高考物理高考知識點巡查專題04運動和力

1、專題四 運動和力雷區(qū)掃描本部分常見的失分點有：1.對新情境問題，不能將實際問題抽象為熟悉的物理模型.2.不能從物體的受力分析和運動分析入手，運用牛頓運動定律分析物體的運動過程，從而建立正確的物理情境.3.對于多知識點的綜合性題目，不能依據(jù)物理過程的特點選取適宜的定理、定律來解決問題.造成失誤的根源在于沒有掌握分析物理過程的基本方法，對定理、定律的內(nèi)涵和外延理解不透.排雷示例例1.（2000年上海）勻速上升的升降機頂部懸有一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛有一小球.若升降機突然停止運動，在地面上的觀察者看來，小球在繼續(xù)上升的過程中A.速度逐漸減小B.速度先增大后減小C.加速度逐漸增大D.加速度逐漸減小雷區(qū)探

2、測本題研究的是物體在變力作用下的運動問題，考查考生從物體的受力分析和運動分析入手，運用牛頓運動定律分析物體的運動過程，建立正確的物理情境的能力，同時也考查了慣性、物體的平衡條件、彈力、速度和加速度的關(guān)系等基本概念的規(guī)律.1999年全國11題、1998年全國16題、1998年上海3題、1999年上海11題都屬這類題目.雷區(qū)診斷此題中物體原來勻速上升，這時彈簧彈力與物體的重力平衡，當升降機突然停止運動后，由于慣性小球繼續(xù)向上運動，使彈簧縮短，彈力減小，合力方向向下且逐漸增大，所以加速度變大，速度減?。划攺椈傻拈L度減小到自然長時，彈力為零，小球的加速度等于重力加速度g,隨著小球繼續(xù)上升彈簧開始被壓縮

3、，彈力向下且逐漸增大，小球的加速度大于重力加速度并繼續(xù)增大，速度繼續(xù)減小直到減小為零.在答題中有相當一部分考生，沒有注意到物體開始做勻速運動時彈簧彈力等于小球重力這一條件，而認為開始彈力大于重力，從而得出速度先增大后減小的結(jié)論.解答物體在變力作用下的運動，關(guān)鍵是分析力及其變化規(guī)律，然后由運動公式和牛頓定律確定物體的運動情況.正確解答 AC例2.（2000年上海）圖41為空間探測器的示意圖，P1、P2、P3、P是四個噴氣發(fā)動機，P1、P3的連線與空間一固定坐標系的x軸平行，P2、P的連線與y軸平行.每臺發(fā)動機開動時，都能向探測器提供推力，但不會使探測器轉(zhuǎn)動.開始時，探測器以恒定的速率v0向正x方

4、向平動.要使探測器改為向正x偏負y60的方向以原來的速率v0平動，則可圖41A.先開動P1適當時間，再開動P適當時間B.先開動P3適當時間，再開動P2適當時間C.開動P適當時間D.先開動P3適當時間，再開動P適當時間雷區(qū)探測本題是一個立意新穎的題目，聯(lián)系了最新科學技術(shù)，考查考生對“運動和力的關(guān)系，運動的合成與分解”等知識的理解，特別是考查考生運用所學物理知識分析處理實際問題的能力.2000年上海卷第4題，20XX年全國卷第8題.雷區(qū)診斷出現(xiàn)失誤的同學，一般是沒有從速度的大小和方向兩個角度分析運動，只注意了速度方向的變化，而忽視了速度大小的變化.具體情況有兩種：一是不能將這一聯(lián)系最新科學技術(shù)的實

5、際問題轉(zhuǎn)化為基本的物理模型，導(dǎo)致發(fā)動機開動時向探測器提供的推力方向的不能正確地判斷；二是沒有認真審題，丟掉了“以原來的速率v0平動”這個要求；三是沒有正確運用平行四邊形法則確定兩個分速度與合速度的關(guān)系.事實上，要使速度變?yōu)檎齲偏負y60，且速度大小為v0,用平行四邊形法則作圖，如圖42所示，由圖可知須使vx=v0/2,vy=-v0/2,這就需要沿正x方向做減速運動，而沿負y方向做加速運動.圖42正確解答答案A中，開動P1時，推力方向與正x方向相反，探測器沿正x方向減速運動，開動時間適當可使vxv0/2，再開動P時，探測器沿負y方向加速運動，開動時間適當可使vyv0/2，合速度為正x偏負y60，

6、且大小為v0；答案B中，開動P3時，推力方向與正x方向相同，探測器沿正x方向加速運動，vxv0，再開動P2時，探測器沿正y方向加速運動，vy0，合速度為正x偏正y方向，且大于v0；答案C中，只開動P時，探測器沿負y方向加速運動，但正x方向仍以v0勻速，雖然合速度方向是正x偏負y方向，但合速度大小一定大于v0；答案D中，開動P3時，探測器沿正x方向加速運動，vx0，開動P時，探測器沿負y方向加速運動，vy沿負y方向，雖然合速度方向是正x偏負y方向，但合速度大小一定大于v0.答案為A例3.（2000年上海）風洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風力.現(xiàn)將一套有一小球的細直桿放入風洞實驗室.小球

7、孔徑略大于細桿直徑.如圖43所示.圖43(1)當桿在水平方向上固定時，調(diào)節(jié)風力的大小，使小球在桿上勻速運動.這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的滑動摩擦因數(shù).(2)保持小球所受風力不變，使桿與水平方向間夾角為37并固定，則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為多少?(sin37=0.6，cos37=0.8)雷區(qū)探測風洞實驗是模擬航空航天飛行器飛行的不可缺少的實驗設(shè)備，該題就是以這樣的先進的科學實驗設(shè)備為背景，來考查牛頓定律的應(yīng)用.需要學生從題境中進行抽象，建立理想化的物理模型.雷區(qū)診斷出現(xiàn)失誤的考生，主要是不能針對題目給出的風洞實驗進行抽象，建立理想化的斜面模型.只要

8、建立了正確的物理模型，此題便迎刃而解.正確解答(1)設(shè)小球所受的風力為F，如圖44，小球質(zhì)量為m，因為小球勻速運動，由平衡條件有：圖44F=f而Fmg F/mg0.5解得=0.5(2)設(shè)桿對小球的支持力為N，摩擦力為f，如圖45所示，由牛頓定律有圖45沿桿方向Fcos37mgsin37Fma垂直桿方向.Fsin37mgcos370又F由以上各式解得a=g由s=at2得t=例4.（1999年全國）在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0 kg，電量1.01010 C的帶正電的小球，靜止在O點.以O(shè)為原點，在該水平面內(nèi)建立直角坐標系oxy，現(xiàn)突然加一沿x軸正方向、場強大小E2.0106 /m的勻強電場，使

9、小球開始運動，經(jīng)1.0 s，一所加電場突然變?yōu)檠貀軸正方向，場強大小仍為E=2.0106 V/m的勻強電場.再經(jīng)過1.0 s，所加電場又突然變?yōu)榱硪粋€勻場電場，使小球在此電場作用下經(jīng)1.0 s速度變?yōu)榱?求此電場的方向及速度變?yōu)榱銜r小球的位置.雷區(qū)探測此題目考查考生描述物理過程細節(jié)，還原物理模型的能力，注重了分析判斷能力的考查.雷區(qū)診斷此題是一道多知識點的綜合性題目，除個別學生出現(xiàn)知識性錯誤外，多數(shù)學生出現(xiàn)失誤的原因是沒有通過分析物理過程建立起一幅清晰的運動情景，就盲目求解.此題看似復(fù)雜，其實是由若干個簡單的運動過程堆積而成的，只要將其分解開來，問題便會順利解決.將帶電小球的運動分為三個階段：

10、第1 s內(nèi)，受沿x軸正方向的電場力，由靜止沿x軸正方向做勻加速直線運動；第2 s內(nèi)，有沿x軸正方向的初速度，受沿y軸正方向的電場力，小球沿正x偏正y方向做勻變速曲線運動，即類平拋運動；第3 s內(nèi)受與速度方向相反的電場力作用，做勻減速直線運動，至速度減小為零.運動過程如圖46所示，然后對每段運動過程運用牛頓定律和運動學公式列方程并找出各段運動之間的關(guān)系問題便解決了.圖46正確解答第1 s內(nèi)小球的初速度為零，受恒力作用，將沿x軸正方向做勻加速運動，設(shè)加速度為a1，1 s末速度為vx，1 s內(nèi)位移為x1由牛頓定律和運動公式有Ema1 vxa1t x1a1t2代入數(shù)據(jù)得：aE/m1.010102.01

11、06/1.0103 m/s20.20 m/s2vx0.201 m/s0.20 m/sx10.212 m0.10 m第2 s內(nèi)，小球的初速度為vx，受沿y軸正方向的恒定電場力作用，將沿x軸正方向做勻速運動，沿y軸正方向做初速度為零的勻加速運動，即做類平拋運動，設(shè)加速度為a2，2 s末速度為v,方向與x軸夾角為，沿x方向的位移為x2，沿y方向的位移為y2.由牛頓定律和運動公式有Ema2 x2vxt y2a2t2vya2t varctanvy/vx代入數(shù)據(jù)得：a2a10.20 m/sx20.201 m0.20 my20.2012 m0.10 mvy0.20 m/s v0.2 m/s 5要使小球速度能

12、變?yōu)榱?，第三秒?nèi)所加勻強電場必須與第二秒末的速度方向相反，即指向第三象限與x軸成225角.第3 s內(nèi)小球在電場力作用下做勻減速運動直到速度減小為零，設(shè)加速度為a3，位移為s，沿x方向的位移為x3，沿y方向的位移為y3由牛頓定律和運動公式有svt x3scot y3stan代入數(shù)據(jù)得：s0.21m0.1 mx30.1m0.10 my30.1m0.10 m第3 s末小球的位置坐標為xx1x2x3（0.100.200.10）m0.0 myy2y3（0.100.10）m0.20 m排雷演習1.一個物體從靜止開始自由下落一小段時間后突然受到一恒定水平風力影響，但著地前一小段時間風突然停止.則其運動軌跡可

13、能的情況是圖中的哪一個圖472.如圖48所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率v1沿順時針方向傳動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面.一物體以恒定的速率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)一段時間又返回光滑水平面，速率為v3.則下列說法正確的是圖48A.若v1v2,則v3=v1B.若v1v2,則v3=v2C.無論v2多大，總有v3=v2D.只有v1=v2時，才有v3=v13.一個小孩在蹦床上做游戲，他從高處落到蹦床后又被彈起到原高度.小孩從高處下落到彈回的整個過程中，他的速度隨時間變化的圖象如圖49所示，圖中Oa段和cd段為直線.則根據(jù)此圖象可知，小孩和蹦床接觸的時間為圖49A.t2t B

14、.t1t5C.t1t D.t2t54.如圖410所示，A、B是一對平行的金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓U.A板的電勢UA0，B板的電勢UB隨時間的變化規(guī)律為：在0到T/2時間內(nèi)，UB0(正的常數(shù))；在T/2到T的時間內(nèi)，UB0；在T到3T/2的時間內(nèi)UB0；在此T到2T的時間內(nèi)，UB0；.現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場區(qū)域內(nèi).設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略圖410A.若電子是在t=0時刻進入的，它將一直向B板運動B.若電子是在t=T/8時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上C.若電子是在t=3T/8時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運

15、動，最后打在B板上D.若電子是在t=T/2時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動5.帶電粒子(不計重力)可能所處的狀態(tài)是A.在磁場中處于平衡狀態(tài)B.在電場中做勻速圓周運動C.在勻強磁場中做拋體運動D.在勻強電場中做勻速直線運動6.如圖411所示的水平面內(nèi)，位于坐標原點的質(zhì)量為2 kg的物塊，受到三個水平方向的共點力作用而處于靜止狀態(tài).其中F13 N，F(xiàn)2N，方向如圖所示.從t=0時刻起，F(xiàn)3停止作用，到第2 s末F3恢復(fù)作用，方向不變，但大小變?yōu)樵瓉淼?倍，則物塊返回原點的時刻為圖411A.第4 s末B.第3 s末C.第(2)s末D.第(22)s末7.如圖412所示，一塊木板(上表面

16、水平但不光滑)保持以速度v1在水平面上做勻速直線運動，一木塊A以水平速度v2滑上木板，v2的方向與v1的方向垂直.那么A滑上木板后是做直線運動還是做曲線運動：圖412(1)相對于地面做_運動.(2)相對于木板做_運動.8.如圖413所示，長L75 cm的靜止的直筒中有一大小不計的小球，筒與球的總質(zhì)量為4 kg，現(xiàn)對筒施加一豎直向下、大小為21 .的恒力，使筒豎直向下運動，經(jīng)過t0.5 s時間，小球恰好躍出筒口.求小球的質(zhì)量.（取g10 m/s2） 圖4139.如圖414所示，AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度為h,末端B處的切線水平.一個質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放，滑到B端后飛出，落到地面上的C點，軌跡如圖中虛線BC所示.已知它落地時相對于B點的水平位移OCl.現(xiàn)在軌道下方緊貼B點安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端與B的距離為.當傳送帶靜止時，讓P再次從A點由靜止釋放，它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出，仍落在地面的C點.當驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以速度v向右運動時(其他條件不變)，P的落地點為D.不計空氣阻力.圖414