高三物理-力学知识复习(含答案).doc

力学知识复习【知识点梳理】 一、静力学力概念定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力物体而存在。效果：要素：大小、方向、作用点（力的图示）使物体发生形变改变物体运动状态分类效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力性质：重力：方向、作用点（关于重心的位置）弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律）摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小运算平行四边形定则力的合成力的分解|F1F2|F合F1F21、物体系的平衡（优先整体法，需要时再隔离！）。如拱形桥；夹砖块；斜面体与滑块；杆与重物 2、综合：与能量、热学、电场、磁场综合。高考热点一：物体系平衡F1F2F3F4OBA2007.10如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的 （ ）A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 答案：BC2. 如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，则绳子BC中的拉力的变化情况是（ ）A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大3.如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；是三根线的结点，b水平拉着B物体，c沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是，则下列说法中错误的是（ ）A弹簧的弹力为 10 N B重物A的质量为2kgC桌面对B物体的摩擦力为N DOP与竖直方向的夹角为4如图，一固定斜面与水平方向成角，一物块质量为m，在一垂直于斜面的压力F作用下，保持静止状态，则物块受力个数为（ ）mFA可能受3个力 B可能受4个力C一定受3个力 AB图1-285如图128所示，A、B是两块质量均为 m的木块，它们之间、B与地面之间的摩擦系数均为，现对A施加一水平向右的拉力F，可使A向右、B向左作匀速直线运动，若滑轮摩擦不计，则F的大小为 。高考热点三：跨章综合 2006.125半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳。开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置。现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F=mg，两圆盘转过的角度=_时，质点m的速度最大。若圆盘转过的最大角度=，则此时恒力F=_。答案：2010.25如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，与水平方向夹角为30，质量为m的小球套在杆上。在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端。为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角=_，拉力大小F=_。答案：60；mg。201115如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力的功率为 （ ）（A）mgL （B）mgL（C）mgL （D）mgL答案：C 二、牛顿定律1、力和运动之间的基本关系。2、变力作用下的动态分析。3、图像分析。4、多过程问题。5、关联物体（类“连接体”问题，通常为动静结合）。6、实验题。7、综合、辨析：与平衡、功能关系、电场、磁场的整合。 高考热点一：力和运动之间的基本关系2002.7一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动探测器通过喷气而获得推动力以下关于喷气方向的描述中正确的是 （ ）A探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B探测器加速运动时，竖直向下喷气C探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D探测器匀速运动时，不需要喷气答案：C高考热点二：变力作用下的动态分析2000.3一小球用轻绳悬挂在某固定点，现将轻绳水平拉直，然后由静止开始释放小球，考虑小球由静止开始运动到最低位置的过程 （ ） （A）小球在水平方向的速度逐渐增大 （B）小球在竖直方向的速度逐渐增大（C）到达最低位置时小球线速度最大 （D）到达最低位置时绳中的位力等于小球重力答案：A、C2000.6匀速上升的升降机顶部悬殊有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球，若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中 （ ）（A）速度逐渐减小 （B）速度先增大后减小（C）加速度逐渐增大 （D）加速度逐渐减小 答案：A、C201116如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力 （ ）（A）小于N （B）等于N（C）等于N+F （D）大于N+F答案：D * 1999.11如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态设拔去销钉M瞬间，小球加速度的大小为12米秒2若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是（取g=10米/秒2） （ ）A22米/秒2，竖直向上 B22米/秒2，竖直向下 C2米/秒2，竖直向上 D2米/秒2，竖直向下 答案：B，C高考热点三：图像分析201119受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v-t图线如图所示，则 （ ）（A）在0t1秒内，外力F大小不断增大（B）在tl时刻，外力F为零（C）左tlt2秒内，外力F大小可能不断减小（D）在tlt2秒内，外力F大小可能先减小后增大FF/Nt/s462055.5v/ms-1t/s462012007.19B固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小环的质量m；（2）细杆与地面间倾角。答案： 0-2s： 由图得2s以后： 由、得 由式，2009.22如图（a），质量m1kg的物体沿倾角q37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示。求：物体与斜面间的动摩擦因数m；比例系数k。答案：（1）对初始时刻：mgsinqmmgcosqma0，m0.25（2）对末时刻：mgsinqmNkvcosq0，Nmgcosqkvsinq，k0.84kg/s，高考热点四：多过程问题2010.11将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体 （ ） （A）刚抛出时的速度最大 （B）在最高点的加速度为零（C）上升时间大于下落时间 （D）上升时的加速度等于下落时的加速度答案：A2000.21风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小班干部所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数。（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？（sin37=0.6，cos37=0.8）答案：（1）设小球所受的风力为F，小球质量为 （2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为沿杆方向垂直于杆方向 可解得 2006.21质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角=37。力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后，速度减为零。求：物体与斜面间的动摩擦因数和物体的总位移S（已知sin370.6，cos370.8，g=10ms2）答案：物体的整个运动分为两部分，设撤去力F瞬间物体的速度为v，则:由v=a1t1 和 0=v-a2t2 得：a1t1=a2t2 或 2a1=1.25a2 由、式解得=0.25 代入、式得a1=5(m/s2) ，a2=8(m/s2) ， s1(m) ABC2007.21如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据（重力加速度g=10m/s2）t（s）0.00.20.41.21.4v（m/s）0.01.02.01.10.7求：（1）斜面的倾角； （2）物体和水平面之间的动摩擦因数；（3）t=0.6s时的瞬时速度v答案：物体在斜面上运动时为匀加速运动， 解出。物体在平面上运动时为匀减速运动， 解出。物体在平面上运动时，有，即；物体在斜面上运动时，有。 即时物体在平面上，设其速度为v， 201131（12分）如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至B处。（已知cos37=0.8，sin37=0.6。取g=10m/s2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数；（2）用大小为30N，与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。31. (12分)解答与评分标准：(1)物体做匀加速运动， (1分)解出 （1分）由牛顿第二定律得： （1分）解出 (1分) (1分)(2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t秒，撤去外力后，以大小为a的加速度匀减速t秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律得到： (1分) (1分) （1分）由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有 at= at （1分） （1分） （1分） （1分）（2）另解：设力F作用的最短时间为t，相应的位移为s，物体到达B处速度恰为0，由动能定理 （2分） （1分）由牛顿定律得到： （1分） （1分） （1分）=1.03s （1分）高考热点五：关联物体（类“连接体”问题，通常为动静结合）2004.5物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图），当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时， （ ）AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上 BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下 CA、B之间的摩擦力为零 DA、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质 答案：C2001.23如图所示，光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平极光滑相接，平板长为2L，L1m，其中心C固定在高为R的竖直支架上，R1m，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转问：（l）在外面上离平板高度为h0处放置一滑块A，使其由静止滑下，滑块与平板间的动摩擦因数0.2，为使平板不翻转，h0最大为多少？（2）如果斜面上的滑块离平板的高度为h10.45m，并在h1处先后由静止释放两块质量相同的滑块A、B，时间间隔为t0.2s，则B滑块滑上平板后多少时间，平板恰好翻转。（重力加速度g取10m/s2）答案：（1）设A滑到a处的速度为v0 fuN，Nmg，fma， aug 滑到板上离a点的最大距离为v022ugs0，s02gh0/2ugh0/u A在板上不翻转应满足条件：摩擦力矩小于正压力力矩，即M摩擦M压力umgRmg(Ls0) h0u(LUr)0.2(10.2)0.16 m （2）当h0.45m，vA3m/svAvB3m/s 设B在平板上运动直到平板翻转的时刻为t，取t0.2ssAvA(tt)ug(tt)2/2 sBvBtugt2/2 两物体在平板上恰好保持平板不翻转的条件是2umgRmg(LsA)mg(LsB) 由式等于式，得t0.2s2010.31倾角=37，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）。求：(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向；(2)地面对斜面的支持力大小；(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。答案：(1)，方向沿水平向左。(2)支持力大小。 (3)重力做功：=，摩擦力做功：， 合力做功或外力对木块做的总功； 动能的变化。所以，合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化（增加）。高考热点六：实验题2009.17如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度。改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。分析此图线的OA段可得出的实验结论是_。（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 （ ）（A）小车与轨道之间存在摩擦 （B）导轨保持了水平状态（C）所挂钩码的总质量太大 （D）所用小车的质量太大答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，C，热点练习七：跨章综合、辨析（