì)象，水平方向上，B 只受摩擦力作用，由牛頓第二定律有fABmBa，物體B 做速度方向向右的勻減速運(yùn)動(dòng)，故而加速度方向向左答案：A4(雙選，2011年臺(tái)山一中二模)如圖 1211 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(chē)廂底板上，并用豎直細(xì)繩通過(guò)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1211答案：BD超重和失重問(wèn)題【例4】(雙選)如圖 1212 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(zhǎng)量比電梯靜止時(shí)的伸長(zhǎng)量小，這一現(xiàn)象表明()圖 1212A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)FG，運(yùn)行時(shí)F 小于G，說(shuō)明合外力向下，加速度向下，處于失重狀態(tài)答案：AC5(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(dòng)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，GF；下蹲之后，開(kāi)始一段時(shí)間 G 大于 F，同學(xué)做加速運(yùn)動(dòng)；然后一段時(shí)間G 小于F，同學(xué)做減速運(yùn)動(dòng)；最后同學(xué)靜止，GF.答案：D動(dòng)力學(xué)問(wèn)題【例5】如圖 1213 所示，長(zhǎng) 12 m、質(zhì)量為 50 kg 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(dòng)摩因數(shù)為 0.1，質(zhì)量為 50 kg 的人立于木板左端，木板與人均靜止，當(dāng)人以 4 m/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 g10 m/s2)(1)人在奔跑過(guò)程中受到的摩擦力的大小(2)人從開(kāi)始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間圖 1213解決此類問(wèn)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(dòng)過(guò)程，找出位移關(guān)系再運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解運(yùn)動(dòng)學(xué)與牛頓運(yùn)動(dòng)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1214所示，質(zhì)量mA3.0 kg、長(zhǎng)度L0.70 m、電量 q4.0105 C 的導(dǎo)體板 A 在足夠大的絕緣水平面上，質(zhì)量 mB1.0 kg 可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物塊 B 在導(dǎo)體板 A 的左端，開(kāi)始時(shí) A、B 保持相對(duì)靜止一起向右滑動(dòng)，當(dāng)它們的速度減小到 v03.0 m/s 時(shí)，立即施加一個(gè)方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小 E1.0105 N/C 的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此時(shí) A 的右端到豎直絕緣擋板的距離為 s2 m，此后 A、B 始終處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖1214所示假定 A 與擋板碰撞時(shí)間極短且無(wú)機(jī)械能損失，A 與 B 之間(動(dòng)摩擦因數(shù)10.25)及 A 與地面之間(動(dòng)摩擦因數(shù)20.10)的最大靜摩擦力均可認(rèn)為等于其滑動(dòng)摩擦力，取 g10 m/s2(不計(jì)空氣的阻力)求：圖 1214(1)剛施加勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，物塊 B 的加速度的大小(2)導(dǎo)體板 A 剛離開(kāi)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f1m1mBg2.5 N設(shè) A 受到地面的滑動(dòng)摩擦力為f2，則f22(mAmB)g4.0 N施加電場(chǎng)后，設(shè)A、B以相同的加速度向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，由牛頓第二定律得qEf2(mAmB)a解得a2.0 m/s2設(shè)B受到的摩擦力為f1，由牛頓第二定律得f1mBa，解得f12.0 N因?yàn)閒1f1m，可知電場(chǎng)作用后，A、B 仍保持相對(duì)靜止以相同加速度 a 向右做勻減速運(yùn)動(dòng)所以剛加上勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，B的加速度大小a2.0 m/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v11 m/sA 與擋板碰撞無(wú)機(jī)械能損失，故A剛離開(kāi)擋板時(shí)速度大小為v11 m/s.1圖象問(wèn)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(lái)建立圖象，是圖象問(wèn)題的一般思路與方法2追及相遇問(wèn)題：要注意畫(huà)出過(guò)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(dòng)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(wèn)題的關(guān)鍵：一是先以整體為研究對(duì)象求出加速度；二是用隔離法求物體間的相互作用力易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方是對(duì)物體進(jìn)行受力分析4超重和失重問(wèn)題：超重和失重是高考中常考的考點(diǎn)，判斷方法主要看加速度方向如何5動(dòng)力學(xué)中多過(guò)程問(wèn)題的分析方法：求解多過(guò)程問(wèn)題，要能夠?qū)⒍噙^(guò)程分解為多個(gè)子過(guò)程，在每一個(gè)子過(guò)程中，對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析，正確求解加速度是關(guān)鍵求解時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時(shí)其加速度也要變化(2)兩個(gè)過(guò)程的銜接前一過(guò)程的末速度是后一過(guò)程的初速度(3)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的紐帶就是加速度，通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律聯(lián)系起來(lái)