高考物理专题提升二轮复习 第1部分 专题1 第2讲 力学、电学中的直线运动与牛顿运动定律课件 新人教版.ppt

第2讲 力学 电学中的直线运动与牛顿运动定律 1 双选 2012年新课标卷 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验 提出了惯性的概念 从而奠定了牛顿力学的基础 早期物理学家关于惯性有下列说法 其中正确的是 a 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b 没有力作用 物体只能处于静止状态c 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d 运动物体如果没有受到力的作用 将继续以同一速度沿同一直线运动 解析 惯性是物体本身的一种属性 是抵抗运动状态变化的性质 a正确 c错误 没有力作用 物体可能静止也可能匀速直线运动 b错误 d正确 答案 ad 2 双选 2012年海南卷 一物体自t 0时开始做直线运 动 其速度图线如图1 2 1所示 下列选项正确的是 图1 2 1a 0 6s内 物体离出发点最远为30mb 0 6s内 物体经过的路程为40mc 0 4s内 物体的平均速率为7 5m sd 5 6s内 物体所受的合外力做负功 答案 bc 3 2012年山东卷 将地面上静止的货物竖直向上吊起 货物由地面运动至最高点的过程中 v t图象如图1 2 2所示 以下判断正确的是 图1 2 2a 前3s内货物处于超重状态b 最后2s内货物只受重力作用c 前3s内与最后2s内货物的平均速度相同d 第3s末至第5s末的过程中 货物的机械能守恒答案 a 4 2012年上海卷 小球每隔0 2s从同一高度抛出 做初速度为6m s的竖直上抛运动 设它们在空中不相碰 第一个 小球在抛出点以上能遇到的小球数为 取g 10m s2 b 四个d 六个 a 三个c 五个答案 c 5 2012年安徽卷 如图1 2 3所示 放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑 若在物块上再施加一个竖 直向下的恒力f 则 图1 2 3a 物块可能匀速下滑b 物块将以加速度a匀加速下滑c 物块将以大于a的加速度匀加速下滑d 物块将以小于a的加速度匀加速下滑 解析 设斜面的倾角为 物块与斜面间动摩擦因数为 施加一个竖直向下的恒力f时 加速度为a 根据牛顿第二定律 不施加恒力f时 ma mgsin mgcos 施加一个竖直向下的恒力f时 ma f mg sin ucos 即a a c正确 答案 c 6 双选 2010年广东卷 图1 2 4是某质点运动的速度 图象 由图象得到的正确结果是 图1 2 4a 0 1s内的平均速度是2m sb 0 2s内的位移大小是3mc 0 1s内的加速度大于2 4s内的加速度d 0 1s内的运动方向与2 4s内的运动方向相反 答案 bc 从近三年的高考物理试题看 直线运动的命题涉及 对图象的理解和应用 求解连接体问题或临界问题 直线运动规律的应用 牛顿运动定律的命题涉及三个考点 一是对牛顿运动定律的理解 二是牛顿第二定律的应用 三是超重和失重 三个考点通常相互联系和相互渗透 既可单独命题 又可以与力学 甚至电磁学相联系 构建力电的综合考题 题型有选择题和计算题 考查难度以基础题和中等题为主 难题主要在计算题中出现 运动学和牛顿运动定律相结合的题目是高考的一个热点 难点 今后还会侧重考查 问题情景会更新颖 更巧妙 图象问题 例1 2011年新课标卷 如图1 2 5所示 在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板 其上叠放一质量为m2的木块 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等 现给木块施加一随时间t增大的水平力f kt k是常数 木板和木块的加速度大小分别为a1和a2 下列反映a1和a2变化的 图线中正确的是 图1 2 5 叠放在水平面上的两物体 一个物体受到水平拉力后 两物体可能以同一加速度运动 也可能以不同的加速度运动 答案 a 1 2011年台山一中二模 警车a停在路口 一违章货车b恰好经过a车 a车立即加速追赶 它们的v t图象如图1 2 6所示 则0 4s时间内 下列说法正确的是 图1 2 6a a车的加速度为5m s2b 3s末a车速度为7m sc 在2s末a车追上b车d 两车相距最远为5m 解析 由a车的图线可知 它在4s时间内速度由0增到10m s 于是其加速度a 2 5m s2 故a错 3s末a车速度为v at 7 5m s 因此b错 2s末时a车与b车之间距离最远 4s末时a车与b车位移相等 a车追上b车 所以c错 d对 答案 d 2 双选 一个匀强电场的电场强度随时间变化的图象如图1 2 7所示 在这个匀强电场中有一个带电粒子 在t 0时刻由静止释放 若带电粒子只受电场力的作用 则电场力的作 用和带电粒子的运动情况是 图1 2 7a 带电粒子将向一个方向运动b 0 3s内 电场力做功等于0c 3s末带电粒子回到原出发点d 0 4s内电场力做功等于0答案 bc 瞬时性问题 例2 双选 2011年执信中学模拟 如图1 2 8所示 a b两物块质量均为m 用一轻弹簧相连 将a用长度适当的轻绳悬挂于天花板上 系统处于静止状态 b物块恰好与水平桌面接触 此时轻弹簧的伸长量为x 现将悬绳剪断 则下列 说法正确的是 图1 2 8 a 悬绳剪断瞬间 a物块的加速度大小为2gb 悬绳剪断瞬间 a物块的加速度大小为g c 悬绳剪断后 a物块向下运动距离x时速度最大d 悬绳剪断后 a物块向下运动距离2x时速度最大 本题考查的是瞬间受力问题 对于弹簧而言 由于恢复形变需要一个过程 可以认为弹簧的形变还没来得及恢复 弹力保持原来的大小不变 而绳子拉力发生突变 由t 2mg突变为0 解析 选a和b整体为研究对象 整体处于平衡状态 绳子拉力t 2mg 当绳子剪断之前 选a为研究对象 a受到重力g mg 弹簧弹力n mg和绳子拉力t 2mg 合外力为0 当绳子剪断瞬间 a受到g mg和弹簧弹力n mg 合外力为2mg 方向向下 则加速度为2g 绳子剪断后 a物块向下做加速度减小的加速运动 运动距离为2x时 g n 合外力为0 速度最大 答案 ad 3 如图1 2 9所示 轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连 下端与另一质量为m的木块2相连 整个系统置于水平放置的光滑木板上 并处于静止状态 现将木板沿水平方向突然抽出 设抽出后的瞬间 木块1 2的加速度大小分别为a1 a2 重力加速度大小为g 则有 图1 2 9 答案 c 连接体问题 例3 2011年天津卷 如图1 2 10所示 a b两物块叠放在一起 在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直 线运动 运动过程中b受到的摩擦力 图1 2 10 a 方向向左 大小不变c 方向向右 大小不变 b 方向向左 逐渐减小d 方向向右 逐渐减小 解析 对于多个物体组成的系统 若系统内各个物体具有相同的运动状态 应优先选取整体法分析 再采用隔离法求解 取a b系统整体分析有fa ma mb g ma mb a a g b与a具有共同的运动状态 取b为研究对象 水平方向上 b只受摩擦力作用 由牛顿第二定律有fab mba 物体b做速度方向向右的匀减速运动 故而加速度方向向左 答案 a 4 双选 2011年台山一中二模 如图1 2 11所示 质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上 并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1 与物体1 相连接的绳与竖直方向成 角 则 图1 2 11 答案 bd 超重和失重问题 例4 双选 如图1 2 12所示 轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上 弹簧下端悬挂一个小铁球 在电梯运行时 乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小 这一现象表 明 图1 2 12 a 电梯可能是在上升b 电梯一定是在下降 c 乘客一定处在失重状态 d 电梯的加速度方向一定是向上 本题应该正确分析出加速度的方向向下 速度 方向可能向上 也可能向下 解析 静止时f g 运行时f小于g 说明合外力向下 加速度向下 处于失重状态 答案 ac 5 2011年广东四校联考 在探究超重和失重规律时 某体重为g的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作 传感器和计算机相连 经计算机处理后得到压力f随时间t变化的图 象 则下列图象中可能正确的是 解析 下蹲之前同学静止 g f 下蹲之后 开始一段时间g大于f 同学做加速运动 然后一段时间g小于f 同学做减速运动 最后同学静止 g f 答案 d 动力学问题 例5 如图1 2 13所示 长12m 质量为50kg的木板右端有一立柱 木板置于水平地面上 木板与地面间的动摩因数为0 1 质量为50kg的人立于木板左端 木板与人均静止 当人以4m s2的加速度匀加速向右奔跑至木板右端时立即抱住立柱 试求 取g 10m s2 1 人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小 2 人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间 图1 2 13 解决此类问题的关键是进行正确的受力分析 分清人与木板的运动过程 找出位移关系 再运用运动学公式求解 运动学与牛顿运动定律相结合的试题 是高考必考内容 加速度是桥梁 纽带 6 如图1 2 14所示 质量ma 3 0kg 长度l 0 70m 电量q 4 0 10 5c的导体板a在足够大的绝缘水平面上 质量mb 1 0kg可视为质点的绝缘物块b在导体板a的左端 开始时a b保持相对静止一起向右滑动 当它们的速度减小到v0 3 0m s时 立即施加一个方向水平向左 场强大小e 1 0 105n c的匀强电场 此时a的右端到竖直绝缘挡板的距离为s 2m 此后a b始终处在匀强电场中 如图1 2 14所示 假定a与挡板碰撞时间极短且无机械能损失 a与b之 间 动摩擦因数 1 0 25 及a与地面之间 动摩擦因数 2 0 10 的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力 取g 10m s2 不计空气的阻力 求 图1 2 14 1 刚施加匀强电场时 物块b的加速度的大小 2 导体板a刚离开挡板时的速度大小 解 1 设b受到的最大静摩擦力为f1m 则f1m 1mbg 2 5n 设a受到地面的滑动摩擦力为f2 则f2 2 ma mb g 4 0n 施加电场后 设a b以相同的加速度向右做匀减速运动 加速度大小为a 由牛顿第二定律得 qe f2 ma mb a解得a 2 0m s2 设b受到的摩擦力为f1 由牛顿第二定律得f1 mba 解得f1 2 0n 因为f1 f1m 可知电场作用后 a b仍保持相对静止以相同加速度a向右做匀减速运动 所以刚加上匀强电场时 b的加速度大小a 2 0m s2 2 a与挡板碰前瞬间 设a b向右的共同速度为v1 由 得v1 1m s a与挡板碰撞无机械能损失 故a刚离开挡板时速度大小 为v1 1m s 1 图象问题 建立纵轴物理量与横轴物理量的函数关系 然后用关系式来建立图象 是图象问题的一般思路与方法 2 追及相遇问题 要注意画出过程示意图 找清位移关系 追者和被追者速度相等是能追上 追不上或两者间距离最大 最小的临界条件 被追的物体做匀减速运动时 要判断追上时被追的物体是否已停止 3 处理连接体问题的关键 一是先以整体为研究对象求出加速度 二是用隔离法求