《2019高考物理總復(fù)習(xí) 提分策略一 臨考必記1 力與物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理總復(fù)習(xí) 提分策略一 臨考必記1 力與物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)案(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.力與物體的運(yùn)動(dòng)
[基本公式]
1.彈簧彈力
F=kx
2.滑動(dòng)摩擦力
Ff=μFN
3.物體平衡的條件
F合=0或Fx合=0,F(xiàn)y合=0.
4.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式
速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+at2
速度與位移關(guān)系公式:v2-v=2ax
位移與平均速度關(guān)系公式:x= t=t
5.牛頓運(yùn)動(dòng)定律
(1)牛頓第二定律
F合=ma?
(2)牛頓第三定律
物體之間作用力與反作用力的關(guān)系.
6.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
(1)位移關(guān)系
水平位移x=v0t
豎直位移y=gt2
合位移的大小s=,合位移的方向tan α=.如圖所示.
(2)速度
2、關(guān)系
水平速度vx=v0,豎直速度vy=gt,合速度的大小v=,
合速度的方向tan β=.
(3)重要推論
①速度偏角與位移偏角的關(guān)系為tan β=2tan α.
②末速度反向延長(zhǎng)線交于水平位移的中點(diǎn)(好像從中點(diǎn)射出).
7.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
(1)v、ω、T、f及半徑的關(guān)系:T=,ω==2πf,v=r=2πfr=ωr.
(2)向心加速度大?。篴==ω2r=4π2f2r=r.
(3)向心力大?。篎=ma=m=mω2r=mr=4mπ2f2r.
8.萬(wàn)有引力及天體勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(1)重力和萬(wàn)有引力的關(guān)系
①在赤道上,有G-mg=mRω2=mR.
②在兩極時(shí),有G=mg
3、.
(2)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系
由G=
9.第一宇宙速度
v1=7.9 km/s是人造衛(wèi)星沿地面切線的最小發(fā)射速度,也是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度.
[二級(jí)結(jié)論]
一、靜力學(xué)
1.三個(gè)共點(diǎn)力平衡,則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等,方向相反,多個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí)也有類似的特點(diǎn).
2.兩個(gè)分力F1和F2的合力為F,若已知合力(或一個(gè)分力)的大小和方向,又知另一個(gè)分力(或合力)的方向,則第三個(gè)力與已知方向不知大小的那個(gè)力垂直時(shí)有最小值(如圖所示).
二、運(yùn)動(dòng)學(xué)
1.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(或末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng))的常用比例
(1)時(shí)
4、間等分(T):①1T末、2T末、3T末、…、nT末的速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
②第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、…、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比
x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
③連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差Δx=aT2,進(jìn)一步有xm-xn=(m-n)aT2,此結(jié)論常用于求加速度.
(2)位移等分(x):通過(guò)第1個(gè)x、第2個(gè)x、第3個(gè)x、…、第n個(gè)x所用時(shí)間之比
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).
2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度
3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻、中間位置的速度
4.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
5、t上=t下== ,同一位置速度大小v上=v下.
5.追及相遇問(wèn)題
(1)勻減速追勻速:恰能追上或追不上的關(guān)鍵:v勻=v勻減.
(2)v0=0的勻加速追勻速:v勻=v勻加時(shí),兩物體的間距最大.
(3)同時(shí)同地出發(fā)兩物體相遇:時(shí)間相等,位移相等.
(4)A與B相距Δs,A追上B:sA=sB+Δs;如果A、B相向運(yùn)動(dòng),相遇時(shí):sA+sB=Δs.
6.“剎車陷阱”,應(yīng)先求滑行至速度為零即停止的時(shí)間t0,如果題干中的時(shí)間t大于t0,用v=2ax或x=求滑行距離;若t小于t0時(shí),用x=v0t+at2求滑行距離.
7.小船過(guò)河問(wèn)題
(1)當(dāng)船速大于水速時(shí)
①船頭的方向垂直于水流的方向,則小
6、船過(guò)河所用時(shí)間最短,t=.
②合速度垂直于河岸時(shí),航程s最短,s=d.
(2)當(dāng)船速小于水速時(shí)
①船頭的方向垂直于水流的方向時(shí),所用時(shí)間最短,t=.
②合速度不可能垂直于河岸,最短航程s=d·(如圖所示).
8.繩(桿)端速度分解(如圖所示):沿繩(或桿)方向的速度分量大小相等.
三、運(yùn)動(dòng)和力
1.無(wú)外力作用沿粗糙水平面滑行的物體:a=μg.
2.無(wú)外力作用沿光滑斜面下滑的物體:a=gsin α.
3.無(wú)外力作用沿粗糙斜面下滑的物體:a=g(sin α-μcos α).
4.沿如圖所示光滑斜面下滑的物體:
5.如圖所示,一起做加速運(yùn)動(dòng)的物體,若力是作用于m1上
7、,則m1和m2的相互作用力為FN=,與有無(wú)摩擦無(wú)關(guān),平面、斜面、豎直方向都一樣.
6.下面幾種物理模型,在臨界情況下,a=gtan α(如圖所示).
7.下列各模型中,速度最大時(shí)合力為零,速度為零時(shí),加速度最大.
四、圓周運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力
1.圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)論
(1)同一轉(zhuǎn)軸上各點(diǎn)的角速度相等;
(2)同一皮帶上各點(diǎn)的線速度大小相等.
2.豎直軌道圓周運(yùn)動(dòng)的兩種模型
繩端系小球,從水平位置無(wú)初速度釋放下擺到最低點(diǎn),繩上拉力FT=3mg,向心加速度a=2g,與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān).小球在“桿”模型最高點(diǎn)vmin=0,v臨=.
v>v臨,桿對(duì)小球有向下的拉力,v=v臨,桿對(duì)小球的
8、作用力為零,v
9、
[臨考必練]
1.如圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上,B放在彈簧上并緊挨著豎直墻壁.初始時(shí)A、B靜止,現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動(dòng),則施力F后,下列說(shuō)法正確的是( )
A.A、B之間的摩擦力一定變大
B.B與墻面間的彈力可能不變
C.B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力
D.彈簧彈力一定不變
解析:對(duì)物塊A進(jìn)行受力分析,可知開(kāi)始時(shí)物塊A在重力、斜面體B對(duì)它的支持力以及靜摩擦力的作用下保持平衡,所受的靜摩擦力大小為mAgsin α,當(dāng)施加力F后,物塊A仍然靜止,若F
10、B整體為研究對(duì)象,開(kāi)始時(shí)B與墻面間的彈力為零,施加力F后,彈力變?yōu)镕cos α,B錯(cuò)誤;由于A、B保持靜止,故彈簧的形變量不變,彈簧的彈力不變,D正確;施加力F之前,B與墻之間無(wú)摩擦力,施加力F后,B與墻之間一定有摩擦力,C錯(cuò)誤.
答案:D
2.一個(gè)物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),比較該物體在減速運(yùn)動(dòng)的倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.經(jīng)歷的時(shí)間之比是1∶2∶3
B.平均速度之比是3∶2∶1
C.平均速度之比是1∶(-1)∶(-)
D.平均速度之比是(+)∶(+1)∶1
解析:將末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)看成是反方向的初速度為零的勻
11、加速直線運(yùn)動(dòng)(逆向思維),則物體從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的三段位移所用時(shí)間之比為t1∶t2∶t3=1∶(-1)∶(-),則在倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi),物體所經(jīng)歷的時(shí)間之比為(-)∶(-1)∶1,平均速度之比為∶∶1=(+)∶(+1)∶1,故選項(xiàng)D正確.
答案:D
3.一輛汽車在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn),t=0時(shí)刻起運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移與速度的關(guān)系為x=10-0.1v2(各物理量均采用國(guó)際單位).下列分析正確的是( )
A.上述過(guò)程的加速度大小為0.2 m/s2
B.剎車過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為2 s
C.t=0時(shí)刻的速度為5 m/s
D.剎車過(guò)程的位移為5 m
解析:根據(jù)速度—位移
12、公式有x==+,對(duì)應(yīng)題中關(guān)系式中的系數(shù)可得=10 m,=-0.1 m-1·s2,解得加速度a=-5 m/s2,t=0時(shí)刻的速度v0=10 m/s,故剎車持續(xù)時(shí)間t==2 s,剎車過(guò)程中的位移x==10 m,B正確.
答案:B
4.如圖所示,在物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上取水平距離Δs相等的三點(diǎn)A、B、C,量得Δs=0.2 m;又量出它們之間的豎直方向的距離分別為h1=0.1 m,h2=0.2 m,g取10 m/s2.利用這些數(shù)據(jù),可得( )
A.物體從A到B的時(shí)間小于從B到C的時(shí)間
B.若tAB=tBC=T,則h2-h(huán)1=gT2
C.物體拋出時(shí)的初速度為1 m/s
D.物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)豎
13、直分速度為1 m/s
解析:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),A到B和B到C的水平距離相等,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,A錯(cuò)誤;在豎直方向上物體做自由落體運(yùn)動(dòng)且tAB=tBC=T,故根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h2-h(huán)1=gT2,解得T= =0.1 s,則物體拋出時(shí)的初速度v0==2 m/s,B正確,C錯(cuò)誤;物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)其豎直分速度vBy==1.5 m/s,D錯(cuò)誤.
答案:B
5.傾角為θ=45°、外表面光滑的楔形滑塊M放在水平面AB上,在滑塊M的頂端O處固定一細(xì)線,細(xì)線的另一端拴一小球,已知小球的質(zhì)量為m= kg,當(dāng)滑塊M以a=2g的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線拉力的大小為(g取10 m/s2)
14、( )
A.10 N B.5 N C. N D. N
解析:當(dāng)滑塊向右運(yùn)動(dòng)的加速度為某一臨界值時(shí),斜面對(duì)小球的支持力恰好為零,此時(shí)小球受到重力和線的拉力的作用,如圖甲所示,根據(jù)牛頓第二定律,有FTcos θ=ma0,F(xiàn)Tsin θ-mg=0,其中θ=45°,解得a0=g,則知當(dāng)滑塊向右運(yùn)動(dòng)的加速度a=2g時(shí),小球已“飄”起來(lái)了,此時(shí)小球受力如圖乙所示,則有,F(xiàn)T′cos α=m·2g,F(xiàn)T′sin α-mg=0,又cos2α+sin2α=1,聯(lián)立解得FT′=10 N,故選項(xiàng)A正確.
答案:A
6.在距地球表面高度等于地球半徑R的軌道上有一繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船,飛船
15、上水平放置了一臺(tái)臺(tái)秤,臺(tái)秤上放有一傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面,斜面的上表面光滑,初始時(shí)裝置處于穩(wěn)定狀態(tài).現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊輕放于斜面上,如圖所示.已知地球表面的重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物塊m將沿斜面加速下滑
B.臺(tái)秤的示數(shù)將變成(M+m)g-mgsin2θ
C.臺(tái)秤的示數(shù)將變成[(M+m)g-mgsin2θ]
D.將上表面光滑的斜面M換成上表面粗糙的斜面M,對(duì)臺(tái)秤的讀數(shù)無(wú)影響
解析:繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船內(nèi)的所有物體都處于完全失重狀態(tài),重力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力,所以物塊m將相對(duì)于斜面靜止,且對(duì)斜面沒(méi)有壓力,斜面對(duì)臺(tái)秤也沒(méi)有壓力,故臺(tái)秤的示數(shù)始
16、終為0,D正確.
答案:D
7.如圖所示,用一小車通過(guò)輕繩提升一貨物,某一時(shí)刻,兩段繩恰好垂直,且拴在小車一端的繩與水平方向的夾角為θ,此時(shí)小車的速度為v0,則此時(shí)貨物的速度為( )
A.v0 B.v0sin θ
C.v0cos θ D.
解析:將車和貨物的速度進(jìn)行分解,如圖所示,車的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度,根據(jù)平行四邊形定則,有v0cos θ=v繩,而貨物的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度,則有v貨cos α=v繩.由于兩段繩相互垂直,所以α=θ.由以上兩式可得,貨物的速度等于小車的速度,A正確.
答案:A
8.2017年春晚,摩
17、托車特技表演引爆上海分會(huì)場(chǎng)的氣氛,稱為史上最驚險(xiǎn)刺激的八人環(huán)球飛車表演.在舞臺(tái)中固定一個(gè)直徑為6.5 m的圓形鐵籠,八輛摩托車始終以70 km/h的速度在鐵籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)追逐,旋轉(zhuǎn)軌道有時(shí)水平,有時(shí)豎直,有時(shí)傾斜.關(guān)于摩托車的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(g取10 m/s2)( )
A.摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí),對(duì)鐵籠的壓力最大
B.摩托車駕駛員始終處于失重狀態(tài)
C.摩托車始終機(jī)械能守恒
D.摩托車的速度小于70 km/h,就會(huì)脫離鐵籠
解析:摩托車在最低點(diǎn)時(shí),向心加速度向上,合力向上,則支持力大于重力,有FN=mg+m,在最高點(diǎn)時(shí)鐵籠對(duì)車的支持力(方向向下)與重力的合力提供向心力,有FN′
18、=m-mg,而其余位置支持力大小介于二者之間,結(jié)合牛頓第三定律可知摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí),對(duì)鐵籠的壓力最大,A正確;由A的分析可知,摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài),B錯(cuò)誤;摩托車的速度不變,則動(dòng)能不變,而重力勢(shì)能隨高度發(fā)生變化,所以摩托車的機(jī)械能不守恒,C錯(cuò)誤;摩托車通過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件是恰好由重力提供向心力,則有mg=m,得v0== m/s=5.7 m/s=20.5 km/h,所以摩托車的速度小于70 km/h時(shí)不一定會(huì)脫離鐵籠,D錯(cuò)誤.
答案:A
9.暗物質(zhì)是二十世紀(jì)物理學(xué)之謎,對(duì)該問(wèn)題的研究可能帶來(lái)一場(chǎng)物理學(xué)的革命.為了探測(cè)暗物質(zhì),我國(guó)在2015年12月17日成功發(fā)射了一顆被命
19、名為“悟空”的暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星.已知“悟空”在某軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約90 min.關(guān)于“悟空”,下列說(shuō)法正確的是( )
A.“悟空”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度大
B.“悟空”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小
C.“悟空”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍
D.“悟空”的線速度大于第一宇宙速度
解析:由G=m()2(R+h)得T= ,因?yàn)門悟