江蘇省東臺(tái)市三倉(cāng)中學(xué)高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 力和直線運(yùn)動(dòng).doc

2015屆高三物理二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案專題二、力和直線運(yùn)動(dòng)【典型例題】【例題1】（勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用）物體以速度v勻速通過(guò)直線上的a、b兩點(diǎn)需要的時(shí)間為t?，F(xiàn)在物體由a點(diǎn)靜止出發(fā)，先做加速度大小為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)到某一最大速度vm后立即做加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)停下，歷時(shí)仍為t，則物體的 a. 最大速度vm只能為2v，無(wú)論a1、 a2為何值b. 最大速度vm可以為許多值，與a1、 a2的大小有關(guān)c. a1、 a2的值必須是一定的，且a1、 a2的值與最大速度vm有關(guān)d.a1、 a2必須滿足【例題2】（v-t圖像的應(yīng)用）某學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制小遙控汽車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛汽車在水平地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖，已知小車在0ts內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，ts10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，且7s10s為勻速直線運(yùn)動(dòng)；在10s末停止遙控，讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m=1kg，整個(gè)過(guò)程小車受到的阻力ff大小不變。求小車受到阻力ff的大小。在ts10s內(nèi)小車牽引力功率p 小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總位移x?！纠}3】（動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題）如圖（a）所示質(zhì)量m1kg的物體沿傾角q37的固定粗糙斜面由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖(b)。求：（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m；（2）比例系數(shù)k。（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）【例題4】（運(yùn)動(dòng)學(xué)中的臨界和極值問(wèn)題）在水平長(zhǎng)直的軌道上，有一長(zhǎng)度為l的平板車在外力控制下始終保持速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點(diǎn)，滑塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（1）證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān)，是一個(gè)定值v0（2）已知滑塊與車面間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，滑塊質(zhì)量m=1kg，車長(zhǎng)l=2m，車速v0=4m/s，取g=10m/s2，當(dāng)滑塊放到車面中點(diǎn)的同時(shí)對(duì)該滑塊施加一個(gè)與車運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力f，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力f大小應(yīng)該滿足什么條件？【例題5】（運(yùn)動(dòng)學(xué)中的連接體問(wèn)題）如圖所示，長(zhǎng)為l、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30角固定放置將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為mkm的小物塊相連，小物塊懸掛于管口。現(xiàn)將小球釋放，一段時(shí)間后，小物塊落地靜止不動(dòng)，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在轉(zhuǎn)向過(guò)程中速率不變。(重力加速度為g)(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大??；(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大?。?3)試證明小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于l.【例題6】(應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法分析傳送帶問(wèn)題) 如圖所示，豎直固定的光滑圓弧軌道ab半徑r1.25 m，bc為水平傳送帶與a、b兩驅(qū)動(dòng)輪的切點(diǎn)，ab與bc水平相切于b點(diǎn)(未連接，圓弧軌道不影響傳送帶運(yùn)動(dòng))一質(zhì)量為m3 kg的小滑塊，從a點(diǎn)由靜止滑下，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，滑塊恰好能滑到c點(diǎn)已知a、b兩輪半徑均為r0.4 m且兩輪與傳送帶間不打滑，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，取g10 m/s2.問(wèn)：(1)bc兩點(diǎn)間的距離是多少？(2)當(dāng)a、b順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0時(shí)，將滑塊從a點(diǎn)由靜止釋放，滑塊恰好能由c點(diǎn)水平飛出傳送帶求0的大小以及這一過(guò)程中滑塊與傳送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能【例題7】（混合場(chǎng)內(nèi)直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析）帶負(fù)電的小物體a放在傾角為的足夠長(zhǎng)的絕緣斜面上，整個(gè)斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖物體a的質(zhì)量為m，電荷量為-q，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小等于重力的一半。物體a在斜面上由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b，此后物體a沿斜面繼續(xù)下滑距離l后離開(kāi)斜面。求：物體a在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況如何？說(shuō)明理由 物體a在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有多少能量轉(zhuǎn)化成內(nèi)能？2015屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題二提升練習(xí)1.（單）(2013浙江17)如圖甲所示，水平木板上有質(zhì)量m1.0 kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力f的作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力ff的大小取重力加速度g10 m/s2，下列判斷正確的是（ ）a5 s內(nèi)拉力對(duì)物塊做功為零b4 s末物塊所受合力大小為4.0 nc物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4d6 s9 s內(nèi)物塊的加速度大小為2.0 m/s22.（多）壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是 ( )a從0到t1時(shí)間內(nèi)，小車可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)b從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)c從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)d從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)f1f23.（多）如圖，在光滑水平面上，放著兩塊長(zhǎng)度相同，質(zhì)量分別為m1和m2的木板，在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊。開(kāi)始時(shí)，各物均靜止，今在兩物體上各作用一水平恒力f1、f2，當(dāng)物塊和木板分離時(shí)，兩木板的速度分別為v1和v2，物體和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，下列說(shuō)法正確的是( )a若f1f2，m1m2，則v1v2b若f1f2，m1m2，則v1v2c若f1f2，m1m2，則v1v2 d若f1f2，m1m2，則v1v24如圖所示，兩條互相平行的光滑導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為l=0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為r=0.5的電阻，在x0的區(qū)域有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.5t. 一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置的導(dǎo)軌上，并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于直桿的水平外力f的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度在小為a=2m/s2方向與初速度方向相反. 設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且連接良好.求：（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力f的大小和方向.5.航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m =2，動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力f =28 n。試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開(kāi)始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變，g取10m/s2。 （1）第一次試飛，飛行器飛行t1 = 8 s 時(shí)到達(dá)高度h = 64 m。求飛行器所阻力f的大?。?（2）第二次試飛，飛行器飛行t2 = 6 s 時(shí)遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力。求飛行器能達(dá)到的最大高度h；（3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開(kāi)始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間t3 。6.如圖所示，質(zhì)量m = 8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平恒力f，f = 8n，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m = 2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.2，小車足夠長(zhǎng)求從小物塊放上小車開(kāi)始，經(jīng)過(guò)t = 1.5s小物塊通過(guò)的位移大小為多少？（取g = 10m/s2）7.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)棒oo在豎直面內(nèi)垂直于磁場(chǎng)方向放置，細(xì)棒與水平面夾角為.一質(zhì)量為m帶電荷量為q的圓環(huán)a套在oo棒上，圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且 vc知滑塊在傳送帶上受到向左的滑動(dòng)摩擦力作用，即滑塊要減速到c點(diǎn)(1分)mgma(1分)滑塊減速時(shí)間t(1分)滑塊位移x1vbtat2(1分)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離x2vct產(chǎn)生的內(nèi)能qmg(x1x2)(1分)解得：q13.5 j例7解析：物體a在斜面上受重力、電場(chǎng)力、支持力、滑動(dòng)摩擦力的作用，如圖所示。由此可知：i. 小物體a在恒力作用下，先在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，還受到方向垂直于斜面向上的洛倫茲力的作用，方可使a離開(kāi)斜面，故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)該垂直紙面向里，隨著速度的增加，洛倫茲力增大，斜面的支持力減小，滑動(dòng)摩擦力減小，物體繼續(xù)做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng)直到斜面的支持力為零，此后物體a將離開(kāi)斜面。加磁場(chǎng)之前，物體a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，有，由以上三式得：a在斜面上運(yùn)動(dòng)的距離為加上磁場(chǎng)后，受洛倫茲力的作用，隨速度的增大支持力在減小，直到支持力為零時(shí)物體a離開(kāi)斜面。有解得：物體a在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力和電場(chǎng)力做正功，滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，洛倫茲力不做功，由動(dòng)能定理得： 物體a克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能2014屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題二提升練習(xí)1. d 2. ad 3. bd 4.（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv （2分） （1分）所以i=0時(shí)，v=0 （1分）則： （2）最大電流 （1分）安培力=0.02n （1分）向右運(yùn)動(dòng)時(shí)f+f=ma 方向與x正向相反 （1分）向左運(yùn)動(dòng)時(shí)ff=ma 方向與x正向相反 （1分）5. 解：（1）第一次飛行中，設(shè)加速度為勻加速運(yùn)動(dòng)：（1分）由牛頓第二定律：（1分）解得：（1分）（2）第二次飛行中，設(shè)失去升力時(shí)的速度為，上升的高度為勻加速運(yùn)動(dòng)：（1分）設(shè)失去升力后的速度為，上升的高度為由牛頓第二定律：（1分）（1分）（1分）解得：（1分）（3）設(shè)失去升力下降階段加速度為；恢復(fù)升力后加速度為，恢復(fù)升力時(shí)速度為由牛頓第二定律（1分） f+f-mgma4 （1分）且（1分） v3a3t3（1分）解得t3（s）（或21s）（1分）6.解：開(kāi)始一段時(shí)間，物塊相對(duì)小車滑動(dòng)，兩者間相互作用的滑動(dòng)摩擦力的大小為ff=mg=4n物塊在ff的作用下加速，加速度為am=ffm=2m/s2小車在推力f和f的作用下加速，加速度為am=fffm=0.5m/s2初速度為0=1.5m/s，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，兩者達(dá)到共同速度，則有：=amt1=0+amt1代入數(shù)據(jù)可得：t1=1s，=2m/s在這t1時(shí)間內(nèi)物塊向前運(yùn)動(dòng)的位移為s1=12amt2=1m以后兩者相對(duì)靜止，相互作用的摩擦力變?yōu)殪o摩擦力將兩者作為一個(gè)整體，在f的作用下運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則f=（m+m）a得a=0.8m/s2在剩下的時(shí)間t2=t-t1=0.5s時(shí)間內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的位移為s2=t2+12at2，得s2=1.1m可見(jiàn)小物塊在總共1.5s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小為s=s1+s2=2.1m答：經(jīng)過(guò)t=1.5s小物塊通過(guò)的位移大小為2.1m7.解：(1)由于tan，所以環(huán)將由靜止開(kāi)始沿棒下滑。環(huán)a沿棒運(yùn)動(dòng)的速度為v1時(shí)，受重力mg、洛倫茲力qv1b、桿的彈力fn1和摩擦力ff1=fn1，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)圓環(huán)a有沿棒的方向：mgsin-ff1=ma垂直棒的方向：fn1+qv1b=mgcos所以當(dāng)ff1=0（即fn1=0）時(shí)，a有最大值am，且am=gsin此時(shí)qv1b=mgcos解得(2)設(shè)當(dāng)環(huán)a的速度達(dá)到最大值vm時(shí)，環(huán)受桿的彈力為fn2，摩擦力為ff2=fn2此時(shí)應(yīng)有a=0，即mgsin=ff2在垂直桿方向上：fn2+mgcos=qvmb解得8.解析：(1)小物塊在bc上勻速運(yùn)動(dòng)，由受力平衡得 (1分) (1分) 而 (1分)由解得 (1分)(2)小物塊在ca上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受力情況如圖所示。則 (1