高二物理会考复习——人教版知识精讲.doc

高二物理高二物理会考复习 一 会考复习 一 人教版人教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 会考复习 一 力 物体的平衡 直线运动 曲线运动部分知识点复习 一 力的概念 力是物体对物体的作用 1 注意要点 1 一些不接触的物体也能产生力 2 任一个力都有受力者和施力者 力不能离开物体而存在 3 力的作用效果 使物体发生形变或使物体动状态改变 4 力的单位 国际单位制单位是牛顿 符号为 N 5 力的测量工具是弹簧秤 测力 计 2 力的三要素分别为 大小 方向和作用点 3 力的图示 在图中必明确 1 作用点 2 大小 3 方向 4 大小标度 二 力学中力的分类 按力的性质分 1 重力 1 重力的定义 重力是由于地球对物体的吸引而产生的 2 重力大小 G mg 3 重力方向 竖直向下 4 作用点 重心 质量分布均匀 外形有规则物体的重心在物体的几何中心 一些 物体的重心在物体内 也有些物体的重心在物体外 5 测量物体重力时 要注意使物体处于相对于地球静止状态 2 弹力 1 定义 物体由于产生弹性形变 对跟它接触的物体产生的力 2 产生条件 a 物体相互接触 b 物体间相互挤压产生弹性形变 3 方向 和物体形变方向相反或和使物体发生形变的外力方向相反 压力和支持力的方向 垂直于接触面指向被压的物体和被支持的物体 绳子拉力的方 向 沿着绳子指向绳的收缩方向 3 摩擦力 1 定义 相互接触的两物体 如果有相对运动或相对运动趋势时 两物体的接触面 就产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力 这种力叫摩擦力 当两物体相对静止而有相对 运动的趋势时的摩擦力称为静摩擦力 当物体间发生相对运动时的摩擦力称为滑动摩擦力 2 滑动摩擦力 a 产生条件 两物体接触面压紧 且发生相对滑动 b 方向 和 相对运动方向相反 c 大小 d 称为动摩擦因数 和两物体的材料及接触面Nf 滑 粗糙程度有关 3 静摩擦力 a 产生条件 两物体接触面压紧 且有相对运动的趋势 b 方向 和相对运动趋势方向相反 c 大小 跟沿接触面切线方向的外力大小有关 一般应用二力 平衡的条件判断 d 范围 0 最大静摩擦力 一般情况下可以近似认为 m f 滑 ffm 三 两种方法 力的合成分解法以及物体的受力分析法 如果 F 的作用效果和 的作用效果相同 F 叫做 的合力 叫做 1 F 2 F 1 F 2 F 1 F 2 F F 的分力 已知分力求合力叫力的合成 已知合力求分力叫力的分解 1 力的合成 遵守平行四边形定则 两个共点力 的大小分别是 5N 8N 合力的大小范围是 当两 1 F 2 FNFN133 个力的夹角为时 合力的大小为牛 9089 用力的合成规则解题书写要求 1 作图法 a 严格作出力的合成图示 b 由图量出合力的大小和方向 2 计算法 a 作出力的合成草图 b 由图根据数学知识算出 F 大小 方向 2 力的分解 遵守平行四边形定则 注意要点 1 一个力可分解为无穷对分力 2 一个已知力有确定分解的条件 两个分力的方向确定或一个分力的大小方向确定 3 力的正交分解法 力沿两个互相垂 直的方向分解 用力的分解法解题书写要求 1 作出力的分解图 先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向 2 由图根据数学知识求分力大小和方向 3 物体的受力分析法 一般方法 1 先确定研究对象 2 把研究对象隔离出来 3 分析顺序 a 重力 b 弹 力 c 摩擦力 d 其它力 结合二力平衡条件进行判定 四 直线运动 1 机械运动 一物体相对于另一物体的位置改变 注意 运动是绝对的 静止是相对的 2 参照物 为了研究物体的运动而假定为静止的物体 注意 同一物体 由于选择参照 物不同 其运动情况可以不同 3 平动 物体各点的运动情况都相同的运动 平动可以是直线运动 也可是曲线运动 4 转动 物体各点都围绕转动轴做圆周运动 5 质点 动无影响小和形状对研究物体运物体做平动或物体的大把物体看成质点的条件 的点用来代替物体的有质量定义 6 路程 物体运动轨迹的长度 是标量 7 位移 由初位置指向末位置方向 初位置到末位置的距离大小 带箭头的有向线段由初位置指向末位置的表示方法 是矢量理量描述物体位置变化的物定义 8 速度 大小描述物体运动快慢 是矢量 方向描述物体运动的方向 tsv 9 平均速度 s 是位移 t 是发生 s 的对应时间 tsv 10 瞬时速度 物体在某一时刻或某一位置速度 是矢量 大小 描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢 方向 描述物体在某一时刻或某一位置的运动方向 11 速率 速度的大小 等于物体运动的路程和所用时间的比值 12 加速度 是矢量 t v a 物理意义 描述速度变化的快慢 方向 与方向相同 当 a 与 v 方向相同时 加速 当 a 与 v 方向相反时 减速 v 13 重力加速度 g 物体只受重力而产生的加速度 方向 竖直向下 大小 不同位置 g 的数值一般不同 赤道上 g 值比两极的 g 值小 不同物体在同一地点 g 值相同 五 常见的几种运动 1 匀速直线运动 物体在直线上运动 在任意相等时间里位移相等 即加速度 a 0 2 变速直线运动 物体在直线上运动 在相等时间内位移不相等 速度是变量 即 0 a 3 匀变速直线运动 物体在直线上运动 在任何相等时间内速度的变化量相等 即加速 度 a 是个定值 4 自由落体运动 物体只在重力作用下 从静止开始下落的运动 即 gav 0 0 5 竖直上抛运动 将物体以一定的初速度沿着竖直向上的方向抛出 不计空气阻力 的 运动 六 运动规律 匀变速直线运动 gsvv gttvs gtvv gav gsv gts gtv gav tvs vv a aTs vv t vs vv v asvv attvs atvv t t t t tt t t t 2 2 1 0 2 2 1 0 0 2 2 2 1 2 0 2 2 0 0 0 2 2 0 0 0 2 2 0 2 0 2 2 0 0 竖直上抛运动 自由落体 匀速直线运动 七 图象 1 位移 时间图象 s t 图象 在图一中 a 图线为加速运动图线 b 图线为匀速运动图线 c 图线为静止图线 d 图 线为减速图线 由 s t 图线可以求出 或判定 1 对应 t 时间的位移 2 对应某段位移所用时间 3 物体的运动性质 4 对应 t 时刻的速度 tgkv 图线斜率 2 速度 时间图像 v t 图象 在图二中 a 图线为匀加速运动图线 b 图线为匀速直线运动图线 c 图线为匀减速直 线运动图线 由 v t 图线可以求出 或判定 1 对应某一时刻 t 的速度 2 达到某一速度对应的时间 3 物体的运动性质 4 对应 t 时刻的加速度 tgka 图线斜率 a b C d t S 抛物线 抛物线 0 V0 0 a V c t b 图一图二 八 共点力作用下物体的平衡 1 平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态 2 共点力 同一作用点或作用线 或延长线 交于同一点的力 3 共点力作用下物体的平衡条件 合力为零 即 F合 0 应用正交分解法 平衡条件可表示为 0 0 合 合 y x F F 4 处理平衡问题的一般步骤 确定研究对象是否处于平衡状态 对研究对象进行 正确受力分析 若所受的力不在一直线上 且有三个或三个以上的力 则一般要利用正 交分解法列方程 九 共点力平衡条件的应用 1 用正交分解法解决较为复杂的平衡问题 2 平衡条件推论 当物体受到几个共点力的作用而平衡时 其中的任意一个力必定与 余下的其它力的合力等大反向 3 图解法 解有关变力问题 所谓图解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况 做一些较为 复杂的定性分析 从图形上一下就可以看出结果 得出结论 十 曲线运动 1 曲线运动定义 轨迹是曲线的运动 2 曲线运动的速度方向和性质 速度方向就是该点的切线方向 曲线运动的速度方向时刻改变 故曲线运动一定存在 加速度 曲线运动一定是变速运动 3 物体做直线运动条件 物体所受合外力为零或所受合外力方向和物体运动方向在同 一直线上 4 物体作曲线运动条件 合外力方向与速度方向不在同一直线上 十一 运动的合成和分解 1 有关运动的合成和分解的几个概念 结合课本实验红蜡块的运动引入 如果某物体同时参与几个运动 那么这物体实际运动就叫做那几个运动的合运动 那 几个运动叫做这个实际运动的分运动 已知分运动情况求合运动情况叫运动的合成 已知 合运动情况求分运动情况叫运动的分解 合运动的位移叫做合位移 分运动的位移叫分位移 合运动在一段时间内的平均速度 叫合速度 分运动在该同一段时间内的平均速度叫分速度 2 运动的合成及分解规则 平行四边形定则 1 合运动一定是物体的实际运动 2 分运动之间是相互不相干的 3 合运动和各分运动具有等时性 结合课本的演示实验进行讲解 4 合运动和分运动的位移 速度 加速度都遵守平行四边形定则 5 特例 初速为的匀加速直线运动 可看成是同方向的一个匀速运动和另一 0 v 个初速为零的匀加速直线运动的合运动 竖直上抛运动可看成是一个竖直向上的匀速直 线运动和另一个自由落体运动的合运动 两个匀速直线运动合成后一定是匀速直线运动 不在同一直线上的一个匀速直线运动和一个变速直线运动合成后运动轨迹是曲线 合运 动的加速度方向和合运动速度方向不在同一直线上 十二 平抛运动 1 平抛运动的定义 水平抛出物体只在重力作用下的运动 2 平抛运动性质 是加速度恒为重力加速度 g 的匀变速曲线运动 轨迹是抛物线 3 平抛运动的处理方法 结合课本的演示实验进行讲解 分解为 ghtgtygtv vxttvxvvv y x 2 2 1 2 2 22 011000 自由落体运动竖直方向 的匀速直线运动速度为水平方向 结果得 222 0 22 0 0 2 2 0 22 021 2 1 2 tgtvyxs v gt arctg v v arctgvvgtvvvv vghttt x y yx 合 合合 的夹角和 无关和水平速度完全取决于竖直高度 注意 注意 运动学公式只适用于直线运动 因此曲线运动要分解成两个直线的分运动后才 能应用运动学公式求解 十三 匀速圆周运动 1 匀速圆周运动的定义 相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动 2 描述圆周运动快慢的几个物理量 1 线速度 v 大小为通过的弧长跟所用时间的比值 方向为圆弧该点切线方向 tsv 2 角速度 大小为半径转过的角度跟所用时间的比值 方向可用右手螺旋定则 判定 高中阶段不研究 t 3 周期 T 沿圆周运动一周所用的时间 4 频率 f 每秒钟完成圆周运动的转数 3 线速度 角速度 周期 频率之间的关系 rrf T r vf TT f 2 2 2 2 1 4 注意 注意 1 T 三个量中任一个确定其余两个也就确定 但 v 还和 r 有关 f 2 固定在同一根转轴上转动的物体其角速度相等 3 用皮带传动的皮带轮轮缘 皮 带触点 线速度大小相等 5 做匀速圆周运动的物体所受的合外力 总是指向圆心 作用效果只是使物体速度方向 发生变化 6 向心力定义 使物体速度方向发生变化的合外力 注意 注意 1 向心力方向总是指向圆心 时刻在变化 是一个变力 2 向心力是根 据力的作用效果命名的 它可以是重力 弹力 摩擦力等各种性质的力 也可以是它们的 合力 还可以是某个力的分力 3 向心力只改变速度方向 不改变速度的大小 7 向心力大小 实验演示 跟物体质量 m 圆周半径 r 和运动的角速度有关 其关 系为 高中阶段不要求推 r v mrmF 2 2 向心 rnmrfmr T m 222 2 2 2 导 8 向心加速度 1 概念 向心力产生的加速度 只是描述线速度方向变化的快慢 2 大小 rvr m F a 22 向心 向心 r T 2 2 rnrf 22 2 2 3 方向 总是指向圆心 时刻在变化 是一个变加速度 4 注意 当为常数时 与 r 成正比 当 v 为常数时 与 r 成反比 若 向心 a 向心 a 无特殊条件 不能说与 r 成正比还是反比 向心 a 9 匀速圆周运动的性质 加速度大小不变 方向时刻改变 所以是非匀变速曲线运动 注意 注意 1 匀速圆周运动只是线速度方向改变而速率不变 所以其所受合外力全部用来改变 速度方向 即合外力等于向心力 由于速率不变 向心加速度和向心力大小不变 2 变 速圆周运动 线速度大小 方向都改变 所以合外力不等于向心力 向心力只是等于合外 力沿着圆周法线方向的分力 且向心加速度和向心力的大小 方向都不断改变 10 火车转弯情况 外轨略高于内轨 使得火车所受重力和支持力的合力提供向心力 合 F 由得 R h L 各分别 合 F R v m L h mgmgmgtg 规定 2 sin 规定 v L Rgh 为转弯处轨道半径 内外轨高度差 两轨道间距离 1 当火车行驶速率 v 等于时 内 外轨道对轮缘都没有侧压力 规定 v 向心合 FF 2 当火车行驶速度 v 大于时 外轨道对轮缘有侧压力 规定 v 向心合 FF 3 当火车行驶速度 v 小于时 内轨道对轮缘有侧压力 规定 v 向心合 FF 11 汽车过拱桥情况 1 汽车通过凸形桥最高点时汽车对桥面的压力小于汽车重力 2 汽车通过凹形桥最低点时汽车对桥面的压力大于汽车重力 十四 离心现象 1 离心运动的定义 做匀速圆周运动的物体 在合外力突然消失或者不足以提供它做圆周运动所需的向心 力时 做逐渐远离圆心的运动 这种运动叫离心运动 2 离心运动的应用和危害 利用离心运动制成离心机械 例如离心干燥器 洗衣机的脱水筒等等 汽车 火车转弯处 为防止离心运动造成的危害 一是限定汽车和火车转弯速度不能 太大 二是把路面筑成外高内低的斜坡以增大向心力 典型例题典型例题 例 1 重为 400N 的木箱放在水平地面上 木箱与地面间的最大静摩擦力是 120N 动摩擦 因数是 0 25 如果分别用 70N 和 150N 的水平力推木箱 木箱受到的摩擦力分别是多少牛 分析和解答 分析和解答 计算摩擦力时应先判出是静摩擦力还是滑动摩擦力 此题中要用水平力 推动木箱 推力必须大于或等于最大静摩擦力 120N 若用 70N 水平力推时 物体没有运 动 此时静摩擦力大小可由二力平衡知大小为 70N 当用 150N 的水平力推时 物体发生 相对运动 此时滑动摩擦力为 根据竖直方向二力平衡得 所以Nf mgN mgf 25 0 100400N 例 2 木块 A 放在水平面上 如图三所示 用同样大小的外力 F 先自左向右推 后自右 向左推 木块均保持静止 问 1 前后两次推木块 木块受到的静摩擦力是否相同 2 若将外力 F 增大到 10N 木块恰能滑动 则木块与水平面间的静摩擦力的取值范围是 多少 分析与解答 分析与解答 1 前后两次推木块 木块未动 说明木块受到了静摩擦力的作用且大 小与外力 F 相等 但方向与外力相反 甲图中外力 F 自左向右推木块 使木块有一自左向 右的运动趋势 而静摩擦力的方向与运动趋势相反 故应自右向左 同理 乙图的静摩擦 力大小等于外力 F 方向应自左向右 可见 前后两次以同样大小的外力 F 推木块 木块 受到摩擦力大小相同 但方向相反 所以说前后两次推木块 其受到的静摩擦力不相同 2 依题意知 木块与水平面间的最大静摩擦力是 10N 根据静摩擦力在最大静摩擦 力范围内随外力的变化而变化的特点 静摩擦力的取值范围应该是 Nf100 静 总结提高 总结提高 两个力相同 必须同时满足 大小相等 方向相同 这两个条件 缺一 不可 A甲 F FA 乙 图三 例 3 作变速直线运动的物体 若前一半时间的平均速度为 4m s 后一半时间的平均速 度是 8m s 则全程的平均速度是多少 分析和解答 分析和解答 根据平均速度的定义 设全程时间 2t 则前一半时间的位移是tsv 后一半时间的位移 则整段的位移是 ttvs4 11 ttvs8 22 ttsss84 21 故全程的平均速度 62 84 smttttsv 总 可见 处理此类问题要注意找出位移和时间 不能草率代入而求平均2 21 vvv 速度 例 4 一质点从静止开始以的加速度匀加速运动 经 5s 钟后作匀速运动 最后 2s 2 1sm 钟的时间使质点匀减速到静止 则质点匀速运动时速度是多大 匀减速运动时的加速度是 多大 分析和解答 分析和解答 质点的运动过程包括加速匀速减速三个阶段 如图四所示 AB 为 加速阶段 BC 为匀速阶段 CD 为减速阶段 匀速运动的速度即为加速阶段的末速度 B v 故 而质点作匀减速运动的初速即为匀速运动的速 5510 0 smatvvB 度 即 在 CD 的匀减速运动过程中 末速 5smvv CB 得atvvv tD 0 0 由 负号表示 a 方向与方向相反 2 0 5 22 50 smtvva t 0 v V0 0 B A C VBVC D VD 0 图四 例 5 如图五所示 在倾角的斜面底端的正上方 H 处 平抛一个物体 该物体落 37 到斜面上的速度方向正好与斜面垂直 则物体抛出时的初速度为 A B C D 17 9gH4 gH4 3gH3 gH H 37 v0 图五 分析与解答 分析与解答 如图六所示 分解平抛物体的位移和末速度 设水平分位移为 末速s 度的竖直分速度为 由题意知 夹角与斜面倾角相等 利用三角函数关系可以得 y v y vv 到 1 由平抛运动规律有 2 3 37 0 tgvvygtvy tvS 0 由上面三式得到 4 从图中可以看出 5 37 2 0 gtg v S g v stgH y 2 37 2 将 1 4 两式代入 5 式有 372 2 2 0 2 0 gtg v g v H 故 选项正确 17 9 0 gHv A 注意 注意 解本题的关键之一在于利用矢量分解的知识将末速度和位移正交分解 建立起 各物体量之间的几何关系 如与 与之间的关系 关键之二是根据平抛规律将 0 v y vSH 水平位移与竖直位移 水平速度与竖直速度通过时间联系在一起 从而建立运动学关系 最后将两种关系结合起来便可解决这一类平抛问题 37 H v0 s vt v0 gt 图六 例 6 用细绳栓着质量为的物体 在竖直平面内作圆周运动 则下列说法正确的是 图m 七 A 小球过最高点时 绳子张力可以为零 B 小球过最高点时的最小速度是 0 C 小球刚好过最高点时的速度是 gR D 小球过最高点时 绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反 m R T O mg v 图七 分析和解答 分析和解答 小球在最高点时 受重力 绳子拉力 竖直向下 注意绳子不能产生竖 直向上的支持力 所以 可见 越大时 越大 越小时 RmvTmgF 2 向 vTv 越小 当时 得 故正确 请注意 刚好T0 TRmvmgF 2 向 gRv 最小 AC 通过 的意思可以由以下分析过程而得出 很大时 可保证小球通过最高点 但很vT 大 很小时 由于 而重力一定 重力大于小球所需向心力 小球v0 0 2 Rmv 向圆心偏 不能达到最高点 此时 时 即刚好通过 0 TRgv T0 例 7 上例中 把绳子换成细杆时 又是哪个答案正确 图八所示 分析与解答 分析与解答 小球在最高点受重力 杆对球作用力 取指向圆心方向为正向 mgN 故 所以 可见 当很大时 RmvmgNF 2 向 mgRmvN 2 v0 N 即杆对球产生拉力 当很小时 为负值 即杆对球产生支持力 当为零时 vNv 小球刚好通过最高点 时 故正确答案是mgN Rgv 0 NDBA Omg N 图八 模拟试题模拟试题 答题时间 60 分钟 1 关于力的说法中 错误的是 A 力是物体对物体的作用 B 只有直接接触的物体才有相互作用力 C 力不能离开受力物和施力物而单独存在 D 力是矢量 其大小可用弹簧秤测量 2 一根弹簧的劲度系数 k 1000N m 在其两端有两小孩向相反方向各用 20N 的水平力 拉弹簧 这时弹簧的伸长量是 A 2cm B 4cm C 0 D 1cm 3 关于摩擦力的说法 正确的是 A 只有物体在运动时 才受到摩擦力 B 物体受到的正压力越大 最大静摩擦力就越大 C 当接触面的性质和正压力大小确定后 静摩擦力就是一个恒量 D 摩擦力的方向 有时跟物体运动方向相反 有时也可以跟物体运动方向相同 4 作用于同一物体上的两个力 它们的合力不可能是 NFNF4 5 21 A 9NB 5NC 2N D 10N 5 关于重力下列说法正确的是 A 重力就是地球对物体的吸引力 B 只有静止的物体才受到重力 C 物体在地球上无论运动状态如何 都受到重力的作用 D 竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力 6 弹簧秤两端各栓一绳 用大小都等于 F 方向相反的两个力分别拉住两绳 则弹簧秤 的读数和弹簧秤所受的合力分别为 1 F 2 F A B FF2 1 FF2 2 0 1 F0 2 F C D FF2 1 0 2 FFF 1 0 2 F 7 如图五所示 C 是水平地面 A B 是两个长方形物块 F 是作用在物块 B 上沿水平 方向的力 物体 A 和 B 以相同的速度做匀速直线运动 由此可见 A B 间的动摩擦因数 和 B C 间的动摩擦因数有可能的是 1 2 A B 00 21 00 21 C D 00 21 00 21 B F C A 图五 8 如图六所示 重为 G 的物体用两根等长为 的细绳悬挂在同一水平面的两点上 两绳l 夹角为 下列关于每根绳所受拉力的分析正确的是 A 最大值不大于 GB 最小值不小于 G 的一半 C 拉力的大小与 G 绳长 及有关l D 拉力的大小与 G 和有关 与绳长 无关 l G 图六 9 如图七所示 A B 两物体均处于静止状态 则关于 B 物体受力情况 下列叙述中正 确的有 A B 物体可能受三个力 也可能受四个力 B B 物体一定受到四个力 C B 物体必受地面的静摩擦力作用 D B 物体必受地面的支持力作用 AB 图七 10 两根等长的轻绳 下端结于一点挂一质量为 m 的物体 上端固定在天花板上相距为 S 的两点 已知两绳所能承受的最大拉力均为 T 则每根绳子的长度不得短于 11 图八所示为某物体作直线运动的速度 时间图象 关于该质点在前 4s 内运动情况 的说法正确的是 A 质点始终向同一方向运动B 加速度大小不变 方向与初速度相反 C 前 2s 内作匀减速运动D 4s 内的位移为零 t s 2 34 1 2 1 1 2 0 v m s 1 图八 12 一个物体从静止开始作匀加速直线运动 以 T 为时间间隔 物体在第 2 个 T 内的位 移是 1 8m 第 2 个 T 时间末的速度为 2m s 则以下结论正确的是 A 物体的加速度B 时间间隔 T 1 2s 2 2 1sma C 物体在全部 3T 时间内的位移是 4 5mD 物体在第 1 个 T 时间的位移是 1m 13 甲汽车以速度 v 做匀速直线运动 在经过停着的乙汽车时 乙车即由静止做匀加速 直线运动去追赶甲汽车 下列说法中正确的是 A 当乙汽车速度为 v 时 追上甲车 B 当乙车速度为 v 时 离甲车距离最远 C 当乙车的速度为 2v 时 追上甲车 D 根据题中所给出的条件 可以求出乙车追上甲车所用的时间 14 做匀速圆周运动的物体 A 速度不变 B 加速度不变 C 角速度不变 D 速率不变 15 下列关于曲线运动的描述中 正确的是 A 曲线运动可以是匀速率运动 B 曲线运动一定是变速运动 C 曲线运动可以是匀变速运动 D 曲线运动的加速度可能为零 16 关于平抛运动 下列说法正确的是 A 平抛运动是匀变速运动 B 平抛运动是非匀变速运动 C 可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D 落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关 17 水平匀速转动的圆盘上的物体相对于盘静止