2022屈衡水中學(xué)物理一本通高分手冊

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目錄

專題01力與物體的平衡..............................................................................3

專題02力與直線運動..............................................................................13

專題03力與曲線運動..............................................................................29

專題04天體運動..................................................................................42

專題05功、功率動能定理........................................................................54

專題06機械能守恒定律功能關(guān)系.................................................................66

專題07動量和能量的綜合應(yīng)用......................................................................79

專題02電場的性質(zhì)帶電粒子在電場中的運動.......................................................97

專題09磁場的性質(zhì)帶電粒子在磁場及復(fù)合場中的運動............................................112

專題10直流電路與交流電路......................................................................128

專題11電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用.....................................................................138

專題12近代物理初步..............................................................................151

專題13分子動理論氣體及熱力學(xué)定律..............................................................163

專題14振動和波動...............................................................................178

專題15光與電磁波...............................................................................191

專題16力學(xué)綜合計算題...........................................................................201

專題17電學(xué)綜合計算題...........................................................................217

專題12力學(xué)實驗及創(chuàng)新...........................................................................243

專題19電學(xué)實驗及創(chuàng)新...........................................................................262

專題2c熱學(xué)、光學(xué)實驗...........................................................................277

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第一部分力與運動

專題01力與物體的平衡

講核心素養(yǎng)

一、素養(yǎng)呈現(xiàn)

L物理觀念：重力、重心、形變、彈力、摩擦力、合力與分力、力的合成、力的分解、矢量與標量

2科學(xué)思維：輕桿（繩）模型、輕彈簧模型、胡克定律、平行四邊形定則、整體法、隔離法、合成法、分解法。

3科學(xué)探究：探究彈簧形變與彈力的關(guān)系、研究兩個互成角度的共點力的合成規(guī)律。

4科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在生產(chǎn)、生活情境中，體驗物理學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。

二、素養(yǎng)落實

1.熟悉常見性質(zhì)力有無及方向的判斷

2靈活應(yīng)用受力分析的一般步驟

3.掌握整體法、隔離法選取原則

4平衡問題的解題方法

講考點

考點一摩擦力的分析與計算

【考點詮釋】

1.摩擦力的有無及方向的判斷方法

⑴假設(shè)法。

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⑵狀態(tài)法：根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的有無及方向。

⑶牛頓第三定律法：先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性'確定另一物體受到的

靜摩擦力方向。

2.求解摩擦力的技巧

【典例分析1］如圖所示，質(zhì)量為M的長木板放在水平地面上，放在長木板上的質(zhì)量為m的木塊在水平向右的

拉力F的作用下向右滑行，長木板保持靜止。已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為口，長木板與地面間的動摩

擦因數(shù)為U,下列說法正確的是()

2

A.地面對長木板的摩擦力的大小一定為Umg

1

B.地面對長木板的摩擦力的大小一定為UMg

2

C.地面對長木板的摩擦力的大小一定為u(m+M)g

2

D.只要拉力F增大到足夠大，長木板一定會與地面發(fā)生相對滑動

【答案】A

【解析】木塊所受木板的滑動摩擦力大小為6=內(nèi)mg，方向水平向左，根據(jù)牛項第三定律得知，木板受到木塊

的摩擦力方向水平向右，大小等于umg；木板處于靜止狀態(tài)，水平方向受到木塊的滑動摩擦力和地面的靜摩擦

1

力，根據(jù)平衡條件可知木板受到地面的摩擦力的大小也是umg,木板相對于地面處于靜止狀態(tài)，不能使用滑動

摩擦力的公式計算木板受到的地面的摩擦力，所以木板與地面之間的摩擦力不一定是u(m+M)g,故A正確，B、

2

c錯誤；開始時木板處于靜止狀態(tài)，說明木塊與木板之間的摩擦力小于木板與地面之間的最大靜摩擦力，與拉

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力F的大小無關(guān)，所以即使拉力F增大到足夠大，木板仍靜止，故D錯誤。

【規(guī)律總結(jié)】摩擦力分析與計算的三點注意

1.分析物體的運動狀態(tài)，判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力。

2.滑動摩擦力有具體的計算公式，而靜摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡條件列方程或牛頓第二定律列方

程等。

3.乍中N并不總是等于物體的重力，如斜面上的物體，且N與重力G在大小上沒有關(guān)系。

考點二物體的靜態(tài)平衡問題

【考點詮釋】

1.研究對象選取的2點技巧

⑴采用整體法進行受力分析時，要注意系統(tǒng)內(nèi)各個物體的狀態(tài)應(yīng)該相同。

⑵當直接分析一個物體的受力不方便時，可轉(zhuǎn)移研究對象，先分析另一個物體的受力，再根據(jù)牛頓第三定律分

析該物體的受力，此法叫“轉(zhuǎn)換研究對象法”。

2.求解共點力平衡問題的常用方法

常用方法包括力的合成法、分解法及正交分解法，示意圖如圖所示。

合成法分解法正交分解法

【典例分析2］如圖所示，固定的斜面上疊放著A、B兩木塊，木塊A與B的接觸面水平，水平力F作用于木

塊A,使木塊A、B保持靜止，且網(wǎng)。見下列描述正確的是（）

A.B可能受到3個或4個力作用B.斜面對木塊B的摩擦力方向可能沿斜面向下

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C.A對B的摩擦力可能為零D.A、B整體不可能受三個力作用

【答案】B

【解析】對B受力分析，木塊B受重力、4對B的壓力、A對B水平向左的靜摩擦力、斜面對B垂直于斜面向

上的支持力、斜面對B可能有靜摩擦力（當A對B向左的靜摩擦力平行斜面方向的分力與木塊A對B的壓力與

木塊B重力的合力沿斜面方向的分力平衡時，斜面對B沒有靜摩擦力）作用，故B受4個力或者5個力作用，

故A錯誤；當A對B向左的靜摩擦力平行斜面方向的分力大于木塊A對B的壓力與木塊B重力的合力沿斜面

方向的分力時，木塊B有上滑趨勢，此時木塊B受到平行斜面向下的靜摩擦力，故B正確：對木塊A受力分析，

受水平力、重力、B對A的支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，B對A的靜摩擦力與水平力F平衡，根據(jù)牛頓

第三定律，A對B的摩擦力水平向左，大小為F,故C錯誤；對A、B整體受力分析，受重力、斜面對整體的

支持力、水平力，可能有靜摩擦力（當推力沿斜面方向的分力與A、B整體重力沿斜面方向的分力平衡時，斜面

對A、B整體的靜摩擦力為零），所以A、B整體可能受三個力作用，故D錯誤。

【規(guī)律總結(jié)】受力分析的四個步腺

【典例分析3］用卡車運輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖

所示。兩斜面I、H固定在車上，傾角分別為30。和60。重力加速度為go當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒

對斜面I、IIH力的大小分別為R、心貝式）

A.F=43mg,3mgB.F=A/-3mg,3mg

13221223

C.F=1mg,3mgI).F=3mg,F=mg

1222

【題眼點撥】①“勻速行駛'表明車上工件處于靜態(tài)平衡狀態(tài)。

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②“光滑斜面”表明工件和斜面間僅有彈力作用o

③“30、60”角明確彈力方向.

【答案】D

【解析】以工件為研究對象，受力分析如圖所示，重力與的、P的合力等大反句，根據(jù)共點

力平衡條件得「i=cos30°,P^cos6CJ,貝JF=^T3mg,Fl=mg,根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)=Pi

12~~------------------1

mg----------------mg--------22mg

_^mg,F=F=mg,故只有D選項正確。

22

22

【規(guī)律總結(jié)】處理靜態(tài)平衡問題的基本思路

考點三物體的動態(tài)平衡問題

【考點詮釋】

D方法1解析法的應(yīng)用

此法常用于可以較簡捷列出平衡條件方程的情況或者正交分解的情況

⑴先受力分析，得出物體受哪兒個力而處于平衡狀態(tài)。

⑵建立直角坐標系，正交分解力，列平衡條件方程，或在力的三角形中結(jié)合三角形知識列平衡條件方程。

⑶分析方程中的變量有哪些，分析題目信息得到這些物理量是如何變化的。

⑷把分析得到的變化的物理量代入方程，得到平衡條件下的受力動態(tài)變化情況,

【典例分析4］如圖所示，一質(zhì)量為M的四分之一圓弧軌道置于水平面上。一質(zhì)量為m的光滑小球在水平力F

的作用下，緩慢運動到圖中虛線所示的位置。已知在此過程中圓弧軌道一直處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是

()

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A.圓弧軌道與地面間的摩擦力不變B.小球所受的支持力逐漸變小

C.軌道對地面的壓力可能變大D.地面對圓弧軌道的作用力變大

【答案】D

【解析】以小球為研究對象，小球受重力、支持力和拉力作用處于平衡狀態(tài)，設(shè)小球重心與圓弧軌道圓心的連

線與豎直方向的夾角為0,由平衡條件可知，小球所受支持力F=mg,小球所受拉力F=mgtan。，小球緩慢

N------

cos。

向上運動，0增大，支持力增大，拉力增大，B項錯誤；對整體受力分析，地面對軌道的支持力等于整體重力且

保持不變，由牛頓第三定律可知，軌道對地面的壓力保持不變，C項錯誤；軌道與地面間的摩擦力與拉力平衡，

隨拉力的增大而增大，A項錯誤；地面對軌道的支持力和摩擦力的合力增大，D項正確。

方法步驟

（1）列卜衡方程得出未知量與已知量的關(guān)系表也式；

解析法

⑵根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況

D方法2圖解法的應(yīng)用

此處常用于物體受三個力作用，其中一個力大小、方向不變，另一個力的方向不變的情景，思路如下：

⑴先受力分析，得出物體受幾個力而處于平衡狀態(tài)。

⑵分析題目給出的信息，判斷物體受力的變化方式。

⑶把受力對應(yīng)到幾何圖形中結(jié)合幾何知識分析。

【典例分析5］如圖所示，有一質(zhì)量不計的桿A0,長為R,可繞A自由轉(zhuǎn)動。用繩在0點懸掛一個重為G的

物體，另一根繩一端系在。點，另一端系在圓弧形墻壁上的C點。當點C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動

過程中（保持0A與墻面夾角。不必，0C繩所受拉力的大小變化情況是（）

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A.逐漸減小B.逐漸增大C.先減小后增大D.先增大后減小

【題眼點撥】①“可繞A點自由轉(zhuǎn)制，，桿0A對繩的作用力沿桿，且方向不變。②重力大小方向不變，0C繩大

小、方問改變。

【答案】C

【解析】對物體受力分析，物體受力平衡，則拉力等于重力G,故豎直繩的拉力不變；再對0點分析，0受繩

的拉力、0A的支持力及0C的拉力而處于平衡，受力分析如圖所示

將F和0C繩上的拉力合成，其合力與G大小相等，方向相反，則在0C繩上移的過程中，平行四邊形的對角

線保持不變，平行四邊形發(fā)生圖中所示變化，則由圖可知0C繩的拉力先減小后增大，在圖中D點時拉力最小,

故C正確。

方法步驟

⑴根據(jù)己知里的變化情況，回出平行四邊形邊、角的變化；

圖解法

⑵確定未知量大小、方向的變化

C方法3三角形相似法的應(yīng)用

此法是圖解法的特例，一般研究對象受繩（桿）或其他物體的約束，從幾何形狀來看，有一個邊大小不變，方向

改變，還有一個邊的大小、方向均不變。且物體受到三個力的作用，其中的一個力大小、方向均不變，另外兩

個力的方向都發(fā)生變化，可以用力三角形與幾何三角形相似的方法。

【典例分析6】（多選）如圖所示，表面光滑的半球形物體固定在水平面上，光滑小環(huán)D固定在半球形物體球心0

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的正上方，輕質(zhì)彈簧一端用輕質(zhì)細繩固定在A點，另一端用輕質(zhì)細繩穿過小環(huán)D與放在半球形物體上的小球P

相連，DA水平。現(xiàn)將細繩固定點A向右緩慢平移的過程中(小球P未到達半球最高點前)，下列說法正確的是

()

A.彈簧變短B.彈簧變長

C.小球?qū)Π肭虻膲毫Σ蛔僁.小球?qū)Π肭虻膲毫ψ兇?/p>

【題眼點撥】①“表面光滑，半球形物體'表明小球運動過程0P長度不變，而強力的大小發(fā)生改變。

②“光滑小環(huán)D固定'0D的長度不變。

【答案】AC

【解析】以小球為研究對象，小球受重力G、細線的拉力F和半球面的支持力F,作出NF、TF的合力F,由

平衡條件得知F=G,如圖

G

根據(jù)三角形相似可得旦』上亍F,將F=G代入得：F=P0G,F=PDGL將細繩固定點A向右緩慢平移,

P0俞而NDOTDO

DO、PO不變，G也不變，PD變小，可見F變小，F(xiàn)不變，即知彈簧的彈力變小，彈簧變短。由牛頓第三定

律知小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮〔蛔?，故A、C正確，B、D錯誤。

方法步驟

⑴根據(jù)己知條件畫出兩個不同情況對應(yīng)的力的三角形和空間幾何三角形，確定對應(yīng)

相似三角形邊，利用三角形相似知識列出比例式；

法

⑵確定未知量大小的變化情況

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考點四電磁場中的平衡問題

【考點詮釋】

1.基本思路

要堅持“電學(xué)問題、力學(xué)方法’的基本思路，結(jié)合電學(xué)的基本規(guī)律和力學(xué)中的受力分析及平衡條件解決問題。

2.幾點注意

⑴點電荷間的作用力大小要用庫侖定律。

⑵安培力方向的判斷要先判斷磁場方向、電流方向，再用左手定則，同時注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。

⑶電場力或安培力的出現(xiàn)，可能會對彈力或摩擦力產(chǎn)生影響。

⑷涉及電路問題時，要注意閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。

【典例分析7］如圖，空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在

水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，貝M)

A.P和Q都帶正電荷B.P和Q都帶負電荷

C.P帶正電荷，Q帶負電荷I).P帶負電荷，Q帶正電荷

【答案】D

【解析】細繩豎直，把P、Q看做整體，在水平方向所受電場力為零，所以P、Q必帶等量異種電荷，選項A、

B錯誤；如果P、Q帶不同性質(zhì)的電荷，受力如圖甲、乙所示，由圖知，P帶正電荷，Q帶負電荷，水平方向

的合力不為零；P帶負電荷、Q帶正電荷時符合題意，選項C錯誤，D正確。

【典例分析8］如圖所示，金屬桿MN用兩根絕緣細線懸于天花板的0、0點，桿中通有垂直于紙面向里的恒

定電流，空間有豎直向上的勻強磁場，桿靜止時處于水平，懸線與豎直方向的夾角為若將磁場在豎直面內(nèi)沿

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逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°,在轉(zhuǎn)動過程中通過改變磁場磁感應(yīng)強度大小來保持懸線與豎直方向的夾角不變，則

在轉(zhuǎn)動過程中，磁場的磁感應(yīng)強度大小的變化情況是（）

A.一直減小B.一直增大C.先減小后增大D.先增大后減小

【答案】C

【解析】磁場在旋轉(zhuǎn)的過程中，桿處于平衡狀態(tài)，桿所受重力的大小和方向不變，懸線的拉力方向不變，由圖

解法結(jié)合左手定則可知，在磁場旋轉(zhuǎn)的過程中，安培力先減小后增大，由F=BIL可知，磁場的磁感應(yīng)強度先

減小后增大，故選C

【規(guī)律總結(jié)】電學(xué)中平衡問題的處理方法

處理方法與力學(xué)問題的分析方法一樣，把方法和規(guī)律進行遷移應(yīng)用即可。

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第一部分力與運動

專題02力與直線運動

講核心素養(yǎng)

一、素養(yǎng)呈現(xiàn)

1.物理觀念：參考系、質(zhì)點、位移、速度、加速度、勻變速直線運動、自由落體運動、慣性、作用力與反作用

力、超重與失重、單位制。

2科學(xué)思維：在特定情境中運用勻變速直線運動模型、公式、推論及圖象解決問題、牛頓運動定律、整體法與

隔離法、圖象法、控制變量法、臨界法。

3科學(xué)探究：研究勻變速直線運動的特點、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

4科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：以生產(chǎn)、生活實際為背景的勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用、追及相遇、交通與安全。

二、素養(yǎng)落實

1.勻變速直線運動規(guī)律和推論的靈活應(yīng)用

2掌握瞬時性問題的兩類模型

a熟悉圖象類型及圖象信息應(yīng)用

講考點

考點一勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用

【考點詮釋】

1.勻變速直線運動的基本規(guī)律

⑴速度關(guān)系：v=v+at?

o

⑵位移關(guān)系：x=v0t4-i成

2o

⑶速度'立移關(guān)系：V-v=2ax。

22

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⑷某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度：v=^v0

t

t

⑸勻變速直線運動在相等時間內(nèi)相鄰的兩段位移之差為常數(shù)，即Ax=aT2

O

2.追及問題的解題思路和技巧

⑴解題思路

找兩物體］［列位移|

位移關(guān)系J'l方慳］

⑵解題技巧

①緊抓"一圖三式'，即過程示意圖、時間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式。

②審題應(yīng)抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如“剛好恰好'”最多”"至少'等往往對應(yīng)一個

臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件。

③若被追趕的物體做勻減速運動，一定要注意追上前該物體是否己停止運動，最后還要注意對解的討論分析。

【典例分析1】如圖所示，物體從0點由靜止開始做勻加速直線運動，途經(jīng)A、B、C三點，其中|AB|=2m,|BC|

=3m。若物體通過AB和BC這兩段位移的時間相等，則0、A兩點之間的距離等于（）

O~ABC

C.-mD.

4

【答案】A

【解析】設(shè)物體通過AB、BC所用時間均為T,則B點的速度為：V=XAC=5,

B2T2T

根據(jù)Ax=aT2得：

TT

22

則有：v=v—aT=5T=,

AB-z--

根據(jù)速度位移公式得，0、A兩點之間的距離為:

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XOA==^=—m=-m。故A正確，B、C、D錯誤。

2a2_8

r

【規(guī)律總結(jié)】重要公式的選擇

沒有涉及

適宜選用公式題目中所涉及的物理量（包括已知量、待求量和為

解題設(shè)定的中間量）的物理量

v=v+atvo、v、a、tX

0

x=votH-i就vo、a、t、x

V

vo%vx

v—v=2axt-

22

0

x=v+vVO、V、t、X

0ta

2

【典例分析I】現(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直大街同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均

為10JT/SO當兩車快要到一十字路口時，甲車司機看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈，于是緊急剎車（￡應(yīng)時間忽略不計）,

乙車司機為了避免與甲車相撞也緊急剎車，但乙車司機反應(yīng)較慢（反應(yīng)時間為t=Q5s）已知甲車緊急剎車時制

oo

動力為車重的0.4倍，乙車緊急剎車時制動力為車重的Q6倍，g=10m/s,假設(shè)汽車可看作質(zhì)點。

2

⑴若甲車司機看到黃燈時車頭距警戒線15m,他采取上述措施能否避免闖紅燈？

⑵為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車在正常行駛過程中應(yīng)至少保持多大距離？

【答案】⑴能⑵L5m

【解析】⑴根據(jù)牛頓第二定律，甲車緊急剎車的加速度大小為a―”叫￡=4m/s2o

mimi

甲車停下來所需時間為

ti包=乎s=25s,

ai4

滑行距離x=v=10

-T-7

m=125m,

o

由于x=125?命＜1鏟親,

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可見甲車司機剎車后能避免闖紅燈。

⑵乙車緊急剎車的加速度大小為@=2=竺上6十如兩車速度相等時處于同一位置’即為恰好不相撞的

2m2m2

條件。

設(shè)甲、乙兩車行駛過程中至少應(yīng)保持距離心在乙車剎車2t時間后兩車的速度相等，

其運動關(guān)系如圖所示，

則有速度關(guān)系aiG+to)=w—a?亦v=v廠a2t2

解得b=1.0s,g=L5m。

【規(guī)律總結(jié)】判斷能否追上的常用方法

1yl卬

I*—*>—*i

情境：物體B追趕物體A,開始時，兩個物體相距X。

0

⑴若V=V時，X5X0<?,則能追上。

⑵若Y=v時，x七x=H，則恰好追上。

⑶若M=v時，x七xo>?，則不能追上。

考點二運動圖象問題

【考點詮釋】

1.解決圖象類問題“四個注意'

⑴速度圖線只有通過時間軸時速度方向才改變。

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⑵利用v-t圖象分析兩個物體的運動時，要注意兩個物體的出發(fā)點是否相同。

⑶物體的運動圖象與運動過程的轉(zhuǎn)化。

④x-t圖象、v-t圖象、at圖象的應(yīng)用。

斜率表示速度斜率表示加速度面積表示速度

面積無意義面積表示位移的變化

2.應(yīng)用圖象時的“兩個誤區(qū)”

⑴誤認為v-t圖象、x-t圖象是物體運動軌跡。

⑵在v-l圖象中誤將交點認為此時相遇。

【典例分析3］如圖所示，A、B分別是甲、乙兩小球從同一地點沿同一直線運動的圖象，根據(jù)圖象可以判

斷出（）

A.在t=4時，甲球的加速度小于乙球的加速度B.在t=45s時，兩球相距最遠

C.在t=6射，甲球的速率小于乙球的速率D.在t=8曲兩球相遇

【答案】0

【解析】根據(jù)圖象可知，甲球的加速度a=Avi=-10球戈，故甲球的加速度大小為10Ms,負號表示加速度

1Ati

2

方向與速度方向相反'乙球的加速度a=^=20,

m/s故甲球的加速度大于乙球的加速度，選項A錯誤；當

兩球速度相同時，兩球相距最遠，根據(jù)圖象有40m/s+fit=-20m/s+a（t-2s）,解得t=44s,即44s時兩球

相距最遠，選項B錯誤；t=6s時甲球的速度y=-20m/s,乙球的速度2V彥m/s,故t=6s時甲球的速率大

于乙球的速率，選項C錯誤；結(jié)合圖象可知t=8s時，甲、乙兩小球又同時回到原出發(fā)點，選項D正確。

【典例分析4】.（多選）甲、乙兩質(zhì)點同時、同初位置沿同一方向做直線運動。質(zhì)點甲做初速度為零、加速度大

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小為q的勻加速直線運動；質(zhì)點乙做初速度為3、加速度大小為2a的勻減速直線運動，且速度減至零后保持靜

止。甲、乙兩質(zhì)點在運動過程中的x-v（位置一速度）圖象如圖所示（虛線與對應(yīng)的坐標軸垂直），則（）

A.質(zhì)點甲的加速度大小a=l哂B.質(zhì)點乙的初速度為v=6m/s,加速度大小a=lni/s

12

02

C.圖線中a=2\/6,b=16D.兩圖線的交點表示兩質(zhì)點同時到達同一位置

【答案】BC

【解析】速度隨位移的增大而增大的圖線對應(yīng)質(zhì)點甲，速度隨位移的增大而減小的圖線對應(yīng)質(zhì)點乙，當x=0

時，乙的速度為6m/s,即質(zhì)點乙的初速度v=6m/s,設(shè)質(zhì)點乙、甲先后通過x=6m處時的速度均為v,對質(zhì)

o

點甲有仁2aix①，對質(zhì)點乙有2a2X②，聯(lián)立①②解得1a42a=3iVs③，當質(zhì)點甲的速度vi

=8m/s、質(zhì)點乙的速度邊=2m/s時，兩質(zhì)點通過的位移相同，設(shè)為丈，對質(zhì)點甲有2千12a4④，對質(zhì)點乙

垓-M=-2a2女⑤聯(lián)立④⑤解得ia=2a2@,聯(lián)立③⑥解得ia=2,近1班派不、戲05M

,選項A錯誤，B正確t；

根據(jù)質(zhì)點甲的運動知v<<

2

b=16,選項C正確；兩圖顰的弟您1未神，乙面質(zhì)點以相向蜘跳誑該卷能畫醍同附時選前硼鍥W即

甲甲甲

【規(guī)律總結(jié)】運動圖象問題的“三點提醒'

⑴對于x-t圖象，圖線在縱軸上的截距表示t=0時物體的位置；對于v-麗a-t圖象，圖線在縱軸上的截距

并不表示t=0時物體的位置。

⑵在v?t圖象中，兩條圖線的交點不表示兩物體相遇，而是表示兩者速度相同。

⑶wt圖象中兩條圖線在軸上的截距不同，不少同學(xué)誤認為兩物體的初始位置不同，位置是否相同應(yīng)根據(jù)題

中條件確定。

考點三動力學(xué)中的連接體問題

【考點詮釋】

1.整體法的選取原則及解題步驟

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⑴當只涉及系統(tǒng)的受力和運動情況而不涉及系統(tǒng)內(nèi)某些物體的受力和運動情況時，一般采用整體法。

⑵運用整體法解題的基本步驟：

明確所研究畫出系統(tǒng)整體的選用適當?shù)?/p>

系統(tǒng)和運動j受力圖或運動全。物理規(guī)律列

的全過程過程的示意圖方程求解

2.隔離法的選取原則及解題步驟

⑴當涉及系統(tǒng)（連接體）內(nèi)某個物體的受力和運動情況時，一般采用隔離法。

⑵運用隔離法解題的基本步驟：

①明確研究對象或過程、狀態(tài)。

②將某個研究對象或某段運動過程、某個狀態(tài)從系統(tǒng)或全過程中隔離出來°

③畫出某狀態(tài)下的受力圖或運動過程示意便。

④選用適當?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。

【典例分析5】（多選）如圖所示，一質(zhì)量M=3kg、傾角為a=45的斜面體放在光滑水平地面上，斜面體上有一

質(zhì)量為m=lkg的光滑楔形物體。用一水平向左的恒力F作用在斜面體上，系統(tǒng)恰好保持相對靜止地向左運動。

重力加速度取g=10m/士下列判斷正確的是（）

A.系統(tǒng)做勻速直線運動

B.F=40N

C.斜面體對楔形物體的作用力大小為形N

D.增大力F,楔形物體將相對斜面體沿斜面向上運動

【關(guān)鍵信息】：“光滑水平地面'”水平向左的恒力F',兩條信息表明整體向左勻加速運動。

【答案】BD

【解析】

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(M+m)g祀

甲乙

對整體受力分析如圖甲所示，由牛頓第二定律有F=(M+m)a,對楔形物體受力分析如圖乙所示。由牛頓第二

定律有mgtan45=ma,可得F=40N,a=10m/s,A錯誤，B正確；斜面體對楔形物體的作用力F=—

2

N2

=J2mg=1(/2N,C錯誤；外力F增大，則斜面體加速度增加，由于斜面體與楔形物體間無摩擦力，胸鞅形物

體將會相對斜面體沿斜面上滑，D正確。

【規(guī)律總結(jié)】⑴處理連接體問題時，整體法與隔離法往往交叉使用，一般的思路是先用整體法求加速度，再用

隔離法求物體間的作用力。

⑵隔離法分析物體間的作用力時，一般應(yīng)選受力個數(shù)較少的物體進行分析。

【典例分析6]質(zhì)量分別為m、21n的物塊A、B用輕彈簧相連，設(shè)兩物塊與水平面及斜面間的動摩擦因數(shù)都為口。

當用水平力F作用于B上，且兩物塊在粗糙的水平面上以相同加速度向右加速運動時，彈簧的伸長量為x,如

圖甲所示；當用同樣大小的力F豎直提升兩物塊使它們以相同加速度向上加速運動時，彈簧的伸長量為x,如

2

圖乙所示；當用同樣大小的力F沿傾角為e的固定斜面向上拉兩物塊使它們以相同加速度向上加速運動時，彈

簧的伸長量為曲如圖丙所示，則IX：M：X符于()

甲乙丙

A.1：1：1B,1：2：3

C-1：2：1D.無法確定

【題眼點撥】①“相同的加速度'，采用整體法。

②"X：x[x3”采用隔離法。

【答案】A

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【解析】對題圖甲，把物塊A、B和彈簧看作一個整體研究，根據(jù)牛頓第二定律得a=F-3mng=F-yg,對

13m標

A有心一umg=ma,解得ix邑對題圖乙，把物塊A、B和彈簧看作一個整體研究，根據(jù)牛頓第二定律得a2

3k

=F—3mg=F-g,對A有kx-mg=ma,解得）F=；對題圖丙，把物塊A、B和彈簧看作一個整體研窕，

--?92--

3m3m3k

根據(jù)牛頓第二定律得a=F—3mgsin0—3umgcos6=F—gsin9—ugcos0,對A有kx—mgsin。一umgcos。=ma,

3---------------------------------------------------—33

3m3m

解得后旦則ixax:索=1：1：1。故A正確，B、C^D錯誤。

【規(guī)律總結(jié)】⑴當連接體中各物體具有共同的加速度時，一般采用整體法。當系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同時，

一般采用隔離法。

⑵求連夜體內(nèi)各物體間的相互作用力時必縝用隔離法。

考點四牛頓第二定律的瞬時性問題

【考點詮釋】

⑴力可以發(fā)生突變，但速度不能發(fā)生突變。

⑵輕繩、輕桿、輕彈簧兩端有重物或固定時，在外界條件變化時，輕繩、輕桿的彈力可以發(fā)生突變，但輕彈簧

的彈力不能突變。

⑶輕繩、輕桿、輕彈簧某端突然無重物連接或不固定，三者彈力均突變?yōu)榱恪?/p>

【典例分析7］如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩小球分別用輕質(zhì)細繩L和輕彈簧系在天花板上的。點和0

1

點，AsB兩小球之間用一輕質(zhì)細繩七連接，細繩】L、彈簧與豎直方向的夾角均為0,細繩2L水平拉直，則下

列有關(guān)細繩L被剪斷瞬間的表述正確的是（）

2

A.細繩L上的拉力與彈簧彈力之比為1：1B.細繩L上的拉力與彈簧彈力之比為由$：1

1

C.A與B的加速度之比為1：1D.A與B的加速度之比為1：cos9

【答案】B

【解析】對A球，剪斷細繩兒的瞬間，細繩iL的拉力將發(fā)生突變，合力垂直于細繩】L斜向下，細繩L的拉力

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大小為吊=mgcos0,A球的加速度大小^=gsin9；對B球，剪斷細繩2L的瞬間，彈簧彈力不變，合力水平向

右，彈簧彈力大小F=mg,B球的加速度大小a=gtan。，的以=eos9=

UO50UB12U;B

FCOS

A

【規(guī)律總結(jié)】“兩關(guān)鍵''四步耳矍巧解瞬時性問題F1

1.分析瞬時加速度的“兩個關(guān)鍵'

⑴分析瞬時前、后的受力情況和運動狀態(tài)。

⑵明確繩或桿類、彈簧或橡皮條類模型的特點。

2.“四個步驟'

第一步：分析原來物體的受力情況。

第二步：分析物體在突變時的受力情況。

第三步：由牛頓第二定律列方程。

第四步：求出瞬時加速度，并討論其合理性。

考點五.動力學(xué)中的“傳送帶”模型

【考點詮釋】

1.水平傳送帶問題

w=0(?o^0)

n

()

求解的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷。

判斷摩擦力時要注意比較物體的運動速度與傳送帶的速度。物體的速度與傳送帶速度相等的時刻就是物體所受

摩擦力發(fā)生突變的時刻。

2.傾斜傳送帶問題

求解的關(guān)鍵在于認真分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而確定其是否受到滑動摩擦力作用，如果受到滑動

摩擦力作用應(yīng)進一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運動情況。當物體速度與傳送帶

速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變。

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【典例分析8]一傳送帶裝置如圖所示，其中AB段是水平的，長度m=4m,BC段是傾斜的，長度cL=5m,

傾角為0=37。，AB和BC由B點通過一段短的圓弧連接（圖中未畫出圓弧），傳送帶以v=4IR/S的恒定速率順時

針運轉(zhuǎn)，己知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)u=Q5,重力加速度g取10m/so現(xiàn)將一個工件（可看作質(zhì)點）無初

速度地放在A點，求:

⑴工件第一次到達B點所用的時間;

⑵工件沿傳送帶上升的最大高度；

⑵工件運動了23s后所在的位置。

【答案】⑴1.4s（2）24m⑶在A點右側(cè)24nl處

【解析】（1）工件剛放在水平傳送帶上的加速度大小為a,由牛頓第二定律得Uirg=mai

1

解得a=ug=5

i

經(jīng)t時間工件與傳送帶的速度相同，解得

1

ti=-Q8s

ai

工件前進的位移為X=J名3公

2=1.6m

ii

此后工件將與傳送帶一起勻速運動至B點，用時

t2="I」=0.6s

v

所以工件第一次到達B點所用的時間

t=trR薩L4So

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⑵在傾斜傳送帶上工件的加速度為a,由牛頓第二定律得umgcos0—mgsin0=ma2

2

解得a=-2m/3

2

由速度位移公式得0-0=2a2嘉1

解得h=24m。

m

⑶工件沿傳送帶向上運動的時間為1=工匕2s

3vsin0

此后由于工件在傳送帶的傾斜段運動時的加速度相同，在傳送帶的水平段運動時的加速度也相同，故工件將在

傳送帶上做往復(fù)運動，其周期為T,則

T=2trl-2t=3=5.6s

工件從開始運動到第一次返回傳送帶的水平部分，且速度變?yōu)榱闼钑r間6=2trH+2tq62s,而23s=bt+

3T,這說明經(jīng)過23s后工件恰好運動到傳送帶的水平部分，且速度為零，故工件在A點右側(cè)，到A點的距離

=Ljnrx=i24m0

【規(guī)律息結(jié)】

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考點六動力學(xué)中的“板一塊”模型

【考點詮釋】

1.模型特點：涉及兩個物體，并且物體間存在相對滑動。

2.兩種位移關(guān)系：滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運動時，位移之差等于板長；

反向運動時，位移之和等于板長。

3.解題思路

⑴審題建模：求解時應(yīng)先仔細審題，清楚題目的含義、分析清楚每一個物體的受力情況、運動情況。

⑵求加速度：準確求出各物體在各運動過程的加速度(注意兩過程的連接處加速度可能突變)。

⑶明確關(guān)系：找出物體之間的位移微程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口。求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個過程的紐帶，

每一個過程的木速度是下一個過程的初速度。

【典例分析9］如圖所示，傾角a=30°的足夠長光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一長L=1.8m、質(zhì)量M=3

kg的薄木板，木板的最右端疊放一質(zhì)量m=lkg的小物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)口=￡3。對木板施加沿

2

斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運動。設(shè)物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，重力加速度g取10m/s,物塊可視為質(zhì)點。

⑴為使物塊不滑離木板，求力F應(yīng)滿足的條件；

⑵若F=37.5N,物塊能否滑離木板？若不能，請說明理由；若能，求出物塊滑離木板所用的