江苏省东台市三仓中学高考物理二轮复习 专题二 力和直线运动.doc

2015届高三物理二轮复习教学案专题二、力和直线运动【典型例题】【例题1】（匀变速直线运动规律的应用）物体以速度v匀速通过直线上的a、b两点需要的时间为t。现在物体由a点静止出发，先做加速度大小为a1的匀加速直线运动到某一最大速度vm后立即做加速度大小为a2的匀减速直线运动至b点停下，历时仍为t，则物体的 a. 最大速度vm只能为2v，无论a1、 a2为何值b. 最大速度vm可以为许多值，与a1、 a2的大小有关c. a1、 a2的值必须是一定的，且a1、 a2的值与最大速度vm有关d.a1、 a2必须满足【例题2】（v-t图像的应用）某学习小组对一辆自制小遥控汽车的性能进行研究。他们让这辆汽车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图，已知小车在0ts内做匀加速直线运动，ts10s内小车牵引力的功率保持不变，且7s10s为匀速直线运动；在10s末停止遥控，让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程小车受到的阻力ff大小不变。求小车受到阻力ff的大小。在ts10s内小车牵引力功率p 小车在加速运动过程中的总位移x。【例题3】（动力学两类基本问题）如图（a）所示质量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)。求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数m；（2）比例系数k。（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）【例题4】（运动学中的临界和极值问题）在水平长直的轨道上，有一长度为l的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为（1）证明：若滑块最终停在小车上，滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数无关，是一个定值v0（2）已知滑块与车面间动摩擦因数=0.2，滑块质量m=1kg，车长l=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力f，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力f大小应该满足什么条件？【例题5】（运动学中的连接体问题）如图所示，长为l、内壁光滑的直管与水平地面成30角固定放置将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为mkm的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于l.【例题6】(应用动力学方法分析传送带问题) 如图所示，竖直固定的光滑圆弧轨道ab半径r1.25 m，bc为水平传送带与a、b两驱动轮的切点，ab与bc水平相切于b点(未连接，圆弧轨道不影响传送带运动)一质量为m3 kg的小滑块，从a点由静止滑下，当传送带静止时，滑块恰好能滑到c点已知a、b两轮半径均为r0.4 m且两轮与传送带间不打滑，滑块与传送带间的动摩擦因数0.1，取g10 m/s2.问：(1)bc两点间的距离是多少？(2)当a、b顺时针匀速转动的角速度为0时，将滑块从a点由静止释放，滑块恰好能由c点水平飞出传送带求0的大小以及这一过程中滑块与传送带间产生的内能【例题7】（混合场内直线运动问题的分析）带负电的小物体a放在倾角为的足够长的绝缘斜面上，整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图物体a的质量为m，电荷量为-q，与斜面间的动摩擦因数为，它在电场中受到的电场力大小等于重力的一半。物体a在斜面上由静止开始下滑，经过时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小为b，此后物体a沿斜面继续下滑距离l后离开斜面。求：物体a在斜面上的运动情况如何？说明理由 物体a在斜面上运动的过程中有多少能量转化成内能？2015届高三物理二轮复习专题二提升练习1.（单）(2013浙江17)如图甲所示，水平木板上有质量m1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力f的作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小取重力加速度g10 m/s2，下列判断正确的是（ ）a5 s内拉力对物块做功为零b4 s末物块所受合力大小为4.0 nc物块与木板之间的动摩擦因数为0.4d6 s9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s22.（多）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是 ( )a从0到t1时间内，小车可能做匀速直线运动b从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动c从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动d从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动f1f23.（多）如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为m1和m2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力f1、f2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是( )a若f1f2，m1m2，则v1v2b若f1f2，m1m2，则v1v2c若f1f2，m1m2，则v1v2 d若f1f2，m1m2，则v1v24如图所示，两条互相平行的光滑导轨位于水平面内，距离为l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为r=0.5的电阻，在x0的区域有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度b=0.5t. 一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置的导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于直杆的水平外力f的共同作用下做匀变速直线运动，加速度在小为a=2m/s2方向与初速度方向相反. 设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且连接良好.求：（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力f的大小和方向.5.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2，动力系统提供的恒定升力f =28 n。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。 （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度h = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。6.如图所示，质量m = 8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力f，f = 8n，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m = 2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数 = 0.2，小车足够长求从小物块放上小车开始，经过t = 1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g = 10m/s2）7.如图所示，在磁感应强度为b的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒oo在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为.一质量为m带电荷量为q的圆环a套在oo棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且 vc知滑块在传送带上受到向左的滑动摩擦力作用，即滑块要减速到c点(1分)mgma(1分)滑块减速时间t(1分)滑块位移x1vbtat2(1分)传送带运动的距离x2vct产生的内能qmg(x1x2)(1分)解得：q13.5 j例7解析：物体a在斜面上受重力、电场力、支持力、滑动摩擦力的作用，如图所示。由此可知：i. 小物体a在恒力作用下，先在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动；加上匀强磁场后，还受到方向垂直于斜面向上的洛伦兹力的作用，方可使a离开斜面，故磁感应强度应该垂直纸面向里，随着速度的增加，洛伦兹力增大，斜面的支持力减小，滑动摩擦力减小，物体继续做加速度增大的加速直线运动直到斜面的支持力为零，此后物体a将离开斜面。加磁场之前，物体a做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，有，由以上三式得：a在斜面上运动的距离为加上磁场后，受洛伦兹力的作用，随速度的增大支持力在减小，直到支持力为零时物体a离开斜面。有解得：物体a在斜面上运动的过程中，重力和电场力做正功，滑动摩擦力做负功，洛伦兹力不做功，由动能定理得： 物体a克服摩擦力做功，机械能转化成内能2014届高三物理二轮复习专题二提升练习1. d 2. ad 3. bd 4.（1）感应电动势e=blv （2分） （1分）所以i=0时，v=0 （1分）则： （2）最大电流 （1分）安培力=0.02n （1分）向右运动时f+f=ma 方向与x正向相反 （1分）向左运动时ff=ma 方向与x正向相反 （1分）5. 解：（1）第一次飞行中，设加速度为匀加速运动：（1分）由牛顿第二定律：（1分）解得：（1分）（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为匀加速运动：（1分）设失去升力后的速度为，上升的高度为由牛顿第二定律：（1分）（1分）（1分）解得：（1分）（3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为由牛顿第二定律（1分） f+f-mgma4 （1分）且（1分） v3a3t3（1分）解得t3（s）（或21s）（1分）6.解：开始一段时间，物块相对小车滑动，两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为ff=mg=4n物块在ff的作用下加速，加速度为am=ffm=2m/s2小车在推力f和f的作用下加速，加速度为am=fffm=0.5m/s2初速度为0=1.5m/s，设经过时间t1，两者达到共同速度，则有：=amt1=0+amt1代入数据可得：t1=1s，=2m/s在这t1时间内物块向前运动的位移为s1=12amt2=1m以后两者相对静止，相互作用的摩擦力变为静摩擦力将两者作为一个整体，在f的作用下运动的加速度为a，则f=（m+m）a得a=0.8m/s2在剩下的时间t2=t-t1=0.5s时间内，物块运动的位移为s2=t2+12at2，得s2=1.1m可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为s=s1+s2=2.1m答：经过t=1.5s小物块通过的位移大小为2.1m7.解：(1)由于tan，所以环将由静止开始沿棒下滑。环a沿棒运动的速度为v1时，受重力mg、洛伦兹力qv1b、杆的弹力fn1和摩擦力ff1=fn1，根据牛顿第二定律，对圆环a有沿棒的方向：mgsin-ff1=ma垂直棒的方向：fn1+qv1b=mgcos所以当ff1=0（即fn1=0）时，a有最大值am，且am=gsin此时qv1b=mgcos解得(2)设当环a的速度达到最大值vm时，环受杆的弹力为fn2，摩擦力为ff2=fn2此时应有a=0，即mgsin=ff2在垂直杆方向上：fn2+mgcos=qvmb解得8.解析：(1)小物块在bc上匀速运动，由受力平衡得 (1分) (1分) 而 (1分)由解得 (1分)(2)小物块在ca上做匀加速直线运动，受力情况如图所示。则 (1