2015高考物理二轮专题辅导训练:专题1 第4讲 力与物体的曲线运动(二)
【精编】高考物理二轮复习 细致讲解专题二 力与物体的曲线运动课件-精心整理

A.在图示轨道上,“轨道康复者”的速度大于 7.9 km/s B.在图示轨道上,“轨道康复者”的加速度大小是地球
同步卫星的 4 倍
C.在图示轨道上,“轨道康复者”的周期为 3 h,且从图
示位置开始经 1.5 h 与同步卫星的距离最近
D.若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图
示轨道上加速,然后与同步卫星对接
【思维导图】
从近三年的高考试题可以看出,曲线运动、曲线运动的条件 及其应用、万有引力定律的应用是历来高考考查的重点、难 点和热点。试题不仅涉及一般的曲线运动、平抛运动、圆周 运动问题,还常常涉及天体运动、带电粒子在电场、磁场或 复合场中的运动问题。高考几乎年年有新题, “新”主要表 现在情景新、立意新、知识新、学科渗透新。试题多以现实 生活中的问题(如体育竞技、军事上的射击、交通运输等) 和空间技术(如航空航天)等立意命题,突出对综合应用知识 解决实际问题能力的考查。正确进行受力分析是解答曲线运 动的基本前提,充分利用牛顿运动定律(向心力公式)则是分 析曲线运动的关键,应用万有引力定律分析天体的运动更是 本专题的热点与难点。注意运动的独立性原理在平抛运动中 的应用及其推广;能综合能量分析变速曲线运动的临界问题 与最值问题;理解黄金代换式、万有引力定律与向心力关系 的不同表达式,灵活解决各类天体运动问题。
Байду номын сангаас
【解析】火星与地球都是绕太阳做圆周运动,但火星轨
道半径较大,根据行星运动规律 G������������ =ma=m4π2r,半径较大的
������ 2
������2
行星加速度较小、公转周期较大,故选项 A 错误、B 正确。
与地球相比较,火星质量较小,半径较小,根据万有引力等于
高考物理二轮总复习精品课件 第2部分 专题整合高频突破 第3讲 力与物体的曲线运动

小球弹力方向向下,故小球对杆的弹力方向向上,C正确。若v2=2b,
2
则F+mg=m ,解得F=a=mg,故D正确。
-23-
新题演练
1 2 3 4 5
怎样得高分
1.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不
变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀
x=v0t①
1
h=2gt2②
设圆弧轨道半径为 R,由机械能守恒定律得
1
mgR= 0 2 ③
2
联立①②③式,并代入题给条件得
R=0.25 m。④
-29-
新题演练
1 2 3 4 5
-30-
怎样得高分
(2)环由b处静止下滑过程中机械能守恒,设环下滑至c点的速度大小
为v,有
1
mgh=2mv2⑤
环在c点速度的水平分量为
解得 v2=
小滑块在 O 点做平抛运动,则
1 2
R=2gt ,x=v0t
解得 2R≤x≤2R。
-18-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
(3)如图所示,设小滑块出发点为P1,离开点为P2,由题意要求O1P1、
O2P2与竖直方向的夹角相等,设为θ,若离开滑道时的速度为v,
2
则小滑块在 P2 处脱离滑道的条件是 mgcos θ=m
命题热点三
解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板
向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,
所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参考
高考物理二轮复习 专题一 第3讲 力与物体的曲线运动平

第3讲力与物体的曲线运动(一)——平抛、圆周和天体运动专题提升训练一、选择题(1~10题为单项选择题,11~13题为多项选择题)1.[2015·北京市东城区高三综合练习(二)]如图所示,一冰球以速度v1在水平冰面上向右运动。
运动员沿冰面在垂直v1的方向上快速击打冰球,冰球立即获得沿击打方向的分速度v2。
不计冰面摩擦和空气阻力。
下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是( )解析物体所受的合力与速度方向不在同一直线上时物体做曲线运动,合力与速度方向在同一直线上时物体做直线运动,题中冰球受击打后在水平方向上不受力,故做直线运动,选项C、D错误;实际运动的速度为合速度,根据平行四边形定则可知,合速度不可能沿击打的方向,一定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向,故选项A错误,B正确。
答案 B2.某星体O有两颗卫星M、N,由于M、N间相互作用的万有引力不可忽略,使两卫星M、N与星体O始终共线,且M、N两卫星始终位于星体O的同侧。
当两卫星M、N在如图1所示的圆轨道上环绕星体O运行时,下列说法正确的是( )图1A.卫星M的加速度小于卫星N的加速度B.卫星M的速度小于卫星N的速度C.星体O对卫星N的引力与卫星N做圆周运动的向心力相等D.星体O对卫星N的引力大于卫星N做圆周运动的向心力解析由于卫星M和卫星N绕星体O运动的轨道都是圆轨道,且在星体O的同侧并始终共线,所以角速度相同,由a=ω2r可知,卫星M做圆周运动的加速度大于卫星N做圆周运动的加速度,A 错误;由v =ωr 可知,卫星M 做圆周运动的速度大于卫星N 做圆周运动的速度,B 错误;卫星N 做圆周运动的向心力是由M 、O 对它的万有引力的合力提供的,所以卫星N 做圆周运动的向心力小于星体O 对它的万有引力,C 错误,D 正确。
答案 D3.(2015·天津理综,4)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图2所示。
高考物理二轮复习专题一力与物体的曲线运动PPT文档65页

谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
高考物理二轮复习专题一力与物体的 曲线运动
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 崛起而 读书。 ——周 恩来
高考物理 二轮复习 专题2力和曲线运动

金太阳新课标资源网
如图3-1-1所示,一架直升机A用长H=60 m的悬索(重 力可忽略不计)系住一质量m=50 kg的受伤学生B, 直 升机A和受伤学生B以v0=10 m/s的速度一起沿水平方 向做匀速飞行,某时刻开始收悬索将学生上拉,在t=5 s 的时间内,A、B之间的距离关系为L=60-0.5t2(m) (g=10 m/s2). (1)说明该学生在这5 s时间内的运动性质. (2)求在这5 s的时间内悬索对人的拉力大小. (3)求在5 s末时学生的速度大小及该5 s内学生的位移 大小.
力合力大小的范围是 0~23N。
力的分解
1、求一个已知力的分力叫力的分解 2、力的分解法则 —— 平行四边形法则 3、两个分力方向的确定
1)没有限制时 一个力可以分解为无数对分力 2)实际情况中限制的原则 根据力产生的效果 问题:一个力是否可以产生比自己大的力的效
果,如何产生?
4、按力的效果分解思路
例题4:
一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过 一个较低的A点的时间间隔为TA,两次经 过一个较高的B点的时间间隔为TB,求A、 B之间的距离为多少?(不计空气阻力)
例5:竖直上抛一物体,初速度为30m/s,求:上升的最 大高度;上升段时间;物体在1秒末、2秒末、3秒末、4 秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。(g=10m/s2) 解:设竖直向上为正方向。 ①最大高度
一、力的合成和分解
一、合力
力的合成
1、合力
如果一个力产生的效果跟几个力产生的效果 相同,这个力就叫那几个力的合力。
2、力的合成 求几个力的合力叫力的合成
3、共点力
几个力如果都作用在物体上的同一点,或者 它们的作用线相交于同一点,这几个叫共点力。
高三物理二轮复习课力与物体的曲线运动.ppt

视。
核心知识
考点精题
命题热点
考题统计
命题规律
2011 卷,19;2014 近几年高考命题点主要有:①
Байду номын сангаас第4
热点一 天体运动 问题
Ⅰ卷,19;2015Ⅰ
卷,21;
2016Ⅰ 卷,17;2017Ⅱ
匀变速直线运动规律及其公
式、图象。②力的合成与分解、 共点力的平衡。③牛顿运动定
律与匀变速直线运动规律及其
讲
衡。③牛顿运动定律与匀变速直线
运动规律及其公式、图象的综合。
④牛顿运动定律、力的合成与分
解、抛体运动和圆周运动的综合。
的曲
⑤万有引力定律及其应用。主要以
线运 动 热点三
圆周运动 问题
2014Ⅰ 卷,20;2017Ⅱ
卷,14
选择题的形式出现。 近几年对万有引力、宇宙速度的直 接考查不是很多,但作为高中物理 的基础性内容,备考时应予以重
核心知识
考点精题
命题热点
考题统计 命题规律
热点一 运动的合 成与分解
2011 卷,20;
2015Ⅱ卷,24
近几年高考命题点主要有:①匀变
速直线运动规律及其公式、图象。
②力的合成与分解、共点力的平
第3 讲 力与 物体
热点二 平抛(类平 抛)运动的 规律
2012 卷,15;
2015Ⅰ卷,18; 2017Ⅰ卷,15
卷,19
公式、图象的综合。④牛顿运
万有 热点二
动定律、力的合成与分解、抛
引力 中心天体 与航 质量和密
2014Ⅱ卷,18
体运动和圆周运动的综合。⑤
万有引力定律及其应用。主要
天 度的估算
2015年高考物理二轮复习专题提分大训练14个专题

目录专题一直线运动的规律 (1)专题二力与物体的平衡 (6)专题三牛顿运动定律 (10)专题四曲线运动 (14)专题五万有引力与天体运动 (18)专题六功和能 (22)专题七静电场 (27)专题八直流电路 (31)专题九带电粒子在电磁场中的运动 (36)专题十电磁感应与能量变化 (42)专题十一交流电路和变压器 (47)专题十二振动和波光学 (52)专题十三热学(自选模块) (55)专题十四动量守恒定律原子和原子核 (57)专题一直线运动的规律一、单项选择题1.(仿2013四川,6T)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图5所示,则下列描述正确的是().A.甲、乙两物体运动方向一定相反B.甲物体的加速度比乙物体的加速度大C.前4 s内甲、乙两物体的位移相同图5D .t =4 s 时,甲、乙两物体的速度相同解析 由v -t 图象可知甲、乙两物体均沿正方向运动,A 错误;图线斜率的大小表示加速度的大小,甲图线的斜率小于乙图线的斜率,故甲物体的加速度比乙物体的加速度小,B 错误;图线与时间轴围成的面积表示位移的大小,由图象可知,前4 s 内甲物体的位移小于乙物体的位移,C 错误;两图线的交点表示两物体的速度相同,故t =4 s 时,甲、乙两物体的速度相同,D 正确. 答案 D2.(仿2012江苏高考,4T)某人将小球以初速度v 0竖直向下抛出,经过一段时间小球与地面碰撞,然后向上弹回.以抛出点为原点,竖直向下为正方向,小球与地面碰撞时间极短,不计空气阻力和碰撞过程中动能损失,则下列图象中能正确描述小球从抛出到弹回的整个过程中速度v 随时间t 的变化规律的是 ( ).解析 从抛出到落地,小球竖直向下做初速度为v 0的匀加速直线运动(方向为正,图线在时间轴上方);之后,小球落地原速率反弹,然后竖直向上做匀减速直线运动(方向为负,图线在时间轴下方).整个运动过程中,加速度为g ,方向竖直向下(正方向),所以斜率始终为正,选项C 图正确.答案 C二、不定项选择题3.(仿2012山东高考,16T)“星跳水立方”节目中,某明星从跳板处由静止往下跳的过程中(运动过程中某明星可视为质点),其速度—时间图象如图6所示,则下列说法正确的是( ). A .跳板距离水面的高度为10 m B .该明星入水前处于失重状态,入水后处于超重状态C .1 s 末该明星的速度方向发生改变D .该明星在整个下跳过程中的平均速度是5 m/s图6解析 由图象面积的意义得跳板距离水面的高度为h =12×10×1 m =5 m ,A错.入水前具有竖直向下的加速度,处于失重状态,入水后具有竖直向上的加速度,处于超重状态,B 项正确.1 s 末速度方向不变,C 项错.由平均速度的定义式得v -=12×10×1.51.5m/s =5 m/s ,D 项正确. 答案 BD4.(仿2013广东高考,20T)一质量为m 的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内位移的两倍,且已知滑块最开始1 s 内的位移为2.5 m ,由此可求得( ). A .滑块的加速度为5 m/s 2B .滑块的初速度为5 m/sC .滑块运动的总时间为3 sD .滑块运动的总位移为4.5 m解析 根据题意可知,滑块做末速度为零的匀减速直线运动,其逆运动是初速度为零的匀加速直线运动,设其运动的总时间为t ,加速度为a ,设逆运动最初2 s 内位移为x 1,最后2 s 内位移为x 2,由运动学公式有x 1=12a ×22,x 2=12at 2-12a (t -2)2,且x 2=2x 1;2.5=12at 2-12a (t -1)2,联立以上各式并代入数据可解得a =1 m/s 2,t =3 s ,A 错误,C 正确;v 0=at =1×3 m/s =3 m/s ,B错误;x =12at 2=12×1×32 m =4.5 m ,D 正确.答案 CD三、实验题5.(仿2012山东高考,21(1)T)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图7所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运 图7动,在纸带上打出一系列小点.图8(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图8所示.根据图中数据计算得加速度a=________(保留三位有效数字).(2)回答下列两个问题:①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)A.木板的长度l B.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是___________________ _____________________________________________________.(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:________________________________ ________________________________________.解析(1)用逐差法进行数据处理,取后六个数据,分成两组,根据Δx=aT2,整理得a=[(3.39+3.88+4.37)-(1.89+2.40+2.88)]×10-2(3×5×0.02)2m/s2=0.497m/s2.(2)①根据牛顿第二定律得:m3g-μm2g=(m2+m3)a,所以还需要测量的物理量是滑块质量m2、托盘和砝码的总质量m3.②测量质量的实验器材是天平.(3)由(2)中的表达式得出动摩擦因数为μ=m3g-(m2+m3)am2g.由于纸带与限位孔之间有摩擦或托盘下落时受空气阻力,加速度a的真实值偏小,所以实验测得的动摩擦因数与真实值相比偏大.答案 (1)0.497 m/s 2(0.495 m/s 2~0.497 m/s 2均可)(2)①CD ②天平(3)m 3g -(m 2+m 3)a m 2g偏大 纸带与限位孔间有摩擦 四、计算题6.(仿2011新课标全国高考,24T)一传送带装置如图9所示,其中AB 段是水平的,长度L AB =4 m ,BC段是倾斜的,长度L BC =5 m ,倾角为θ=37°,AB和BC 由B 点通过一段短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v =4 m/s 的恒定速率顺时针运转,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g 取10 m/s 2.现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在A 点,求:(1)工件第一次到达B 点所用的时间;(2)工件沿传送带上升的最大高度;(3)工件运动了23 s 后所在的位置.解析 (1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a 1.由牛顿第二定律得μmg =ma 1,解得a 1=μg =5 m/s 2.经t 1时间工件与传送带的速度相同,解得t 1=v a 1=0.8 s. 前进的位移为x 1=12a 1t 12=1.6 m.此后工件将与传送带一起匀速运动至B 点,用时t 2=L AB -x 1v =0.6 s.所以工件第一次到达B 点所用的时间t =t 1+t 2=1.4 s.(2)在倾斜传送带上工件的加速度为a 2,由牛顿第二定律得μmg cos θ-mg sin θ=ma 2.解得a 2=-2 m/s 2由速度位移公式得0-v 2=2a 2h m sin θ,解得h m =2.4 m. (3)工件沿传送带向上运动的时间为t 3=2h m v sin θ=2 s. 此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同,在传送带的水平段运动时的加速度也相同,故工件将在传送带上做往复运动,其周期为T ,则T 图9=2t 1+2t 3=5.6 s.工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分,且速度变为零所需时间t 0=2t 1+t 2+2t 3=6.2 s ,而23 s =t 0+3T .这说明经过23 s 后工件恰好运动到传送带的水平部分,且速度为零.故工件在A 点右侧,到A 点的距离x =L AB -x 1=2.4 m.答案 (1)1.4 s (2)2.4 m (3)在A 点右侧2.4 m专题二 力与物体的平衡一、单项选择题1.(仿2012新课标全国高考,16T)如图6所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O 点,跨过滑轮的细绳连接物块a 、b ,a 、b 都处于静止状态,现将物块b 移至c 点后,a 、b 仍保持静止,下列说法中正确的是 ( ). A .b 与水平面间的摩擦力减小B .拉b 的绳子的拉力增大C .悬于墙上的绳所受拉力增大D .a 、b 静止时,图中α、β、θ三角始终相等解析 对滑轮,由于两侧绳的拉力大小相等,等于物块a 的重力,由对称性可知α=β,又因为α=θ,所以D 正确.由于两侧绳拉力的夹角增大,故悬于墙上的绳所受拉力减小,C 错误.对b ,由F T sin(α+β)=F f 可知,随α、β的增大,b 与水平面间的摩擦力增大,A 错误.答案 D2.(仿2013新课标全国高考Ⅱ,15T)如图7所示,质图6量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜劈上,现用大小均为F ,方向相反的水平力分别推A 和B ,它们均静止不动,则( ).A .A 与B 之间一定存在摩擦力B .B 与地面之间一定存在摩擦力C .B 对A 的支持力一定小于mgD .地面对B 的支持力的大小一定等于(M +m )g解析 A 受F 、重力、B 对A 的支持力作用,可以三力平衡,A 错;A 与B 构成的整体受大小相等方向相反的两个力F 作用,合力为零,故B 与地面间无摩擦力,B 错;若A 与B 间无摩擦力,B 对A 的支持力为A 的重力与F 的合力,大于mg ,C 错;竖直方向上A 与B 构成的整体受重力与地面支持力,所以地面对B 的支持力的大小一定等于(M +m )g ,D 正确.答案 D二、不定项选择题3.(仿2012浙江高考,14T)如图8所示物块a 、b 、c 叠放在一起,重均为100 N ,小球P 重20 N ,作用在物块b 上的水平力为10 N ,整个系统处于静止状态,以下说法正确的是 ( ).A .a 和b 之间的摩擦力是10 NB .b 和c 之间的摩擦力是10 NC .c 和桌面间的摩擦力是10 ND .c 对桌面的摩擦力方向向左解析 选a 为研究对象知,a 和b 之间的摩擦力为零,A 项错;选三段绳的结点为研究对象知水平绳的拉力F T =G P =20 N ,选b 为研究对象,由平衡条件得bc 之间的摩擦力为10 N ,B 项正确;选abc 整体为研究对象分析由平衡条件得c 和桌面之间的摩擦力为10 N ,c 对桌面的摩擦力方向向右,C 对,D 错.答案 BC4.(仿2012安徽高考,17T)如图9所示,固定半 图8图9球面由两种材料做成,球右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O 点为其球心,A 、B 为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A 静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F 1,对球面的压力大小为N 1;小物块B 在水平力F 2作用下静止在球的右侧,对球面的压力大小为N 2.已知两小物块与球心连线和水平方向的夹角均为θ,则 ( ).A .F 1∶F 2=sin θ∶1B .F 1∶F 2=cos 2θ∶1C .N 1∶N 2=cos θ∶1D .N 1∶N 2=sin 2θ∶1解析 A 、B 受力如图所示对A :F 1=mg cos θ,N 1=mg sin θ对B :F 2=mg tan θ,N 2=mg sin θ则F 1∶F 2=sin θ∶1,N 1∶N 2=sin 2θ∶1.答案 AD三、实验题5.(仿2012浙江高考,22T)将橡皮筋的一端固定在A 点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O 点时,两根细绳相互垂直,如图10所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.图10 图11(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________ N 和______ N.(2)在如图11所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力. 解析 (1)弹簧测力计的最小刻度为0.1 N ,读数时应估读一位,所以读数分别为2.50 N 和4.00 N.(2)取一个小方格的边长表示0.50 N ,作出两个力及它们的合力如图所示.答案 (1)2.50 4.00 (2)见解析四、计算题6.(仿2013山东高考,22T)明理同学很注重锻炼身体,能提起50 kg 的重物.现有一个倾角为15°的粗糙斜面,斜面上放有重物,重物与斜面间的动摩擦因数μ=33≈0.58,求他能沿斜面向上拉动重物质量的最大值.解析 该同学能产生的最大拉力为F ,由题意得F =mg ① 设该同学在斜面上拉动重物M 的力F 与斜面成φ角,重物受力如图所示.由平衡条件知垂直斜面方向F N +F sin φ-Mg cos φ=0② 平行斜面方向F cos φ-μF N -Mg sin θ=0③ 联立②③式得M =F g ·sin φ+μsin φμcos θ+sin θ④ 令μ=tan α⑤联立④⑤式得,M=Fg·cos(α-φ)sin(θ+α)⑥要使质量最大,分子须取最大值,即cos(α-φ)=1,即α=φ⑦此时拉动的重物的质量的最大值为M max=Fg·1sin(θ+α). ⑧由题给数据tan α=33,即α=30°. ⑨联立⑦⑧⑨式代入数值解得,M max=2m=70.7 kg. ⑩答案70.7 kg专题三牛顿运动定律一、单项选择题1.(仿2012新课标全国高考,14T)牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础.它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一.下列说法中正确的是().A.牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例B.牛顿第二定律在非惯性系中不成立C.两物体之间的作用力和反作用力是一对平衡力D.为纪念牛顿,人们把“力”定义为基本物理量,其基本单位是“牛顿”解析牛顿第一定律是独立的物理学定律,并不是牛顿第二定律的一种特例,A错误;牛顿第二定律成立的条件是宏观、低速、惯性系,在非惯性系中不成立,B正确;两物体之间的作用力与反作用力是分别作用在两个物体上,并不是一对平衡力,C错误;为纪念牛顿,人们把“力”的单位规定为“牛顿”,力不是基本物理量,D错误.答案 B2.(仿2013安徽高考,14T)质量为M 的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F 作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图3所示,则( ). A .小球对圆槽的压力为MF M +mB .小球对圆槽的压力为mF M +mC .水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增大D .水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小 解析 由整体法可求得系统的加速度a =F M +m ,小球对圆槽的压力F N =m g 2+a 2=mg 2+F 2(M +m )2,当F 增大后,F N 增大,只有选项C 正确. 答案 C3.(仿2013新课标全国高考Ⅱ,14T)如图4所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端点O ,将弹簧压缩,弹簧被压缩了x 0时,物块的速度变为零.从物块与弹簧接触开始,物块加速度的大小随下降的位移x 变化的图象可能是下图中的 ( ).解析 物块从接触弹簧到弹簧被压缩到最短,物块受到弹力和重力两个力的作用,物块到达平衡位臵之前,合外力向下,由牛顿第二定律得:mg -kx =ma 1,得:a 1=g -k m x图3 图4物块到达平衡位臵之后,合外力向上,由牛顿第二定律得:kx-mg=ma2,得:a2=km x-g可见,物块到达平衡位臵前后,a-x图象均为直线,且斜率的绝对值相等,物块刚接触弹簧时加速度为重力加速度.由于物块从弹簧上端落下来,故到其速度减为零时,加速度大于重力加速度.设物块到达平衡位臵时弹簧压缩了x1,物块速度减为零时弹簧压缩了x0,这时有:x1=mgk,a2=km x0-g>g,x0>2mgk,所以x1<12x0,图象D正确.答案 D二、不定项选择题4.(仿2013新课标全国高考Ⅰ,21T)如图5所示,物块的质量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻后恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图6所示,g=10 m/s2.下列选项中正确的是().图5图6A.2 s~3 s内物块做匀减速运动B.在t=1 s时刻,恒力F反向C.恒力F大小为10 ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3解析由运动学公式v2-v02=2ax可知,v2-x图象中前5 m图线的斜率为2a,所以在前5 m内,物块以10 m/s2的加速度做减速运动,减速时间为1 s.5 m~13 m的运动过程中,物块以4 m/s2的加速度做加速运动,加速时间为2 s,即物块在1 s~3 s内做加速运动,A错误,B正确.根据牛顿第二定律可知,在减速的过程中,F+μmg=ma1,加速过程中F-μmg=ma2,代入数据可解得F=7 N ,μ=0.3,所以C 错误,D 正确.答案 BD三、实验题5.(仿2013天津高考,9T)在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图7所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M 表示,盘及盘中砝码的质量用m 表示,小车的加速度可由小车拖动的纸带打出的点计算出. (1)当M 与m 的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a 与质量M 的关系,应该做a 与________的图象.(3)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-1M 图线如图8所示.两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?解析 (1)只有M 与m 满足M ≫m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力.(2)由于a ∝1M ,所以a -1M 图象应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a 与1M 的图象.(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时,由图象知乙的加速度大,故乙的拉力F 大(或乙的盘及盘中砝码的质量大).答案 (1)M ≫m (2)1M (3)拉力F四、计算题6.(仿2013安徽高考,22T)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,力F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图9所示.重力加速度g =10 m/s 2.求:图7图8图9(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小;(2)物块在3~6 s 中的加速度大小;(3)物块与地面间的动摩擦因数.解析 (1)由v -t 图象可知,物块在6~9 s 内做匀速运动,则F f =F 3由F -t 图象知,6~9 s 的推力F 3=4 N ,故F f =4 N.(2)由v -t 图象可知,3~6 s 内做匀加速运动,由a =v t -v 0t 得a =2 m/s 2.(3)在3~6 s 内,由牛顿第二定律有F 2-F f =ma 得m =1 kg ,且F f =μF N =μmg .则μ=F f mg =0.4.答案 (1)4 N (2)2 m/s 2 (3)0.4专题四 曲线运动一、单项选择题1.(仿2011江苏高考,3T)如图7所示,一条小船位于200 m 宽的河中央A 点处,从这里向下游100 3 m 处有一危险的急流区,当时水流速度为4 m/s ,为使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少为 ( ).图7 A.433 m/s B.833 m/sC.2 m/s D.4 m/s解析小船刚好避开危险区域时,小船合运动方向与水流方向的夹角为30°,当船头垂直合运动方向渡河时,小船在静水中的速度最小,可以求出小船在静水中最小速度为2 m/s,C正确.答案 C2.(仿2012新课标全国高考,15T)如图8所示,在距水平地面H和4H高度处,同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度v0水平抛出,则以下判断正确的是().图8A.a、b两小球同时落地B.两小球落地速度方向相同C.a、b两小球水平位移之比为1∶2D.a、b两小球水平位移之比为1∶4解析a、b两小球均做平抛运动,由于下落时间t=2hg,水平位移x=v02hg,将h a=H,h b=4H代入上述关系式可得A、D错误,C正确;两小球落地时速度方向均与落地点沿轨迹的切线方向一致,所以B错误.答案 C3.(仿2012浙江高考,18T)一水平放置的圆盘,可以绕中心O点旋转,盘上放一个质量为m的铁块(可视为质点),轻质弹簧一端连接铁块,另一端系于O 点,铁块与圆盘间的动摩擦因数为μ,如图9所示.铁块随圆盘一起匀速转动,铁块距中心O点的距离为r,这时弹簧的拉力大小为F,g取10 m/s2,已知铁块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则圆盘的角速度可能是().图9A .ω≥F +μmg mr B .ω≤F -μmg mr C.F -μmg mr <ω<F +μmg mr D.F -μmgmr ≤ω≤F +μmgmr 解析 当铁块匀速转动时,水平方向上铁块受弹簧拉力和静摩擦力的作用,转速较小时,静摩擦力背向圆心,则F -F f =mω2r ,因最大静摩擦力F f m =μmg ,得ω≥F -μmg mr ,选项B 错误;转速较大时,静摩擦力指向圆心,则F +F f =mω2r ,因最大静摩擦力F f m =μmg ,解得ω≤F +μmgmr .综合以上情况可知,角速度ω的取值范围为F -μmg mr ≤ω≤F +μmgmr . 答案 D 4.(仿2013江苏高考,7T)如图10所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点,已知OA 与OB 互相垂直,且OA 与竖直方向成α角,则两个小球初速度之比v 1v 2为( ). A .tan αB .cos αC .tan αtan αD .cos αcos α解析 两小球被抛出后都做平抛运动,设容器半径为R ,两小球运动时间分 图10别为t 1、t 2,对A 球:R sin α=v 1t 1,R cos α=12gt 12;对B 球:R cos α=v 2t 2,R sin α=12gt 22,联立解得:v 1v 2=tan αtan α,C 项正确. 答案 C二、计算题5.(仿2013福建高考,20T)山地滑雪是人们喜爱的一项运动,一滑雪道ABC 的底部是一半径为R 的圆,圆与雪道相切于C 点,C 点的切线水平,C 点与水平雪地间距离为H ,如图11所示,D 是圆的最高点,一运动员从A 点由静止下滑,刚好能经过圆轨道最高点D 旋转一周,再经C 后被水平抛出,当抛出时间为t 时,迎面水平刮来一股强风,最终运动员以速度v 落到了雪地上,已知运动员连同滑雪装备的总质量为m ,重力加速度为g ,不计遭遇强风前的空气阻力和雪道及圆轨道的摩擦阻力,求:(1)A 、C 的高度差为多少时,运动员刚好能过D 点?(2)运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度;(3)强风对运动员所做的功.解析 (1)运动员恰好做完整的圆周运动,则在D 点有:mg =m v D 2R ,从A 运动到D 的过程由动能定理得mg (h -2R )=12m v D 2,联立解得h =5R 2.(2)运动员做平抛运动,运动时间t 时在竖直方向的速度为v y =gt ,从A 到C由动能定理得52mgR =12m v C 2所以运动员刚遭遇强风时的速度大小为v 1=v C 2+v y 2=5gR +g 2t 2,此时运动员下落高度为h 1=12gt 2所以此时运动员距地面高度为h 2=H -h 1=H -12gt 2(3)设强风对运动员所做的功为W ,在运动员的整个运动过程中,由动能定理知W =12m v 2-mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫H +52R .图11答案 (1)5R 2 (2)5gR +g 2t 2 H -12gt 2(3)12m v 2-mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫H +52R 6.(仿2013重庆高考,8T)如图12所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO ′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R 和H ,筒内壁A 点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m 的小物块,求: (1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在A 点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.解析 (1)设圆锥筒与水平面夹角为θ,当筒不转动时,物块静止在筒壁A 点时受到重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡,由平衡条件得摩擦力的大小为:F f =mg sin θ=H H 2+R 2mg 支持力的大小为:F N =mg cos θ=RH 2+R 2 mg . (2)当物块在A 点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,物块在筒壁A 点只受到重力和支持力的作用,它们的合力提供向心力.设筒转动的角速度为ω,则mg tan θ=m ω2·R 2,由几何关系得:tan θ=H R联立以上各式解得:ω=2gH R .答案 (1)H H 2+R 2mg R H 2+R 2mg (2)2gHR 专题五 万有引力与天体运动图12一、单项选择题1.(仿2012新课标全国高考,21T)设地球是一质量分布均匀的球体,O 为地心.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.在下列四个图中,能正确描述x 轴上各点的重力加速度g 的分布情况的是 ( ).解析 在地球内部距圆心为r 处,G M ′m r 2=mg ′,内部质量M ′=ρ·43πr 3,得g ′=4πGr 3,g ′与r 成正比;在地球外部,重力加速度g ′=G M r 2,与1r 2成正比,选项A 正确.答案 A2.(仿2011新课标全国高考,19T)2012年6月18日,“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接.设地球半径为R ,地球表面重力加速度为g .对接成功后,“神舟九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆周轨道,轨道离地球表面的高度约为119R ,运行周期为T ,则( ).A .地球质量为⎝ ⎛⎭⎪⎫201924π2GT 2R 2B .对接成功后,“神舟九号”飞船的线速度为40πR 19TC .对接成功后,“神舟九号”飞船里的宇航员受到的重力为零D .对接成功后,“神舟九号”飞船的加速度为g解析 对接成功后,“神舟九号”飞船的绕行轨道半径为2019R ,由GMm ⎝ ⎛⎭⎪⎫20R 192=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2·2019R ,解得地球质量为M =⎝ ⎛⎭⎪⎫201934π2GT 2R 3,选项A 错误;对接成功后,“神舟九号”飞船的线速度为v =2π·20R 19T =40πR 19T ,选项B 正确;对接成功后,“神舟九号”飞船的加速度小于g ,飞船里的宇航员受到的重力不为零,选项C 、D 错误.答案 B3.(仿2012四川高考,15T)某同学设想驾驶一辆由火箭作动力的陆地太空两用汽车,沿赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以任意增加,不计空气阻力,当汽车速度增加到某一值时,汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”,对此下列说法正确的是(R =6 400 km ,取g =10 m/s 2) ( ).A .汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大B .当汽车离开地球的瞬间速度达到28 440 km/hC .此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1 hD .在此“航天汽车”上弹簧测力计无法测量力的大小解析 汽车受到的重力与地面的支持力的合力提供向心力,在速度增加时,向心力增大,重力不变,支持力减小,即汽车对地面的压力减小,选项A 错误.若要使汽车离开地球,必须使汽车的速度达到第一宇宙速度7.9 km/s =28 440 km/h ,选项B 正确.此时汽车的最小周期为T =2πr 3GM =2πR 3gR 2=2πRg =5 024 s =83.7 min ,选项C 错误.在此“航天汽车”上弹簧产生形变仍然产生弹力,选项D 错误.答案 B二、不定项选择题4.(仿2013山东高考,20T)宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如图2所示,三颗质量相等的星球位于等边三角形的三个顶点上,任意两颗星球的距离均为R ,并绕其中心O 做匀速圆周运动.忽略其他星球对它们的引力作用,引力常量为G ,以下对该三星系统的说法正确的是 ( ).A .每颗星球做圆周运动的半径都等于RB .每颗星球做圆周运动的加速度与三颗星球的质量有关C .每颗星球做圆周运动的周期为T =2πRR 3Gm D .每颗星球做圆周运动的线速度v =2GmR图2。
物理二轮 第一部分 专题三 学案 力与物体的曲线运动

巧学妙解王荣誉出品
(3)滑动摩擦力:Ff=μmg=1.0 N x 轴物体做匀速运动:Fx=Ff×0.6
专题三 学案4
y 轴物体做匀加速运动:对物体列牛顿第二定律公式: Fy -
本 学 案 栏 目 开 关
Ff×0.8=ma 解得:Fy=1.6 N.故 t=10 s 时刻水平外力的大小: F= Fx 2+Fy 2= 0.62+1.62 N=1.7 N
专题三 学案4
如图 1,质量 m= 2.0 kg 的物体在
水平外力的作用下在水平面上运动, 物体和水平面间的动摩擦因数 μ= 0.05,
本 学 案 栏 目 开 关
已知物体运动过程中的坐标与时间的关
x= 3.0tm 系为 2 y = 0.2 t m
图1
, g= 10 m/s2.
巧学妙解王荣誉出品
审题突破 ①画出两物体的运动示意图; ②确定两物体的位移关系; ③注意两物体的运动时间相等
本 学 案 栏 目 开 关
专题三 学案4
解析
设 B 物体沿斜面运动的位移为 L′.
对 B:L′=v2t 1 2 对 A:(L+L′)sin 37° =2gt (L+L′)cos 37° =v1t 将题中各组数据分别代入上述三式,可知只有 C 组数据使公式 成立,所以答案选 C.
答案 CD
巧学妙解王荣誉出品
突破练习
专题三 学案4
1.如图 2 甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动, 其 v-t 图象如图乙所示,人顶杆沿水平地面运动的 x-t 图 象如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法中正确的是
本 学 案 栏 目 开 关
(
)
图2
巧学妙解王荣誉出品
A.猴子的运动轨迹为直线 B.猴子在 2 s 内做匀变速曲线运动 C.t=0 时猴子的速度大小为 8 m/s D.t=2 s 时猴子的加速度大小为 4 m/s2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第4讲 力与物体的曲线运动(二) ——电场和磁场中的曲线运动
1.
图1-4-1
(2014·山东卷,18)如图1-4-1,场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ,水平边ab 长为s ,竖直边ad 长为h .质量均为m 、带电量分别为+q 和-q 的两粒子,由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中).不计重力.若两粒子轨迹恰好相切,则v 0等于( ) A.s 2 2qE mh B.s 2
qE mh C.s 4 2qE mh D.s 4
qE mh
解析 两粒子都做类平抛运动,轨迹恰好相切,由对称性可知,切点为矩形的几
何中心,则有h 2=12qE m t 2,s 2=v 0t ,可得,v 0=s 2qE
mh ,正确选项为B. 答案 B 2.(2014·新课标全国卷Ⅰ,16)如图1-4-2所示,MN 为铝质薄平板,
图1-4-2
铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出,从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O .已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变.不计重力,铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )
A .2 B. 2 C .1 D.2
2
解析 设粒子在铝板上方和下方的速率及轨道半径分别为v 1、v 2及R 1、R 2.
由牛顿第二定律及洛伦兹力公式得:q v 1B 上=m v 21
R 1
①
q v 2B 下=m v 22
R 2
②
由题意知:R 1=2R 2③ 12m v 21=2×12m v 22④
联立①②③④得:B 上B 下=2
2
,选项D 正确.
答案 D 3.(2014·新课标全国卷Ⅱ,20)
图1-4-3
图1-4-3为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是( ) A .电子与正电子的偏转方向一定不同
B .电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同
C .仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子
D .粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
解析 由于电子和正电子带电性相反,若入射速度方向相同时,受力方向相反,则偏转方向一定相反,选项A 正确;由于电子和正电子的入射速度大小未知,根
据r =m v
qB 可知,运动半径不一定相同,选项B 错误;虽然质子和正电子带电量及
电性相同,但是两者的质量和速度大小未知,由r =m v
qB 知,根据运动轨迹无法判断
粒子是质子还是正电子,选项C 正确;由E k =12m v 2,则r =m v qB =2mE k
qB ,可知粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越大,选项D 错误. 答案 AC 4.(2014·山东卷,24)如图1-4-4甲所示,间距为d 、垂直于纸面的两平行板P 、Q 间存在匀强磁场.取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.t =0时刻,一质量为m 、带电量为+q 的粒子(不计重力),以初速度v 0由Q 板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区.当B 0和T B 取某些特定值时,可使t =0时刻入射的粒子经Δt 时间恰能垂直打在P 板上(不考虑粒子反弹).上述m 、q 、d 、v 0为已知量.
图1-4-4
(1)若Δt =1
2T B ,求B 0;
(2)若Δt =3
2T B ,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
(3)若B 0=4m v 0
qd ,为使粒子仍能垂直打在P 板上,求T B .
解析 (1)设粒子做圆周运动的半径为R 1,由牛顿第二定律得
q v 0B 0=m v 20
R 1
①
据题意由几何关系得 R 1=d ②
联立①②式得
B 0=m v 0qd ③
(2)设粒子做圆周运动的半径为R 2,加速度大小为a ,由圆周运动公式得
a =v 20R 2
④
据题意由几何关系得 3R 2=d ⑤
联立④⑤式得 a =3v 20d ⑥
(3)设粒子做圆周运动的半径为R ,周期为T ,由圆周运动公式得
T =2πR v 0
⑦
由牛顿第二定律得
q v 0B 0=m v 20
R ⑧
由题意知B 0=4m v 0
qd ,代入⑧式得 d =4R ⑨
粒子在1个T B 内的运动轨迹如图所示,
O 1、O 2为圆心,O 1O 2连线与水平方向的夹角为θ,在每个T B 内,只有A 、B 两个
位置才有可能垂直击中P 板,且均要求0<θ<π
2,由题意可知 π2+θ2πT =T B
2⑩
设经历完整T B 的个数为n (n =0,1,2,3……) 若在A 点击中P 板,据题意由几何关系得 R +2(R +R sin θ)n =d ⑪ 当n =0时,无解⑫
当n =1时,联立⑨⑪式得 θ=π6(或sin θ=12)⑬ 联立⑦⑨⑩⑬式得
T B =πd 3v 0
⑭
当n ≥2时,不满足0<θ<π
2的要求⑮
若在B 点击中P 板,据题意由几何关系得 R +2R sin θ+2(R +R sin θ)n =d ⑯ 当n =0时,无解⑰
当n =1时,联立⑨⑯式得
θ=arcsin 14(或sin θ=1
4)⑱ 联立⑦⑨⑩⑱式得
T B =(π2+arcsin 14)d 2v 0
⑲
当n ≥2时,不满足0<θ<90°的要求⑳
答案 (1)m v 0qd (2)3v 2
d (3)见解析
主要题型:选择题、计算题 知识热点 (1)单独命题
①带电粒子在电场中的受力分析与运动分析. ②带电粒子在有界匀强磁场中的圆周运动问题. (2)交汇命题
①结合匀变速曲线运动规律、动能定理进行考查. ②带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动分析. 物理方法
(1)运动的合成与分解方法(如类平抛运动的处理方法) (2)对称法 (3)数形结合法(利用几何关系) (4)模型法(类平抛运动模型、匀速圆周运动模型) (5)逆向思维法 命题趋势
(1)以生产与生活中的带电粒子在电场中的运动为背景,突出表现物理知识在实际生活中的应用.
(2)以生产、科技中带电粒子运动问题为命题背景,突出由受力推知运动或由运动分析受力的建模方法.。