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专题2 力与运动

高 三 物 理 第 二 轮 专 题 复 习 资 料专题二 力与运动第一讲 力与直线运动题型分类聚焦:类型一:加速度的理解例1:某质点做匀变速直线运动,初速度大小v 1=2m/s ,经过2s 时间,速度大小变为v 2=6m/s ,则质点的加速度大小可能为( )A. 1 m/s 2B. 2 m/s 2C. 3 m/s 2D. 4 m/s 2 类型二:平均速度例2:(2006四川 14)2006我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功。

设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,到达起飞速度v 所需时间为t ,则起飞前的运动距离为( )A.vtB.2vtC.2vt D 不确定 分析:飞机做初速度为零的匀加速运动,可以用位移公式求解,但比较麻烦。

根据匀变速运动的平均速度20tv v v +=求解简洁一些。

类型二:匀减速类型分析 1 :.刹车式例3 如图所示,粗糙的水平地面上有一物块,物块与地面的动摩擦因数μ=0.2,现给物块一初速度v=4m/s ,则经过时间t=3s 时物块的位移( )A. 3 mB. 4 mC. 6 mD. 12m分析:物块在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度a=μg=2m/s 2,当物体速度为零时,所经历的时间为2s ,题干告诉的时间为3s ,所以在3s 内,前2s 物体做匀减速运动,后1s 内物体静止不动。

物体运动的有效时间为2s 。

2.上抛式例4 如图所示,某一弹射装置可以使小球以初速度v=20m/s 竖直上抛,则经过时间t=3s 时,小球离地的的高度为( )A. 15 mB. 20 mC. 25 mD. 30m点评:竖直上抛运动从运动过程分析有往复(上升阶段、下降阶段),但从运动性质分析,因为所受合外力恒定,所以在物体落地之前物体做匀减速运动。

3.混合式例5 如图所示,粗糙斜面倾角θ=370,物块与斜面的动摩擦因数μ=0.5,物体的初速度为10m/s ,则经时间t=2s 物体离出发点的距离为(斜面足够长)______________m 。

分析:物体沿斜面向上做匀减速运动直至速度为零,因为μ<tan θ,所以物体将加速下滑。

类型三:斜面与匀变速运动 1.等高斜面例6 如图所示,AB 、AC 、AD 分别为竖直平面内三根固定的光滑细杆,其倾角分别是600、450、300,且高度相等,每根杆都套有一个小滑环,三个小环同时从最高点由静止释放,分别沿AB 、AC 、AD 运动,运动到最低点的时间分别为t 1、t 2、t 3,则( )A 321t t t == B. 321t t t << C. 321t t t >> D. 231t t t >=分析:滑环沿不同的杆做匀加速运动,倾角不同,细杆的长度和滑环的加速度不同,影响滑环的运动时间。

2.等底斜面例7 如图所示,某一建筑工地房屋已基本完工,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快流下(认为屋顶斜坡光滑),要设计好房顶的坡度,则设计的屋顶倾角θ应多大( )A 300 B. 370 C. 450 D. 600分析:雨滴沿屋顶斜面匀加速下滑,倾角不同时,屋脊高度和雨滴下滑的加速度不同,房子的宽度不变。

3.等时圆例8 如图所示,A 、B 、C 、D 是半径为R 的竖直圆周上的点,AB 、AC 、AD 是光滑的轨道,一物体从A 点由静止出发,沿不同的轨道到B 、C 、D 的时间分别是t 1、t 2、t 3,关于时间的长短正确的是( ) A 、t 1<t 2<t 3 B 、t 1>t 2>t 3 C 、t 3>t 1>t 2 D 、t 1=t 2=t 3分析:物体沿不同轨道匀加速下滑,加速度不同,路径长度不同。

类型四:运动图像 例9(山东08 17)质量为1500kg 的汽车在平直的公路上运动,v-t 图象如图所示。

由此可求( ) A 前25s 内汽车的平均速度 B 前l0s 内汽车的加速度 C 前l0s 内汽车所受的阻力D15~25s 内台外力对汽车所做的功分析:根据v-t 图像分析汽车的运动情况:0-10s ,正向匀加速;10-15s ,正向匀速;15-25,正向匀加速。

点评:图像作为一种语言形式,必须会读取相关的信息。

V-t 图像的斜率表示加速度大小,图线与坐标轴所围成的面积表示位移大小,数值的正负表示速度的方向。

例10 一匀变速直线运动的物体,设全程的平均速度为v 1,运动中间时刻的速度为v 2,经过全程为v 3,则下列关系正确的是( )A.1v > 2v > 3vB. 1v < 2v = 3vC. 1v = 2v < 3vD. 1v >2v =3v分析:物体作匀变速直线运动,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,满足20tv v v +=,位移中点的瞬时速度表达式较繁琐,我们用图像法分析。

点评:当解析法不能或不易解决的的问题,可以考虑用图像法分析。

练习1:(06广东).a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图1所示,下列说法正确的是:()A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度B.20秒时,a、b两物体相距最远C.60秒时,物体a在物体b的前方D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200m练习2:(07广东)甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动v——t图象如图所示,在3s末两质点在途中相遇,两质点出发点间的距离是:()A.甲在乙之前2mB.乙在甲之前2mC.乙在甲之前4mD.甲在乙之前4m第二讲力与曲线运动题型分类聚焦:类型一:合运动轨迹的分析例1:关于互相垂直的初速度不为零的匀加速直线运动的合运动的轨迹,下列说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线,也可能是曲线D.以上说法均不对分析:如果合速度方向不变,合运动为直线运动;如果和速度方向变化,合运动为曲线运动。

点评:速度方向变化与否决定轨迹的曲直。

从力的角度讲:如果合外力与速度共线,作直线运动;如果不共线,做曲线运动。

类型二:平抛运动的的特点例2 (06重庆卷)如图,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出,经过时间t a和t b后落到与两出点水平距离相等的P点。

若不计空气阻力,下列关系式正确的是()A. t a>t b, v a<v bB. t a>t b, v a>v bC. t a<t b, v a<v bD. t a>t b, v a>v b分析:a、b两球分别作平抛运动:水平方向匀速运动,竖直方向自由落体。

类型三:平抛匀变速的理解例3如图所示,甲做自由落体运动,乙球做平抛运动,关于两球的说法正确的是()A.甲球做匀变速运动,乙球做非匀变速运动B.甲乙两球都做匀变速运动C.两球的速度变化率相同D. 两球的速度变化率不相同分析:甲球自由落体,匀加速直线运动;乙球做平抛运动,所受合外力为重力。

两者轨迹不同,但所受合外力相同。

点评:判断速度是不是匀变,一般不直接考查速度的变化情况,而使分析物体的受力情况,只要合外力(加速度)恒定即为匀变速运动,与轨迹无关。

类型四:平抛与斜面例4如图所示,以初速度v0水平抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是()A.gvθsin0 B.gvθcos0 C.gvθtan0 D.gvθcot分析:物体做平跑运动,可根据物体下落的竖直高度(221gth=)或竖直分速(gtv=)求运动时间。

点评:理解“垂直撞在斜面上”的物理内涵。

例5如图所示,小球从斜面的A点以速度v0水平抛出,落在斜面上的B点,已知斜面倾角为θ,则小球从抛出开始经过多长时间离斜面最远()A.gvθsin0 B.gvθcosC.gvθtan0 D.gvθcot分析:小球做平抛运动,离斜面最远的的条件是垂直斜面的分速度为零,也可以认为小球的速度平行于斜面。

点评:分析物体离开斜面最远的条件是解题的关键。

类型五:竖直面内的圆周运动例 6 如图所示,轻杆的一端可绕光滑转动轴O自由转动,另一端固定一个小球.给小球一个初速度,使小球能在竖直面内绕O做圆周运动。

a、b分别是小球轨迹的最高点和最低点.在a、b两点处杆对球的作用力可能是()A.a处为压力,b处为压力B.a处为拉力,b处为拉力C.a处为拉力,b处为压力D.a处b处作用力都为零分析:小球在轻杆的束缚下在竖直面内做圆周运动,在最高点、最低点的向心力由重力和轻杆的作用力的合力提供。

点评:分析小球在最高点、最低点向心力的来源。

注意分析束缚物为轻杆、细绳的区别。

第三讲万有引力与航天1.知识方法梳理天体的运动为圆周运动,万有引力提供向心力,地球表面万有引力近似等于重力。

2.题型分类聚焦:类型一:重力的理解:例1(2008江苏1):火星的质量和半径分别约为地球的101和21,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为()(A)g2.0(B)g4.0(C)g5.2(D)g5分析:物体的重力是由于受到星球的吸引而产生的,一般认为万有引力等于重力。

类型二:万有引力与基本知识的结合例2(2006重庆):宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h 处释放,经时间t 后落到月球表面(设月球半径为R )。

据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为( ) A.t Rh2 B. t Rh2 C. t RhD. tRh 2 分析:物体在月球重力的作用下做自由落体。

飞船在月球表面飞行时满足月球的万有引力提供向心力。

点评:在思维上要把“高高在上的天体运动”与地面常见的常规运动联系起来。

类型三:基本公式的应用例3(2008 广东 12):图7是“嫦娥一号奔月”示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测.下列说法正确的是( ) A.发射"嫦娥一号"的速度必须达到第三宇宙速度B 、在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关C 、卫星受到的引力与它到月球中心距离的平方成反比D 、在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力 分析:卫星绕星球运转,万有引力提供向心力。

点评:把实际问题抽象成物理模型。

卫星运转的力学制约关系是万有引力充当向心力。

类型四:近心、离心与圆周运动例4发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后经点火加速,使其沿椭圆轨道2运行,然后再次点火加速,将卫星送入同步轨道3。

轨道1、2相切于Q 点,轨道2、3相切于P 点,如图所示,当卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时,下列说法正确的是( )A 、卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B 、卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率C 、卫星在轨道2上经过Q 点时的加速度大于它在轨道1上经过Q 点时的加速度D 、卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度 分析:卫星所受的万有引力恰好提供卫星做圆周运动所需要的向心力时,卫星做稳定的匀速圆周运动;当万有引力不足以提供向心力时,卫星做离心运动;当万有引力大于向心力时,卫星做近心运动。

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