高三第二轮复习资料之一--力与运动
运动和力的关系(解析版)—2025年高考物理一轮复习知识清单
运动和力的关系牛顿第二定律求瞬时突变问题①掌握牛顿第一定律的内容和惯性并能够解析日常生活中的现象；②掌握牛顿第二定律的内容，能够运动表达式进行准确的分析和计算；③掌握牛顿第三定律，能够区分一对相互作用力和一对平衡力；④理解牛顿运动定律的综合应用，掌握两类基本动力学问题的内容并学会分析和计算，掌握超重和失重的内容并学会分析和计算，掌握几个重要的模型。
核心考点01 牛顿第一定律一、力与运动关系的认识 (3)二、牛顿第一定律 (3)三、惯性 (4)核心考点02 牛顿第二定律 (4)一、牛顿第二定律 (5)二、牛顿第二定律的解题方法 (6)三、三种模型瞬时加速度的求解方法 (6)核心考点03 牛顿第三定律 (7)一、作用力与反作用力 (8)二、牛顿第三定律 (8)三、一对相互作用力和一对平衡力的比较 (8)核心考点04 牛顿运动定律的综合应用 (9)一、两类基本动力学问题 (10)二、超重和失重 (10)三、等时圆模型 (11)四、板块模型 (13)五、连接体模型 (14)六、传送带模型 (16)七、动力学图像 (19)01一、力与运动关系的认识1、不同物理学家的观点物理学家对力与运动的贡献研究方法评价亚里士多德力是维持物体运动的原因。
依据生活经验总结出来根据生活经验得出，但是没有对这些物理现象进行深入的分析。
伽利略力不是维持物体运动的原因。
根据理想实验和逻辑推理得到研究方法：设计理想斜面实验、观察实验现象、经过逻辑推理得到结论，这是一种科学的研究方法。
笛卡尔运动中的物体没有受到力的作用，那它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不偏离原来的方向，为牛顿第一定律的建立奠定了基础。
数学演绎法对伽利略的科学推理进行补充：惯性运动的直线性。
2、伽利略理想斜面实验小球沿斜面A 点从静止状态开始运动，小球将滚上另一斜面，如下图所示： 推理1：如果没有摩擦，小球将到达原来的高度C 点处；推理2：减小第二个斜面的倾角，例如上图中的BD 和BE ，小球仍从A 点静止释放，最终将达到原来的高度D 点处和E 点处，不过它要运动得远一些；推理3：若将第二个斜面放平，如上图BF ，小球无法到达原来的高低，它将永远运动下去。
安徽庐江二中高三物理二轮复习——力和曲线运动(1)
专题训练——力与曲线运动（1）一、单项选择题：1. 物体受到几个恒力的作用而做匀加速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小和方向都不变，则物体不可能．．．做（ ） A ．匀加速直线运动 B ．匀减速直线运动C ．匀变速曲线运动D ．匀速圆周运动2. 如图所示，在一次抗洪救灾工作中，一架离水面高为H ，沿水平直线飞行的直升飞机A ，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B ，在直升飞机A 和伤员B 以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起．设经t 时间后，A 、B 之间的距离为l ，且l ＝H －2t 2.则在这段时间内关于伤员B 的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图( )3．如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠磨擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( ) A. 133r r ω B.311r r ω C.213r r ω D.211r r ω 4. 如图所示，从倾角θ 的足够长的斜面顶端P 以初速度v 水平抛出一个小球， t 秒时距斜面最远，最后落在斜面上某点Q 处，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α，则下列不正确．．．的是：（ ） A ．落到斜面的时间一定为2tB ．若初速度变为2v ，落到斜面的时间为原来的2倍C ．若初速度变为2v ， PQ 间距变为原来的2倍D ．若初速度变为2v ，夹角α保持不变5. 火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。
若在某转弯处规定行驶的速度为v ，则下列说法中正确的是（ ）① 当以v 的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力② 当以v 的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力③ 当速度大于v 时，轮缘挤压外轨④ 当速度小于v 时，轮缘挤压外轨A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④v P6. 中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度ρ很大。
决胜2021届广东新高考高三物理二轮复习力与运动微专题之斜面体动力学精进训练
力与运动微专题之斜面体动力学 精进训练
1．如图所示，若 M 静止时，试求在下列情形下地面对 M 的支持力和摩擦力． （1）m 静止； （2）m 匀速下滑； （3）m 以加速度 a 加速下滑； （4）m 以加速度 a 加速下滑； （5）若沿斜面向上施加一个力 F，m 匀速下滑； （6）若施加一个水平向右的力 F，m 静止．
2．若 M 固定，m 静止在 M 上，试分析在下列情形下 m 的运动情况． （1）在 m 上面加多一个质量为 2m 的物体； （2）给 m 施加一个竖直向下的力 F； （3）给 m 施加一个沿斜面向下的力 F； （4）若 m 匀速下滑时，在上面加多一个质量为 2m 物体．
3．假设小物体（可视为质点）沿光滑斜面下滑，比较下滑的时间
11．（多选）如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为 m 和 M 的物块 A、B 用轻弹簧相连， 两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，当用水平力 F 作用于 B 上且两物块共同向右以 加速度 a1 匀加速运动时，弹簧的伸长量为 x1；当用同样大小的恒力 F 沿着倾角为θ的光 滑斜面方向作用于 B 上且两物块共同以加速度 a2 匀加速沿斜面向上运动时，弹簧的伸 长量为 x2，则下列说法中正确的是（ ） A．若 m>M，有 x1=x2 B．若 m<M，有 x1=x2 C．若μ>sin θ，有 x1>x2 D．若μ<sin θ，有 x1<x2
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2021届高三二轮物理复习讲义：第2讲 力和直线运动
第2讲 力和直线运动【核心要点】1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力，且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本规律速度公式：v ＝v 0＋at 。
位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2。
速度和位移公式：v 2－v 20＝2ax 。
中间时刻的瞬时速度：v t 2＝x t ＝v 0＋v 2。
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量，即Δx ＝x n ＋1－x n ＝aT 2。
3.图象问题(1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。
匀变速直线运动的v －t 图象是一条倾斜直线。
(2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。
4.超重和失重超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关，只取决于物体的加速度方向。
当a 的方向竖直向上或有竖直向上的分量时，超重；当a 的方向竖直向下或有竖直向下的分量时，失重；当a ＝g 且竖直向下时，完全失重。
5.瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题时，应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变，而弹簧的弹力不能突变。
【备考策略】1.用运动学公式和牛顿第二定律解题的关键流程2.解题关键抓住两个分析，受力分析和运动情况分析，必要时要画运动情景示意图。
对于多运动过程问题，还要找准转折点，特别是转折点的速度。
3.常用方法(1)整体法与隔离法：单个物体的问题通常采用隔离法分析，对于连接体问题，通常需要交替使用整体法与隔离法。
(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解。
(3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态，反向研究问题，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动问题。
匀变速直线运动规律的应用1.必须领会的两种物理思想：逆向思维、极限思想。
高三物理第二轮总复习全套精品(共10个专题)
全册教案导学案说课稿试题高三物理二轮总复习全册教学案高三物理第二轮总复习目录第1专题力与运动 (1)第2专题动量和能量 (46)第3专题圆周运动、航天与星体问题 (76)第4专题带电粒子在电场和磁场中的运动 (94)第5专题电磁感应与电路的分析 (120)第6专题振动与波、光学、执掌、原子物理 (150)第7专题高考物理实验 (177)第8专题 (202)第9专题高中物理常见的物理模型 (221)第10专题计算题的答题规范与解析技巧 (240)第1专题 力与运动知识网络考点预测本专题复习三个模块的内容：运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用．运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容，它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体．虽然运动的描述、受力平衡在近几年都有独立的命题出现在高考中但由于理综考试题量的局限以及课改趋势，独立考查前两模块的命题在2013年高考中出现的概率很小，大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题，而且占不少分值．在综合复习这三个模块内容的时候，应该把握以下几点：1．运动的描述是物理学的重要基础，其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律，公式和推论众多．其中，平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点．2．无论是平衡问题，还是动力学问题，一般都需要进行受力分析，而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法，每年高考都会对其进行考查．3．牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一，与此有关的高考试题每年都有，题型有选择题、计算题等，趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题．此外，它还经常与电场、磁场结合，构成难度较大的综合性试题．一、运动的描述 要点归纳(一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法1．某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度，即v －t ＝v t 2． 2．在连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δs 为恒量，且Δs ＝aT 2．3．在初速度为零的匀变速直线运动中，相等的时间T 内连续通过的位移之比为：s1∶s2∶s3∶…∶s n＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)通过连续相等的位移所用的时间之比为：t1∶t2∶t3∶…∶t n＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)．4．竖直上抛运动(1)对称性：上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性．(2)可逆性：上升过程做匀减速运动，可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究．(3)整体性：整个运动过程实质上是匀变速直线运动．5．解决匀变速直线运动问题的常用方法(1)公式法灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决．(2)比例法在初速度为零的匀加速直线运动中，其速度、位移和时间都存在一定的比例关系，灵活利用这些关系可使解题过程简化．(3)逆向过程处理法逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”，将物体的运动过程倒过来进行研究的方法．(4)速度图象法速度图象法是力学中一种常见的重要方法，它能够将问题中的许多关系，特别是一些隐藏关系，在图象上明显地反映出来，从而得到正确、简捷的解题方法．(二)运动的合成与分解1．小船渡河设水流的速度为v1，船的航行速度为v2，河的宽度为d．(1)过河时间t仅由v2沿垂直于河岸方向的分量v⊥决定，即t＝dv⊥，与v1无关，所以当v2垂直于河岸时，渡河所用的时间最短，最短时间t min＝dv2．(2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定．当v1＜v2时，最短路程s min＝d；当v1＞v2时，最短路程s min＝v1v2 d，如图1－1 所示．图1－12．轻绳、轻杆两末端速度的关系(1)分解法把绳子(包括连杆)两端的速度都沿绳子的方向和垂直于绳子的方向分解，沿绳子方向的分运动相等(垂直方向的分运动不相关)，即v 1cos θ1＝v 2cos_θ2．(2)功率法通过轻绳(轻杆)连接物体时，往往力拉轻绳(轻杆)做功的功率等于轻绳(轻杆)对物体做功的功率．3．平抛运动如图1－2所示，物体从O 处以水平初速度v 0抛出，经时间t 到达P 点．图1－2(1)加速度⎩⎪⎨⎪⎧ 水平方向：a x ＝0竖直方向：a y＝g (2)速度⎩⎪⎨⎪⎧水平方向：v x ＝v 0竖直方向：v y ＝gt合速度的大小v ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋g 2t 2设合速度的方向与水平方向的夹角为θ，有：tan θ＝v y v x ＝gt v 0，即θ＝arctan gt v 0． (3)位移⎩⎪⎨⎪⎧ 水平方向：s x ＝v 0t 竖直方向：s y ＝12gt2 设合位移的大小s ＝s 2x ＋s 2y ＝(v 0t )2＋(12gt 2)2 合位移的方向与水平方向的夹角为α，有： tan α＝s y s x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0，即α＝arctan gt 2v 0要注意合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍，即θ≠2α，而是tan θ＝2tan α．(4)时间：由s y ＝12gt 2得，t ＝2s y g，平抛物体在空中运动的时间t 只由物体抛出时离地的高度s y 决定，而与抛出时的初速度v 0无关．(5)速度变化：平抛运动是匀变速曲线运动，故在相等的时间内，速度的变化量(g ＝Δv Δt)相等，且必沿竖直方向，如图1－3所示．图1－3任意两时刻的速度与速度的变化量Δv 构成直角三角形，Δv 沿竖直方向．注意：平抛运动的速率随时间并不均匀变化，而速度随时间是均匀变化的．(6)带电粒子(只受电场力的作用)垂直进入匀强电场中的运动与平抛运动相似，出电场后做匀速直线运动，如图1－4所示．图1－4故有：y ＝(L ′＋L 2)·tan α＝(L ′＋L 2)·qUL dm v 20． 热点、重点、难点(一)直线运动高考中对直线运动规律的考查一般以图象的应用或追及问题出现．这类题目侧重于考查学生应用数学知识处理物理问题的能力．对于追及问题，存在的困难在于选用哪些公式来列方程，作图求解，而熟记和运用好直线运动的重要推论往往是解决问题的捷径．●例1 如图1－5甲所示，A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B 车在A 车前s ＝84 m 处时，B 车的速度v B ＝4 m/s ，且正以a ＝2 m/s 2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B 车的加速度突然变为零．A 车一直以v A ＝20 m/s 的速度做匀速运动，从最初相距84 m 时开始计时，经过t 0＝12 s 后两车相遇．问B 车加速行驶的时间是多少？图1－5甲【解析】设B 车加速行驶的时间为t ，相遇时A 车的位移为：s A ＝v A t 0B 车加速阶段的位移为：s B 1＝v B t ＋12at 2 匀速阶段的速度v ＝v B ＋at ，匀速阶段的位移为：s B 2＝v (t 0－t )相遇时，依题意有：s A ＝s B 1＋s B 2＋s联立以上各式得：t 2－2t 0t －2[(v B －v A )t 0＋s ]a ＝0 将题中数据v A ＝20 m/s ，v B ＝4 m/s ，a ＝2 m/s 2，t 0＝12 s ，代入上式有：t 2－24t ＋108＝解得：t 1＝6 s ，t 2＝18 s(不合题意，舍去)因此，B 车加速行驶的时间为6 s ．[答案] 6 s【点评】①出现不符合实际的解(t 2＝18 s)的原因是方程“s B 2＝v (t 0－t )”并不完全描述B 车的位移，还需加一定义域t ≤12 s ．②解析后可以作出v A －t 、v B －t 图象加以验证．图1－5乙根据v －t 图象与t 围成的面积等于位移可得，t ＝12 s 时，Δs ＝[12×(16＋4)×6＋4×6] m ＝84 m ．(二)平抛运动平抛运动在高考试题中出现的几率相当高，或出现于力学综合题中，如2008年北京、山东理综卷第24题；或出现于带电粒子在匀强电场中的偏转一类问题中，如2008年宁夏理综卷第24题、天津理综卷第23题；或出现于此知识点的单独命题中，如2009年高考福建理综卷第20题、广东物理卷第17(1)题、2008年全国理综卷Ⅰ第14题．对于这一知识点的复习，除了要熟记两垂直方向上的分速度、分位移公式外，还要特别理解和运用好速度偏转角公式、位移偏转角公式以及两偏转角的关系式(即tan θ＝2tan α)．●例2 图1－6甲所示，m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮．已知皮带轮的半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑．当m 可被水平抛出时，A 轮每秒的转数最少为( )图1－6甲A ．12πg rB ．g rC ．grD ．12πgr 【解析】解法一 m 到达皮带轮的顶端时，若m v 2r≥mg ，表示m 受到的重力小于(或等于)m 沿皮带轮表面做圆周运动的向心力，m 将离开皮带轮的外表面而做平抛运动又因为转数n ＝ω2π＝v 2πr所以当v ≥gr ，即转数n ≥12πg r时，m 可被水平抛出，故选项A 正确． 解法二 建立如图1－6乙所示的直角坐标系．当m 到达皮带轮的顶端有一速度时，若没有皮带轮在下面，m 将做平抛运动，根据速度的大小可以作出平抛运动的轨迹．若轨迹在皮带轮的下方，说明m 将被皮带轮挡住，先沿皮带轮下滑；若轨迹在皮带轮的上方，说明m 立即离开皮带轮做平抛运动．图1－6乙又因为皮带轮圆弧在坐标系中的函数为：当y 2＋x 2＝r 2初速度为v 的平抛运动在坐标系中的函数为：y ＝r －12g (x v )2 平抛运动的轨迹在皮带轮上方的条件为：当x >0时，平抛运动的轨迹上各点与O 点间的距离大于r ，即y 2＋x 2>r 即[r －12g (x v )2]2＋x 2>r 解得：v ≥gr又因皮带轮的转速n 与v 的关系为：n ＝v 2πr 可得：当n ≥12πg r时，m 可被水平抛出． [答案] A【点评】“解法一”应用动力学的方法分析求解；“解法二”应用运动学的方法(数学方法)求解，由于加速度的定义式为a ＝Δv Δt ，而决定式为a ＝F m，故这两种方法殊途同归． ★同类拓展1 高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性．某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图1－7所示的示意图．其中AB 段是助滑雪道，倾角α＝30°，BC 段是水平起跳台，CD 段是着陆雪道，AB 段与BC 段圆滑相连，DE 段是一小段圆弧(其长度可忽略)，在D 、E 两点分别与CD 、EF 相切，EF 是减速雪道，倾角θ＝37°．轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ＝0.25，图中轨道最高点A 处的起滑台距起跳台BC 的竖直高度h ＝10 m ．A 点与C 点的水平距离L 1＝20 m ，C 点与D 点的距离为32.625 m ．运动员连同滑雪板的总质量m ＝60 kg ．滑雪运动员从A 点由静止开始起滑，通过起跳台从C 点水平飞出，在落到着陆雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿着陆雪道的分速度而不弹起．除缓冲外运动员均可视为质点，设运动员在全过程中不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．求：图1－7(1)运动员在C 点水平飞出时的速度大小．(2)运动员在着陆雪道CD 上的着陆位置与C 点的距离． (3)运动员滑过D 点时的速度大小．【解析】(1)滑雪运动员从A 到C 的过程中，由动能定理得：mgh －μmg cos αhsin α－μmg (L 1－h cot α)＝12m v 2C解得：v C ＝10 m/s ．(2)滑雪运动员从C 点水平飞出到落到着陆雪道的过程中做平抛运动，有： x ＝v C t y ＝12gt 2 yx＝tan θ 着陆位置与C 点的距离s ＝x cos θ解得：s ＝18.75 m ，t ＝1.5 s ．(3)着陆位置到D 点的距离s ′＝13.875 m ，滑雪运动员在着陆雪道上做匀加速直线运动．把平抛运动沿雪道和垂直雪道分解，可得着落后的初速度v 0＝v C cos θ＋gt sin θ加速度为：mg sin θ－μmg cos θ＝ma运动到D 点的速度为：v 2D ＝v 20＋2as ′ 解得：v D ＝20 m/s ．[答案] (1)10 m/s (2)18.75 m (3)20 m/s 互动辨析 在斜面上的平抛问题较为常见，“位移与水平面的夹角等于倾角”为着落条件．同学们还要能总结出距斜面最远的时刻以及这一距离．二、受力分析要点归纳(一)常见的五种性质的力(二)力的运算、物体的平衡1．力的合成与分解遵循力的平行四边形定则(或力的三角形定则)．2．平衡状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态，物体处于平衡状态的动力学条件是：F合＝0或F x＝0、F y＝0、F z＝0．注意：静止状态是指速度和加速度都为零的状态，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，但加速度等于重力加速度，不为零，因此不是平衡状态．3．平衡条件的推论(1)物体处于平衡状态时，它所受的任何一个力与它所受的其余力的合力等大、反向．(2)物体在同一平面上的三个不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力．物体在三个共点力的作用下而处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形，如图1－8所示．图1－84．共点力作用下物体的平衡分析热点、重点、难点(一)正交分解法、平行四边形法则的应用1．正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法．即当F合＝0时有：F x合＝0，F y合＝0，F z合＝0．2．平行四边形法有时可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比．●例3举重运动员在抓举比赛中为了减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有较大的距离．某运动员成功抓举杠铃时，测得两手臂间的夹角为120°，运动员的质量为75 kg，举起的杠铃的质量为125 kg，如图1－9甲所示．求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小．(取g＝10 m/s2)图1－9甲【分析】由手臂的肌肉、骨骼构造以及平时的用力习惯可知，伸直的手臂主要沿手臂方向发力．取手腕、手掌为研究对象，握杠的手掌对杠有竖直向上的弹力和沿杠向外的静摩擦力，其合力沿手臂方向，如图1－9乙所示．图1－9乙【解析】手臂对杠铃的作用力的方向沿手臂的方向，设该作用力的大小为F，则杠铃的受力情况如图1－9丙所示图1－9丙由平衡条件得：2F cos 60°＝mg解得：F＝1250 N．[答案] 1250 N●例4两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内，如图1－10甲所示．已知小球a和b的质量之比为3，细杆长度是球面半径的 2 倍．两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角θ是[2008年高考·四川延考区理综卷]()图1－10甲A．45°B．30°C．22.5°D．15°【解析】解法一设细杆对两球的弹力大小为T，小球a、b的受力情况如图1－10乙所示图1－10乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有： cos α＝22R R ＝22解得：α＝45°故F N a 的方向为向上偏右，即β1＝π2－45°－θ＝45°－θF N b 的方向为向上偏左，即β2＝π2－(45°－θ)＝45°＋θ两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O 作竖直线交ab 于c 点，设球面的半径为R ，由几何关系可得：m a g Oc ＝F N aR m b g Oc ＝F N bR解得：F N a ＝3F N b取a 、b 及细杆组成的整体为研究对象，由平衡条件得： F N a ·sin β1＝F N b ·sin β2 即 3F N b ·sin(45°－θ)＝F N b ·sin(45°＋θ) 解得：θ＝15°．解法二 由几何关系及细杆的长度知，平衡时有： sin ∠Oab ＝22R R ＝22故∠Oab ＝∠Oba ＝45°再设两小球及细杆组成的整体重心位于c 点，由悬挂法的原理知c 点位于O 点的正下方，且ac bc ＝m am b＝ 3即R ·sin(45°－θ)∶R ·sin(45°＋θ)＝1∶ 3解得：θ＝15°． [答案] D【点评】①利用平行四边形(三角形)定则分析物体的受力情况在各类教辅中较常见．掌握好这种方法的关键在于深刻地理解好“在力的图示中，有向线段替代了力的矢量”．②在理论上，本题也可用隔离法分析小球a 、b 的受力情况，根据正交分解法分别列平衡方程进行求解，但是求解三角函数方程组时难度很大．③解法二较简便，但确定重心的公式ac bc ＝m am b＝3超纲．(二)带电粒子在复合场中的平衡问题 在高考试题中，也常出现带电粒子在复合场中受力平衡的物理情境，出现概率较大的是在正交的电场和磁场中的平衡问题及在电场和重力场中的平衡问题．在如图1－11所示的速度选择器中，选择的速度v ＝EB ；在如图1－12所示的电磁流量计中，流速v ＝u Bd ，流量Q ＝πdu 4B．图1－11 图1－12●例5 在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场的方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动，如图1－13所示．由此可判断下列说法正确的是( )图1－13A ．如果油滴带正电，则油滴从M 点运动到N 点B ．如果油滴带正电，则油滴从N 点运动到M 点C ．如果电场方向水平向右，则油滴从N 点运动到M 点D ．如果电场方向水平向左，则油滴从N 点运动到M 点【解析】油滴在运动过程中受到重力、电场力及洛伦兹力的作用，因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，大小随速度的改变而改变，而电场力与重力的合力是恒力，所以物体做匀速直线运动；又因电场力一定在水平方向上，故洛伦兹力的方向是斜向上方的，因而当油滴带正电时，应该由M 点向N 点运动，故选项A 正确、B 错误．若电场方向水平向右，则油滴需带负电，此时斜向右上方与MN 垂直的洛伦兹力对应粒子从N 点运动到M 点，即选项C 正确．同理，电场方向水平向左时，油滴需带正电，油滴是从M 点运动到N 点的，故选项D 错误．[答案] AC 【点评】对于带电粒子在复合场中做直线运动的问题要注意受力分析．因为洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，而且与磁场的方向、带电粒子的电性都有关，分析时更要注意．本题中重力和电场力均为恒力，要保证油滴做直线运动，两力的合力必须与洛伦兹力平衡，粒子的运动就只能是匀速直线运动．★同类拓展2 如图1－14甲所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A ．在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ．当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ．若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°，则q 2q 1为 [2007年高考·重庆理综卷]( )图1－14甲A．2B．3C．23D．3 3【解析】对A球进行受力分析，如图1－14 乙所示，图1－14乙由于绳子的拉力和点电荷间的斥力的合力与A球的重力平衡，故有：F电＝mg tan θ，又F电＝k qQ Ar2．设绳子的长度为L，则A、B两球之间的距离r＝L sin θ，联立可得：q＝mL2g tan θsin2θkQ A，由此可见，q与tan θsin 2θ成正比，即q2q1＝tan 45°sin245°tan 30°sin230°＝23，故选项C正确．[答案] C互动辨析本题为带电体在重力场和电场中的平衡问题，解题的关键在于：先根据小球的受力情况画出平衡状态下的受力分析示意图；然后根据平衡条件和几何关系列式，得出电荷量的通解表达式，进而分析求解．本题体现了新课标在知识考查中重视方法渗透的思想．三、牛顿运动定律的应用要点归纳(一)深刻理解牛顿第一、第三定律1．牛顿第一定律(惯性定律)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．(1)理解要点①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持．②它定性地揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因．③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例．牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系．(2)惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性．①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关．②质量是物体惯性大小的量度．2．牛顿第三定律(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，可用公式表示为F＝－F′．(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力，作用效果不能抵消．(3)牛顿第三定律的应用非常广泛，凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答，往往都需要应用这一定律．(二)牛顿第二定律1．定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比，跟物体的质量m成反比．2．公式：F合＝ma理解要点①因果性：F合是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失．②方向性：a与F合都是矢量，方向严格相同．③瞬时性和对应性：a为某时刻某物体的加速度，F合是该时刻作用在该物体上的合外力．3．应用牛顿第二定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象；(2)分析研究对象的受力情况，画出受力分析图并找出加速度的方向；(3)建立直角坐标系，使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上，并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上；(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；(5)统一单位，计算数值．热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时，常要用到正交分解法．1．在适当的方向建立直角坐标系，使需要分解的矢量尽可能少．2．F x合＝ma x合，F y合＝ma y合，F z合＝ma z合．3．正交分解法对本章各类问题，甚至对整个高中物理来说都是一重要的思想方法．●例6如图1－15甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆与水平面成θ＝37°固定，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点．现有水平向右的风力F作用于小球上，经时间t 1＝2 s 后停止，小球沿细杆运动的部分v －t 图象如图1－15乙所示．试求：(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1－15(1)小球在0～2 s 内的加速度a 1和2～4 s 内的加速度a 2．(2)风对小球的作用力F 的大小．【解析】(1)由图象可知，在0～2 s 内小球的加速度为：a 1＝v 2－v 1t 1＝20 m/s 2，方向沿杆向上 在2～4 s 内小球的加速度为：a 2＝v 3－v 2t 2＝－10 m/s 2，负号表示方向沿杆向下． (2)有风力时的上升过程，小球的受力情况如图1－15丙所示图1－15丙在y 方向，由平衡条件得：F N1＝F sin θ＋mg cos θ在x 方向，由牛顿第二定律得：F cos θ－mg sin θ－μF N1＝ma1停风后上升阶段，小球的受力情况如图1－15丁所示图1－15丁在y方向，由平衡条件得：F N2＝mg cos θ在x方向，由牛顿第二定律得：－mg sin θ－μF N2＝ma2联立以上各式可得：F＝60 N．【点评】①斜面(或类斜面)问题是高中最常出现的物理模型．②正交分解法是求解高中物理题最重要的思想方法之一．二、连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题，其中又包含两种情况：一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用，二是两对象的加速度不同需分析各自的运动或受力．隔离(或与整体法相结合)的思想方法是处理这类问题的重要手段．1．整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时，可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑，分析其受力情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法．2．隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时，若要求连接体内物体间的相互作用力，则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来，分析其受力情况及运动情况，再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法．3．当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时，优先考虑整体法；当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时，优先考虑隔离法．有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决．●例7如图1－16所示，在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动．已知F1＞F2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为()图1－16A ．F 1－F 2kB ．F 1－F 22kC ．F 1＋F 22kD ．F 1＋F 2k【解析】取A 、B 及弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F 1－F 2＝2ma取B 为研究对象：kx －F 2＝ma(或取A 为研究对象：F 1－kx ＝ma )可解得：x ＝F 1＋F 22k． [答案] C【点评】①解析中的三个方程任取两个求解都可以．②当地面粗糙时，只要两物体与地面的动摩擦因数相同，则A 、B 之间的拉力与地面光滑时相同．★同类拓展3 如图1－17所示，质量为m 的小物块A 放在质量为M 的木板B 的左端，B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A 、B 相对静止．某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B 在地面上滑行了一段距离x ，A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L (设木板B 足够长)后A 和B 都停了下来．已知A 、B 间的动摩擦因数为μ1，B 与地面间的动摩擦因数为μ2，且μ2＞μ1，则x 的表达式应为( )图1－17A ．x ＝M m LB ．x ＝(M ＋m )L mC ．x ＝μ1ML (μ2－μ1)(m ＋M )D ．x ＝μ1ML (μ2＋μ1)(m ＋M ) 【解析】设A 、B 相对静止一起向右匀速运动时的速度为v ，撤去外力后至停止的过程中，A 受到的滑动摩擦力为：f 1＝μ1mg其加速度大小a 1＝f 1m＝μ1g B 做减速运动的加速度大小a 2＝μ2(m ＋M )g －μ1mg M由于μ2＞μ1，所以a 2＞μ2g ＞μ1g ＝a 1即木板B 先停止后，A 在木板上继续做匀减速运动，且其加速度大小不变对A 应用动能定理得：－f 1(L ＋x )＝0－12m v 2 对B 应用动能定理得：μ1mgx －μ2(m ＋M )gx ＝0－12M v 2 解得：x ＝μ1ML (μ2－μ1)(m ＋M )． [答案] C【点评】①虽然使A 产生加速度的力由B 施加，但产生的加速度a 1＝μ1g 是取大地为参照系的．加速度是相对速度而言的，所以加速度一定和速度取相同的参照系，与施力物体的速度无关．②动能定理可由牛顿第二定律推导，特别对于匀变速直线运动，两表达式很容易相互转换．三、临界问题●例8 如图1－18甲所示，滑块A 置于光滑的水平面上，一细线的一端固定于倾角为45°、质量为M 的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线另一端拴一质量为m 的小球B ．现对滑。
安徽庐江二中高三物理二轮复习——力和直线运动(2)
13 专题训练——力和直线运动（2）一、单项选择题（每题6分，共42分）1．如图甲所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F 1与F 2的作用，静止不动，现保持力F 1不变，使力F 2逐渐减小到零，再逐渐恢复到原来的大小，在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是图乙中的（）2．用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（ ）（g 取210m/s ） ABC ．1m 2 D．m 43．如图所示,有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上向上运动,当作用力F 一定时,m 2所受绳的拉力大小( ) A ．与θ有关B ．与斜面动摩擦因数有关C ．与系统运动状态有关D ．等于4．质量为 0.5kg 的物体由静止开始沿光滑斜面下滑，下滑到斜面的底端后进入粗糙水平面滑行，直到静止，它的v-t 图象如图4所示。
（g 取10m/s 2）那么，下列说法中正确的是（ ）A ．斜面的倾角为60°B ．物体在斜面上受到的合外力是5NC ．物体与水平面的动磨擦因数为0.25D ．物体在水平面上受到的合外力是2.5N5．电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m 的物体。
当电梯静止时弹簧被压缩了x ；当电梯运动时弹簧又被压缩了x 。
试判断电梯运动的可能情况是（ ）A ．以大小为2g 的加速度加速上升B ．以大小为2g 的加速度减速上升C ．以大小为g 的加速度加速下降D ．以大小为g 的加速度减速下降6. 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7. 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。
安徽庐江二中高三物理二轮复习——力和直线运动(1)
专题训练——力和直线运动（1）一、单项选择题（每题6分，共42分）1．一杂技演员用一只手抛球、接球。
他每隔t ∆时间抛出一球，接到球便立即将球抛出（小球在手中停留时间不计），总共有5个球。
如将球的运动看做是竖直上抛运动，不计空气阻力，每个球的最大高度都是5m ，那么（g 取10 m/ s 2)（ ）A. t ∆= 0. 2 sB. t ∆=0. 3 sC. t ∆= 0. 4 sD. t ∆=0. 5 s2．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知（g=10m/s 2）错误的是（ ）A ．小球下落的最大速度为5 m/sB ．小球第一次反弹初速度的大小为3 m/sC ．小球能弹起的最大高度0. 45 mD ．小球能弹起的最大高度1. 25 m3．一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm ，再将重物向下拉1cm ，然后放手，则在刚释放的瞬间，重物的加速度大小是（g=10m/s 2）( ) A 、2.5m/s 2 B 、7.5m/s 2 C 、10 m/s 2 D 、12.5m/s 24．一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面受地面的摩擦力（ ）A ．大小为零B ．方向水平向右C ．方向水平向左D ．无法判断大小和方向5．如图所示，两个等大的水平力F 分别作用在物体B 、C 上．物体A 、B 、C 都处于静止状态．各接触面与水平地面平行。
物体A 、C 间的摩擦力大小为f 1，物体B 、C 间的摩擦力大小为f 2，物体C 与地面间的摩擦力大小为f 3，则（ ）A. 0,0,0321===f f fB. 0,,0321===f F f fC. 0,0,321===f f F fD. F f F f f ===321,,06．水平传送带的工作长度为L=20 m ，以v = 2 m/s 的速度匀速传动，已知某物体与传送带间动摩擦因数是0.1，该物体从轻轻放在传送带的一端直到到达另一端所需要的时间是（g=10 m/s 2）（ ）A. 2sB. 10 sC.10sD.11 s7.如图所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上有一质量为m 的物体，它受到沿斜面方向的力F 的作用。
2019-2020年高三物理第二轮专题复习 专题一力和运动教案 人教版
2019-2020年高三物理第二轮专题复习专题一力和运动教案人教版一、考点回顾1．物体怎么运动，取决于它的初始状态和受力情况。
牛顿运动定律揭示了力和运动的关系，关系如下表所示：2．力是物体运动状态变化的原因，反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。
从物体的受力情况去推断物体运动情况，或从物体运动情况去推断物体的受力情况，是动力学的两大基本问题。
3．处理动力学问题的一般思路和步骤是：①领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取有用信息，构建出正确的物理模型；②合理选择研究对象；③分析研究对象的受力情况和运动情况；④正确建立坐标系；⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。
4．在分析具体问题时，要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法，要善于捕捉隐含条件，要重视临界状态分析。
二、经典例题剖析1．长L的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球在竖直平面内作圆周运动，小球通过最低点和最高点时所受的绳拉力分别为T1和T2(速度分别为v0和v)。
5求证：(1)T1－T2＝6mg(2)v0≥gL证明：(1)由牛顿第二定律，在最低点和最高点分别有：T1－mg＝mv02/L T2＋mg＝mv2/L由机械能守恒得：mv02/2＝mv2/2＋mg2L以上方程联立解得：T1－T2＝6mg(2)由于绳拉力T2≥0，由T2＋mg＝mv2/L可得v≥gL5代入mv02/2＝mv2/2＋mg2L得：v0≥gL点评：质点在竖直面内的圆周运动的问题是牛顿定律与机械能守恒应用的综合题。
加之小球通过最高点有极值限制。
这就构成了主要考查点。
2．质量为M 的楔形木块静置在水平面上，其倾角为α的斜面上,一质量为m 的物体正以加速度a 下滑。
求水平面对楔形木块的弹力N 和摩擦力f 。
解析：首先以物体为研究对象，建立牛顿定律方程： N 1‘＝mgcosα mgsinα－f 1’＝ma ，得：f 1‘＝m(gsinα－a) 由牛顿第三定律，物体楔形木块有N 1＝N 1’，f 1＝f 1‘然后以楔形木块为研究对象，建立平衡方程：N ＝mg ＋N 1cosα＋f 1sinα＝Mg ＋mgcos 2α＋mgsin 2α－masinα ＝(M ＋m)g －masinαf ＝N 1sinα－f 1cosα＝mgcosαsinα－m(gsinα－a)cosα＝macosα 点评：质点在直线运动问题中应用牛顿定律，高考热点是物体沿斜面的运动和运动形式发生变化两类问题。
2019届高三物理二轮复习专题一：《力与运动》训练(带答案及详解)
力与物体曲线运动专题训练卷1.一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度d=80 m的河流,已知小船在静水中运动的速度为4 m/s,水流速度为5 m/s,B 点到A点的距离x0=60 m。
(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)下列关于该船渡河的判断,其中正确的是()。
A.小船过河的最短航程为80 mB.小船过河的最短时间为16 sC.若要使小船运动到B点,则小船船头指向与上游河岸成37°角D.小船做曲线运动=20 s,故B项错误;因为v船<v水,故小船过河轨迹不解析▶当船的速度方向垂直河岸时,过河时间最短,最短时间t=船可能垂直河岸,最短航程大于80 m,A项错误;要使小船运动到B点,其速度方向沿OB方向,故船头指向与上游河岸成37°角,C 项正确;小船做直线运动,D项错误。
答案▶ C2.“水流星”是一个经典的杂技表演项目,杂技演员将装水的杯子用细绳系着在竖直平面内做圆周运动,杯子到最高点杯口向下时,水也不会从杯中流出。
如图所示,若杯子质量为m,所装水的质量为M,杯子运动到圆周的最高点时,水对杯底刚好无压力,重力加速度为g,则杯子运动到圆周最高点时,杂技演员对细绳的拉力大小为()。
A.0B.mgC.MgD.(M+m)g解析▶杯子到最高点时,杯底对水的作用力为零,设这时杯子的速度大小为v,对水研究mg=m,对杯子和水整体研究,设绳的拉力为F,则F+(M+m)g=(M+m),解得F=0,A项正确。
答案▶ A3.(多选)将一抛球入框游戏简化如下:在地面上竖直固定一矩形框架,框架高1 m,长3 m,抛球点位于框架底边中点正前方2 m,离地高度为1.8 m,如图所示。
假定球被水平抛出,方向可在水平面内调节,不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2,忽略框架的粗细,球视为质点,球要在落地前进入框内,则球被抛出的速度大小可能为()。
A.3 m/sB.5 m/sC.6 m/sD.7 m/s解析▶球抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动h=gt2,可得t=ℎ,0.4 s≤t≤0.6 s;水平方向上做匀速直线运动,水平方向最小位移为2 m,最大位移,即球落在框的左右两角时,由几何关系可得为2.5 m,所以水平方向的位移为2 m≤x ≤2.5 m,根据v0=可得3.33 m/s≤v0≤6.25 m/s,B、C两项正确。
【红对勾讲与练】新课标高三物理二轮专题复习一 力与运动课件1-1-4
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2．万 有 引 力 定 律 在 天 体 运 动 中 的 主 要 应 用 公 式 v2 G M m 1 ( ) ＝m r ＝m r ω r2
2
4 π2 ＝mr 2 . T )． G M m 0 ＝ R2
G M m 2 ( ) ＝mgr(gr 为 r 处 的 重 力 加 速 度 r2 3 ( ) 对 天 体 表 面 的 物 体 m0g(式 中 R为 天 体 半 径
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第四讲
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2 ( ) 利 用 天 体 的 卫 星 ： 已 知 卫 星 的 周 期 卫 星 的 轨 道 半 径 r计 算 天 体 质 量 和 密 度 ．
T(或 线 速 度
v)和
π 2r3 4 GT2 v2 Mm 4 π2 由 G 2 ＝m r ＝mr 2 ，得 M＝ 2 r T v r G
高三二轮 · 新课标 · 物理
专题一
第四讲
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【 解 析 】
已 知 地 球 绕 太 阳 运 动 的 周 期 和 地 球 的 轨 道 半 A
径 ， 只 能 求 出 太 阳 的 质 量 ， 而 不 能 求 出 地 球 的 质 量 ， 选 项 错 误 ； 已 知 月 球 绕 地 球 运 动 的 周 期 和 地 球 的 半 径 ， 而 不 知 道 月 球 绕 地 球 运 动 的 轨 道 半 径 ， 不 能 求 出 地 球 的 质 量 ， 选 项 错 误 ； 已 知 月 球 绕 地 球 运 动 的 角 速 度 和 轨 道 半 径 ， 由 ＝m r ω
高三二轮 · 新课标 · 物理
专题一
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1．(多 选 )若 宇 航 员 在 月 球 表 面 附 近 自 高 v0 水 平 抛 出 一 个 小 球 ， 测 出 小 球 的 水 平 射 程 为 半 径 为 R， 万 有 引 力 常 量 为 G.则 下 列 说 法 正 确 的 是
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4．汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看 出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的 速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车 轮胎跟地面的动摩擦因数是0.7，刹车线长14m，则可治汽车在紧急刹车 前的速度的大小是 m/s。 5．空间探测器从某一星球表面竖直升空。已知探测器 质量为1500Kg，发动机推动力为恒力。探测器升空后发 动机因故障突然关闭，图6是探测器从升空到落回星球表 面的速度随时间变化的图线，则由图象可判断该探测器在星球表面达到 的最大高度Hm为多少m？发动机的推动力F为多少N？ 6．（94.全国）如图所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地 面上，滑动摩擦系数μ=0.02。在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质 量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑 行路程s=1.4m时，其速度v=1.4m/s。在这过程中木 楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。 (重力加速度取g=10m/s２)
例6．（ 01全国）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知 地球半径R=6.4×106m,地球质量m =6.0×1024kg,日地中心的距离 r=1.5×1011m,地球表面处的重力加速度g=10m/s2，1年约为3.2×107m, 试估算目前太阳的质量M（估算结果只要求一位有效数字）
① F m g F / mg 0.5mg / mg 0.5
②
（2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为 沿杆方向
f
③
F cos mgnin f ma
垂直于杆方向
N F sin ng cos 0
④
⑤ ⑥
f N
可解得
S
t
F cos ng sin f F2 3 a ( g 2 ) sin g m 4 m g
速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的 滑动摩擦因数。 （2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角 为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 参考解答：（1）设小球所受的风力为F，小球质量为m
V=ωr
ω=2π/ T
F= - kx
物体运动的性质与轨迹，取决于它的初始状态和受力情 况。牛顿运动定律揭示了力和运动的关系，关系如下表 所示：
F=0 恒力F F≠0 F与v0在同一直线上 F与v0成一夹角 牛顿运动定律 F的大小不变，方向总与速度垂直 变力F F的大小与相对于平衡位置的位移成 正比，方向与位移相反 F的方向始终与v0在同一直线上 匀速直线运动 自由落体运动 匀变速直线运动 竖直上抛运动 平抛运动 匀变速曲线运动
m 对结果简 R2
化。（2）数据处理不当，结果不是保留一位有效数字。
4、针对训练
1．手提一根不计质量的、下端挂有物体的弹簧上端，竖直向上作加速 运动。当手突然停止运动后的极短时间内，物体将（ ） A．立即处于静止状态 B．向上作加速运动 C．向上作匀速运动 D．向上作减速运动 2．（04全国理综）下列哪个说法是正确的？ （ ） A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态； B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态； C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态； D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。 3．（ 91上海卷）如图5所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B ，这时突然使他所受力反向，大小不变，即由F变为-F。在此力 作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是（ ） A．物体可能沿曲线Ba运动 C．物体可能沿曲线Bc运动 B．物体可能沿直线Bb运动 D．物体可能沿原曲线由B返回
中。这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计的构
造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光 滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别于劲度系数均为 k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静 止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出 滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内 导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，则这 段时间内导弹的加速度（ D） A.方向向左，大小为kx/m B.方向向右，大小为kx/m C.方向向左，大小为2kx/m D.方向向右，大小为2kx/m
讲解：设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知
mM 2 G 2 m r r T
2
① ②
m g G 地球表面处的重力加速度： R2 2 2 r 3 由①②式联立解得 M m 2 T R g
③
将题给数值代入③，得M=2×1030kg 评析：本考题考查向心力、周期、万有引力定律等知识点，许多考 生对这道题一筹莫展的原因在于：（1）不能运用 g G
1 2 at 2
2S 3g / 4 8S 3g
⑦
⑧
评析：风洞实验室是通过调节风速的大小来保持对小球的恒定推力的，如果风
洞实验室产生的风速是恒定不变的，那么对运动还能保持风力不变吗？答案是否 定的，不能，如图所示，设杆光滑，开始时，小球在风力的推动下，沿着杆水平 向左做加速运动，当小球的速度逐渐增大时，风与小球的相对速度减小，这时风 力减弱，当小球的速度等于风速时，对运动小球风力将消失，但对其他固定不动 物体风力仍然存在，因而解题时要注意分清题设条件中是风力不变，还是风速成 不变，风速不变时，风对运动物体的作用力不是恒力。
成都市盐道街中学 袁世明
力与运动
命题趋势 知识概要 点拨解疑 针对练习
1．命题趋势
力和运动是高中物理的重点内容，也是高考命题的 热点。总结近年高考的命题趋势，一是考力和运动的综 合题，重点考查综合运用知识的能力（如为使物体变为 某一运动状态，应选择怎样的施力方案）；二是联系实 际，以实际问题为背景命题（如以交通、体育、人造卫 星、天体物理和日常生活等方面的问题为背景），重点 考查获取并处理信息，去粗取精，把实际问题转化成物 理问题的能力。
（2）牛顿第二定律和匀变速运动的有关规律的 理解及应用
例3．（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 的速度最大？（ B） A．t1 B．t2 C．t3 D．t4
例4．（ 00.全国）如图2所示为一空间探测器的示意图， P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一 固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动 机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。 开始时，探测器以恒定的速率v0向x方向平动，要使探测器改 为向正x偏负y60°方向以原速率v0平动，则可 A．先开动P1适当时间，再开动P4适当时间 B．先开动P3适当时间，再开动P2适当时间 C．开动P4适当时间 D．先开动P3适当时间，再开动P4适当时间
（1）物体的平衡问题、匀变速运动规律和把 实际问题转化成物理问题的能力
例1．（03全国理综）如图所示，一个半球形的碗放在 桌面上，碗口平水，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 量比 m2 /m1 为（ A ）
A.
3 3
B.
2 3
C.
3 2
D.
2 2
例2．（01．全国）惯性制导已广泛应用于弹道式导弹工程
（3）牛顿第二定律在圆周运动中的应用（包括 天体运动）
例5．（99．全国）如图，细杆的一端与一小球相连，可绕 过O点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它做圆周运 动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对 球的作用力可能是 A.a处为拉力，b处为拉力
B.a处为拉力，b处为推力
C.a处为推力，b处为拉力 D.a处为推力，b处为推力
力
运动
匀速圆周运动 简谐运动 变速直线运动
力是物体运动状态变化的原因，反过来物体运动状态的改变反
映出物体的受力情况。从物体的受力情况去推断物体运动情况；或从 物体运动情况去推断物体的受力情况是动力学的两大基本问题。
处理动力学问题的一般思路和步骤是：①领会问题的情景，在问
题给出的信息中，提取有用信息，构建出正确的物理模型；②合理选
7．中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一 中子星，观测到它的自转周期为T= 1 / 30 s。问该中子星的最小密度应
是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球 体。（引力常数G=6.67×10 -11 m3 /kg.s）
8．（ 04全国理综）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器 降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次 落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的 ，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时 不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期 为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。 9．小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一 边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 1 ，盘 与桌面间的动摩擦因数为 2 。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌 面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下， 则加速度a满足的条件是什么？(以g表示重力加速度)
【点拨解疑】 该题实际上是要校正探测器的飞行状态，这在航天活 动中，是很常见的工作，因为这也是很有意义的一道题。最后要达到的 状态是向正x偏负y60°方向平动，速率仍为v0。如图3所示，这个运动 可分解为速率为v0cos60°的沿正x方向的平动和速率为v0sin60°的沿 负y方向的平动，与原状态相比，我们应使正x方向的速率减小，负y方 向的速率增大。因此应开动P1以施加一负x方向的反冲力来减小正x方向 的速率；然后开动P4以施加一负y方向的反冲力来产生负y方向的速率。 所以选项A正确。 评注：建立坐标系，在两个坐标轴的方向上分别应 用牛顿运动定律，是研究动力学问题的常用方法。该题一