2014届高考物理二轮突破密码：晓热点_谋良策_尽收囊中拉开分——18个热点题型

1 第四步 晓热点 谋良策 尽收囊中拉开分 通过近几年全国各地新课标试卷分析表明 新课标高考物理必考部分突出 力和运动 和 功和能 两条主线 重点考查运用动力学观点和功能观点解决实际问题的能力 试题 基本上以匀速直线运动 匀变速直线运动 平抛运动 类平抛运动 圆周运动 重点是匀速 圆 周运动 等基本运动为命题载体 重点考查重力 弹力 摩擦力 万有引力 电场力 安培力 洛伦兹力等基本相互作用力 牛顿运动定律及运动学公式 动能定理 机械能守 恒定 律 楞次定律及法拉第电磁感应定律 能量守恒定律等基本规律 命题特点彰显了知 识立意和能力立意并重的宗旨 体现了新课程的理念 例 1 2013 新课标全国卷 多选 在物理学发展过程中 观测 实验 假说和逻辑推 理等方法都起到了重要作用 下列叙述符合史实的是 A 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应 该效应揭示了电和磁之间存在联系 B 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性 提出了分子电流假说 C 法拉第在实验中观察到 在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中 会出现感应 电流 D 楞次在分析了许多实验事实后提出 感应电流应具有这样的方向 即感应电流的 磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 解析 奥斯特观察到了电流的磁效应 表明电流可以产生磁场 揭示了电与磁的联系 A 正确 安培根据通电螺线管和条形磁铁磁场的相似性 提出了分子环流假说 符合物理 史实 B 正确 法拉第发现处于变化磁场中的闭合线圈中会产生感应电流 C 错误 D 项的 叙述符合楞次定律的发现过程 所以 D 选项正确 学习物理不仅要掌握物理知识 还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法 如图所示的 几个实验中 研究物理问题的思想方法相同的是 A A 甲 乙甲 乙 B B 乙 丙乙 丙 C C 甲 丙甲 丙 D D 丙 丁丙 丁 解析解析 甲利用运动的分解思想 乙和丙利用放大方法 丁利用控制变量思想甲利用运动的分解思想 乙和丙利用放大方法 丁利用控制变量思想 方法 答案为方法 答案为 B B 答案答案 B B 解题攻略解题攻略 熟记物理学史 包括科学家的贡献及其研究方法 熟记物理学史 包括科学家的贡献及其研究方法 熟悉常见的熟悉常见的 物理思想方法 如 控制变量法 比值定义法 类比法 等效替换法 极限思物理思想方法 如 控制变量法 比值定义法 类比法 等效替换法 极限思 维法等维法等 2013 辽宁大连 甲 乙两物体先后从同一地点出发 沿一条直线运动 它们的 v t 图象 2 如图所示 由图可知 A 甲比乙运动快 且早出发 所以乙追不上甲 B t 20 s 时 乙追上了甲 C 在 t 20 s 之前 甲比乙运动快 在 t 20 s 之后 乙比甲运动快 D 由于乙在 t 10 s 时才开始运动 所以 t 10 s 时 甲在乙前面 它们之间的距离为乙 追上甲前的最大距离 解析解析 本题为追及问题 从题图中看到开始甲比乙运动快 且早出本题为追及问题 从题图中看到开始甲比乙运动快 且早出 发 但是乙做匀加速运动 最终是可以追上甲的 发 但是乙做匀加速运动 最终是可以追上甲的 A 项错误 项错误 t 20 s 时 速度图象中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的 即甲时 速度图象中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的 即甲 的位移大于乙的位移 所以乙没有追上甲 的位移大于乙的位移 所以乙没有追上甲 B 项错误 在项错误 在 t 20 s 之之 前 甲的速度大于乙的速度 在前 甲的速度大于乙的速度 在 t 20 s 之后 乙的速度大于甲的速之后 乙的速度大于甲的速 度 度 C 项正确 乙在追上甲之前 当它们速度相同时 它们之间的项正确 乙在追上甲之前 当它们速度相同时 它们之间的 距离最大 对应的时刻为距离最大 对应的时刻为 t 20 s D 选项错误 选项错误 答案答案 C 例例 2 如图所示 直线如图所示 直线 分别表示分别表示 A B 两物体从同一地点开始两物体从同一地点开始 运动的运动的 v t 图象 下列说法中正确的是图象 下列说法中正确的是 A A 物体的加速度小于物体的加速度小于 B 物体的加速度物体的加速度 B t0时刻 两物体相遇时刻 两物体相遇 C t0时刻 两物体相距最近时刻 两物体相距最近 D A 物体的加速度大于物体的加速度大于 B 物体的加速度物体的加速度 3 解析解析 v t 图象的斜率表示加速度 所以图象的斜率表示加速度 所以 A 物体的加速度大于物体的加速度大于 B 物物 体的加速度 体的加速度 A 错 错 D 对 对 v t 图象与坐标轴围成的面积表示物体图象与坐标轴围成的面积表示物体 的位移 的位移 t0时刻 两物体的速度相同 两物体相距最远 时刻 两物体的速度相同 两物体相距最远 B C 均均 错 错 答案答案 D 例例 3 多选多选 甲 乙两车在公路上沿同一方向做直线运动 在甲 乙两车在公路上沿同一方向做直线运动 在 t 0 时 时 乙车在甲车前乙车在甲车前 50 m 处 它们的处 它们的 v t 图象如图所示 下列对甲 乙图象如图所示 下列对甲 乙 两车运动情况的描述正确的是两车运动情况的描述正确的是 A 甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动 B 在第在第 20 s 末 甲 乙两车的加速度大小相等末 甲 乙两车的加速度大小相等 C 在第在第 30 s 末 甲 乙两车相距末 甲 乙两车相距 50 m D 在整个运动过程中 甲 乙两车可以相遇两次在整个运动过程中 甲 乙两车可以相遇两次 解析解析 由图可知甲车先做匀速运动再做同向匀减速运动 在第由图可知甲车先做匀速运动再做同向匀减速运动 在第 20 s 末 甲 乙两车的速度大小相等 加速度大小不相等 在第末 甲 乙两车的速度大小相等 加速度大小不相等 在第 30 s 末甲车位移末甲车位移 x1 400 m 乙车位移 乙车位移 x2 300 m 甲车在乙车前 甲车在乙车前 50 m 处 甲车初始速度较大 在处 甲车初始速度较大 在 20 s 前甲车已经超过乙车 相遇一次 前甲车已经超过乙车 相遇一次 30 s 后甲车停止运动 后甲车停止运动 32 5 s 时乙车与甲车第二次相遇 时乙车与甲车第二次相遇 答案答案 CD 解题攻略解题攻略 v t 图线的斜率表示加速度 与图线的斜率表示加速度 与 t 轴围成的轴围成的 面积面积 表示位移 表示位移 v t 图和图和 x t 图中交点分别表示速度相等和位移相图中交点分别表示速度相等和位移相 4 等 等 判断一次相遇还是二次相遇 关键看第一次相遇时速度小者判断一次相遇还是二次相遇 关键看第一次相遇时速度小者 的速度以后能否超过速度大者的速度的速度以后能否超过速度大者的速度 例例 1 多选多选 如图所示 如图所示 A 是一质量为是一质量为 M 的盒子 的盒子 B 的质量为的质量为 M 2 A B 用一根跨过光滑定滑轮的细绳相连 用一根跨过光滑定滑轮的细绳相连 A 置于倾角置于倾角 30 的斜面的斜面 上 上 B 悬于斜面之外而处于静止状态 现在向悬于斜面之外而处于静止状态 现在向 A 中缓慢加入砂子 中缓慢加入砂子 整个系统始终保持静止 则在加入砂子的过程中整个系统始终保持静止 则在加入砂子的过程中 A 绳子拉力逐渐减小绳子拉力逐渐减小 B A 对斜面的压力逐渐增大对斜面的压力逐渐增大 C A 所受的摩擦力逐渐增大所受的摩擦力逐渐增大 D A 所受的合力不变所受的合力不变 解析解析 本题考查物体的受力分析 主要是考查学生的分析能力和对各本题考查物体的受力分析 主要是考查学生的分析能力和对各 个力的理解能力 以个力的理解能力 以 B 为研究对象 由二力平衡条件可知 绳子的为研究对象 由二力平衡条件可知 绳子的 拉力拉力 FT的大小始终等于的大小始终等于 B 的重力的大小 即的重力的大小 即 FT Mg A 错误 错误 1 2 5 以以 A 为研究对象 未加砂子前 绳子的拉力为研究对象 未加砂子前 绳子的拉力 FT的大小刚好等于的大小刚好等于 A 的重力沿斜面方向分力的大小 沿斜面方向受力平衡 的重力沿斜面方向分力的大小 沿斜面方向受力平衡 A 与斜面间与斜面间 没有摩擦力的作用 加入砂子后 相当于没有摩擦力的作用 加入砂子后 相当于 A 的重力增加 的重力增加 A 对斜面对斜面 的压力增大 为了平衡加入砂子的重力沿斜面方向的分力 的压力增大 为了平衡加入砂子的重力沿斜面方向的分力 A 将受将受 到沿斜面方向的静摩擦力 且随着砂子的加入而逐渐增大 所以到沿斜面方向的静摩擦力 且随着砂子的加入而逐渐增大 所以 B C 正确 因为正确 因为 A 一直处于静止状态 其所受的合力始终为零 一直处于静止状态 其所受的合力始终为零 即不变 所以即不变 所以 D 正确 正确 答案答案 BCD 例例 2 2012 浙江卷浙江卷 如图所示 与水平面夹角为如图所示 与水平面夹角为 30 的固的固 定斜面上有一质量定斜面上有一质量 m 1 0 kg 的物体 细绳的一端与物体相连 另的物体 细绳的一端与物体相连 另 一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连 物体静止在斜面上 一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连 物体静止在斜面上 弹簧秤的示数为弹簧秤的示数为 4 9 N 关于物体受力的判断 关于物体受力的判断 取取 g 9 8 m s2 下列 下列 说法正确的是说法正确的是 A 斜面对物体的摩擦力大小为零斜面对物体的摩擦力大小为零 B 斜面对物体的摩擦力大小为斜面对物体的摩擦力大小为 4 9 N 方向沿斜面向上 方向沿斜面向上 C 斜面对物体的支持力大小为斜面对物体的支持力大小为 4 9 N 方向竖直向上 方向竖直向上 3 D 斜面对物体的支持力大小为斜面对物体的支持力大小为 4 9 N 方向垂直斜面向上 方向垂直斜面向上 解析解析 选斜面上的物体为研究对象 设所受摩擦力的方向沿斜选斜面上的物体为研究对象 设所受摩擦力的方向沿斜 面向上 其受力情况如图所示面向上 其受力情况如图所示 由平衡条件得 在斜面方向上 由平衡条件得 在斜面方向上 F Ff mgsin30 0 6 在垂直斜面方向上 在垂直斜面方向上 FN mgcos30 0 经分析可知经分析可知 F 4 9 N 由由 联立得 联立得 Ff 0 所以选项 所以选项 A 正确 选项正确 选项 B 错误 错误 由由 式得 式得 FN 4 9 N 3 方向垂直斜面向上 选项方向垂直斜面向上 选项 C D 错误 错误 答案答案 A 例例 3 一个质量为一个质量为 1 kg 的物体放在粗糙的水平地面上 今用最的物体放在粗糙的水平地面上 今用最 小的拉力拉它 使之做匀速运动 已知这个最小拉力为小的拉力拉它 使之做匀速运动 已知这个最小拉力为 6 N g 10 m s2 则下列关于物体与地面间的动摩擦因数 则下列关于物体与地面间的动摩擦因数 最小拉力与水平方 最小拉力与水平方 向的夹角向的夹角 正确的是 正确的是 A 0 3 4 B arctan 3 4 3 4 C arctan 3 4 4 3 D arcsin 3 5 3 5 分析分析 正确解答本题需要从以下几个角度分析 正确解答本题需要从以下几个角度分析 1 水平地面水平地面 7 上的物体受几个力的作用 上的物体受几个力的作用 2 三个以上力的平衡问题用什么方法求三个以上力的平衡问题用什么方法求 解 解 3 求平衡的极值问题有几种方法 分别要用到什么知识 求平衡的极值问题有几种方法 分别要用到什么知识 解析解析 由于物体在水平面上做匀速直线运动 随着拉力与水平由于物体在水平面上做匀速直线运动 随着拉力与水平 方向的夹角方向的夹角 的不同 物体与水平面间的弹力不同 因而滑动摩擦的不同 物体与水平面间的弹力不同 因而滑动摩擦 力也不一样 而拉力在水平方向的分力与摩擦力相等 以物体为研力也不一样 而拉力在水平方向的分力与摩擦力相等 以物体为研 究对象 受力分析如图所示 因为物体处于平衡状态 水平方向有究对象 受力分析如图所示 因为物体处于平衡状态 水平方向有 Fcos FN 竖直方向有 竖直方向有 Fsin FN mg 联立可解得 联立可解得 F arccot 当 当 90 即 即 mg cos sin mg 1 2sin arctan 时 时 sin 1 F 有最小值 有最小值 Fmin 代入数 代入数 mg 1 2 值得值得 arctan B 正确 正确 3 4 3 4 答案答案 B 解题攻略解题攻略 解此类平衡极值问题 首先要正确地进行受力分析解此类平衡极值问题 首先要正确地进行受力分析 和变化过程分析 由平衡条件列式后 根据三角函数求解和变化过程分析 由平衡条件列式后 根据三角函数求解 8 例例 1 多选多选 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小 实验时让某消防队员从一平台上跌落 自由下落实验时让某消防队员从一平台上跌落 自由下落 2 m 后双脚触地 后双脚触地 接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心又下降了接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心又下降了 0 5 m 最后停 最后停 止 用这种方法获得的消防队员对地面的冲击力随时间变化的图线止 用这种方法获得的消防队员对地面的冲击力随时间变化的图线 如图所示 根据图线所提供的信息 以下判断正确的是如图所示 根据图线所提供的信息 以下判断正确的是 A t1时刻消防员的速度最大时刻消防员的速度最大 B t2时刻消防员的速度最大时刻消防员的速度最大 C t3时刻消防员的动能最小时刻消防员的动能最小 D t4时刻消防员的动能最小时刻消防员的动能最小 解析解析 由图可知 从由图可知 从 0 到到 t1时间内消防员做自由落体运动 时间内消防员做自由落体运动 t1时时 刻开始做加速度逐渐减小的加速运动 刻开始做加速度逐渐减小的加速运动 t2时刻速度达最大 时刻速度达最大 A 错 错 B 对 对 t2到到 t3时间内消防员做加速度逐渐增大的减速运动 时间内消防员做加速度逐渐增大的减速运动 t3时刻加速时刻加速 度最大 度最大 t3到到 t4时间内消防员做加速度逐渐减小的减速运动 时间内消防员做加速度逐渐减小的减速运动 t4时刻时刻 速度为零 速度为零 C 错 错 D 对 对 答案答案 BD 9 例例 2 多选多选 质量为质量为 0 3 kg 的物体在水平面上运动 图中的两条的物体在水平面上运动 图中的两条 直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的速度 直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的速度 时间图线 则下列说法中正确的是时间图线 则下列说法中正确的是 A 物体不受水平拉力时的速度图线一定是物体不受水平拉力时的速度图线一定是 b B 物体受水平拉力时的速度图线可能是物体受水平拉力时的速度图线可能是 a C 摩擦力一定等于摩擦力一定等于 0 2 N D 水平拉力一定等于水平拉力一定等于 0 1 N 解析解析 图中两条图线都表示物体做匀减速直线运动 只是加速图中两条图线都表示物体做匀减速直线运动 只是加速 度大小不同 分别为度大小不同 分别为 a1 m s2 a2 m s2 因为不知水平拉力的 因为不知水平拉力的 1 3 2 3 方向 所以不能判断出哪条图线是受水平拉力作用时的方向 所以不能判断出哪条图线是受水平拉力作用时的 v t 图线 图线 选项选项 A 错误 错误 B 正确 设水平拉力正确 设水平拉力 F 的方向与运动方向相反 则的方向与运动方向相反 则 f F ma2 f ma1 代入数据可解得 代入数据可解得 F 0 1 N f 0 1 N 再设水 再设水 平拉力平拉力 F 的方向与运动方向相同 则的方向与运动方向相同 则 f F ma1 f ma2 代入数 代入数 据可解得据可解得 F 0 1 N f 0 2 N 可见 选项 可见 选项 C 错误 错误 D 正确 正确 答案答案 BD 例例 3 如图所示 水平面上有一带有轻质定滑轮如图所示 水平面上有一带有轻质定滑轮 O 的物体的物体 A 它 它 10 的上表面与水平面平行 它的右侧是一个倾角的上表面与水平面平行 它的右侧是一个倾角 37 的斜面 放置的斜面 放置 在在 A 上的物体上的物体 B 和物体和物体 C 通过一轻质细绳相连 细绳的一部分与水通过一轻质细绳相连 细绳的一部分与水 平面平行 另一部分与斜面平行 现对平面平行 另一部分与斜面平行 现对 A 施加一水平向右的恒力施加一水平向右的恒力 F 使 使 A B C 恰好保持相对静止 已知恰好保持相对静止 已知 A B C 的质量均为的质量均为 m 重力加速度为 重力加速度为 g 不计一切摩擦 求恒力 不计一切摩擦 求恒力 F 的大小 的大小 sin37 0 6 cos37 0 8 分析分析 准确解答本题需要从以下几个方面分析 准确解答本题需要从以下几个方面分析 1 A B C 三个物体的加速度有什么关系 以整体为研究对象 系统受几个力三个物体的加速度有什么关系 以整体为研究对象 系统受几个力 的作用 哪些力产生加速度 的作用 哪些力产生加速度 2 隔离物体隔离物体 B 分析物体 分析物体 B 受几个力受几个力 的作用 哪些力产生加速度 的作用 哪些力产生加速度 3 隔离物体隔离物体 C 分析物体 分析物体 C 受几个力受几个力 的作用 如何用正交分解法对物体的作用 如何用正交分解法对物体 C 列方程 列方程 解析解析 此题是三个物体在外力作用下一起做匀加速运动的问题 此题是三个物体在外力作用下一起做匀加速运动的问题 由于由于 A B C 恰好保持相对静止 所以它们运动的加速度是相等恰好保持相对静止 所以它们运动的加速度是相等 的 设绳的张力为的 设绳的张力为 T 斜面对物体 斜面对物体 C 的支持力为的支持力为 FN 系统的加速度 系统的加速度 为为 a 以 以 B 为研究对象 由牛顿第二定律得为研究对象 由牛顿第二定律得 T ma 以以 C 为研究对象 由牛顿第二定律得为研究对象 由牛顿第二定律得 FNsin Tcos ma FNcos Tsin mg 联立解得联立解得 a g 3 以以 A B C 整体为研究对象 可知整体为研究对象 可知 F 3ma 故 故 F mg 答案答案 mg 解后反思解后反思 此题是三个物体组成的系统问题 解题时一定要注此题是三个物体组成的系统问题 解题时一定要注 意整体法与隔离法配合使用 如整体法取意整体法与隔离法配合使用 如整体法取 A B C 为研究对象求系为研究对象求系 统的加速度 隔离法隔离物体统的加速度 隔离法隔离物体 B 和物体和物体 C 列方程求斜面对列方程求斜面对 C 的弹力的弹力 和细绳对和细绳对 C 的拉力 的拉力 解题攻略解题攻略 运动过程的动态分析问题 运动过程的动态分析问题 要结合要结合 逐段分析法逐段分析法 11 和和 临界分析法临界分析法 深入分析物理过程 挖掘物理过程中的临界状 深入分析物理过程 挖掘物理过程中的临界状 态及临界条件 态及临界条件 实用结论 当加速度为零时 速度通常达最大或实用结论 当加速度为零时 速度通常达最大或 最小最小 例例 1 2012 福建理综福建理综 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆 周运动 其线速度大小为周运动 其线速度大小为 v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力 计测量一质量为计测量一质量为 m 的物体重力 物体静止时 弹簧测力计的示数为的物体重力 物体静止时 弹簧测力计的示数为 N 已知引力常量为已知引力常量为 G 则这颗行星的质量为 则这颗行星的质量为 A B mv2 GN mv4 GN C D Nv2 Gm Nv4 Gm 解析解析 对卫星 对卫星 m m g 对被测物体 对被测物体 GMm R2 v2 R mg N 联立可得 联立可得 M 故 故 B 正确 正确 mv4 GN 答案答案 B 例例 2 多选多选 2011 年年 8 月 月 嫦娥二号嫦娥二号 成功进入了环绕成功进入了环绕 日日 12 地拉格朗日点地拉格朗日点 的轨道 我国成为世界上第三个造访该点的国的轨道 我国成为世界上第三个造访该点的国 家 如图所示 该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上 一家 如图所示 该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上 一 飞行器处于该点 在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做飞行器处于该点 在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做 圆周运动 则此飞行器的圆周运动 则此飞行器的 A 线速度大于地球的线速度 线速度大于地球的线速度 B 向心加速度大于地球的向心加速度 向心加速度大于地球的向心加速度 C 向心力仅由太阳的引力提供 向心力仅由太阳的引力提供 D 向心力仅由地球的引力提供 向心力仅由地球的引力提供 解析解析 由于飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动 则它们的角由于飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动 则它们的角 速度相同 由速度相同 由 v r 和和 a 2r 易知易知 A B 均正确 若飞行器的向心均正确 若飞行器的向心 力仅由太阳的引力提供 则由力仅由太阳的引力提供 则由 v 可知 飞行器的线速度应小可知 飞行器的线速度应小 GM r 于地球的线速度 这不符合题于中的情景 故于地球的线速度 这不符合题于中的情景 故 C 错误 若飞行器的错误 若飞行器的 向心力仅由地球的引力提供 则飞行器应绕地球做圆周运动 故向心力仅由地球的引力提供 则飞行器应绕地球做圆周运动 故 D 也错 也错 答案答案 AB 例例 3 冥王星是太阳系中围绕太阳运动的天体 它的赤道直径冥王星是太阳系中围绕太阳运动的天体 它的赤道直径 为为 2344 km 表面积为 表面积为 1700 万平方千米 平均密度为万平方千米 平均密度为 1 1 g cm3 表 表 面重力加速度为面重力加速度为 0 6 m s2 公转周期是 公转周期是 247 9 年 第二宇宙速度为年 第二宇宙速度为 13 1 22 km s 已知引力常量已知引力常量 G 且冥王星绕太阳的运动可以按圆周运动 且冥王星绕太阳的运动可以按圆周运动 处理 依据这些信息 下列判断中正确的是处理 依据这些信息 下列判断中正确的是 A 可以估算出冥王星的质量可以估算出冥王星的质量 B 冥王星的公转线速度一定比地球的公转线速度大冥王星的公转线速度一定比地球的公转线速度大 C 可以估算出太阳的质量可以估算出太阳的质量 D 冥王星上的物体至少应获得冥王星上的物体至少应获得 1 22 km s 的速度才能成为冥王的速度才能成为冥王 星的卫星星的卫星 解析解析 由由 mg G可得可得 M 故可估算出冥王星的质量 故可估算出冥王星的质量 Mm R2 gR2 G A 正确 由正确 由 2r 可知 冥王星的公转线速度比地球的可知 冥王星的公转线速度比地球的 GM太太 r2 v2 r 2 T 小 小 B 错误 因为冥王星的公转半径未知 所以不能估算出太阳的错误 因为冥王星的公转半径未知 所以不能估算出太阳的 质量 质量 C 错误 要成为冥王星的卫星 只需要物体速度大于冥王星错误 要成为冥王星的卫星 只需要物体速度大于冥王星 第一宇宙速度即可 若物体的速度大于或等于第二宇宙速度 则将第一宇宙速度即可 若物体的速度大于或等于第二宇宙速度 则将 完全脱离冥王星的引力作用而飞出该星球 完全脱离冥王星的引力作用而飞出该星球 D 错误 错误 答案答案 A 14 例例 1 2013 江西四市联考江西四市联考 半径分别为半径分别为 r 和和 R r R 的光滑半圆的光滑半圆 形槽 其圆心在同一水平面上 如图所示 质量相等的两物体分别形槽 其圆心在同一水平面上 如图所示 质量相等的两物体分别 自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放 在下滑过程中两物体自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放 在下滑过程中两物体 A 机械能均逐渐减小机械能均逐渐减小 B 经最低点时动能相等经最低点时动能相等 C 机械能总是相等的机械能总是相等的 D 两物体在最低点时加速度大小不等两物体在最低点时加速度大小不等 解析解析 本题考查机械能守恒定律及应用牛顿第二定律处理圆周本题考查机械能守恒定律及应用牛顿第二定律处理圆周 运动问题的方法 两物体在下滑的过程中 均只有重力做功 故机运动问题的方法 两物体在下滑的过程中 均只有重力做功 故机 械能守恒 械能守恒 A 错误 错误 C 正确 在最低点 两物体重力势能不同 由正确 在最低点 两物体重力势能不同 由 机械能守恒定律可知 两物体动能不同 机械能守恒定律可知 两物体动能不同 B 错误 在物体由半圆形错误 在物体由半圆形 槽左边缘的最高点到最低点的过程中 有槽左边缘的最高点到最低点的过程中 有 mgR mv2 在最低点时 在最低点时 1 2 两物体的加速度两物体的加速度 a 解得 解得 a 2g 与圆周运动的轨道半径无关 与圆周运动的轨道半径无关 v2 R D 错误 错误 答案答案 C 例例 2 由相同材料的木板搭成的轨道如图所示 其中木板由相同材料的木板搭成的轨道如图所示 其中木板 AB BC CD DE EF 长均为长均为 L 1 5 m 木板 木板 OA 和其他木和其他木 板与水平地面的夹角都为板与水平地面的夹角都为 37 一个可看成质点的物体在木板 一个可看成质点的物体在木板 OA 上从图中的离地高度上从图中的离地高度 h 1 8 m 处由静止释放 物体与木板间的处由静止释放 物体与木板间的 动摩擦因数都为动摩擦因数都为 0 2 在两木板交接处都用小曲面相连 使物体 在两木板交接处都用小曲面相连 使物体 15 能顺利地经过它 既不损失动能 也不会脱离轨道 在运动过程中 能顺利地经过它 既不损失动能 也不会脱离轨道 在运动过程中 重力加速度取重力加速度取 10 m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 物体能否静止在木板上 请说明理由 物体能否静止在木板上 请说明理由 2 物体运动的总路程是多少 物体运动的总路程是多少 3 物体最终停在何处 并作出解释 物体最终停在何处 并作出解释 解析解析 1 在斜面上物体所受重力沿斜面向下的分力为在斜面上物体所受重力沿斜面向下的分力为 G1 mgsin37 0 6mg 物体所受摩擦力大小为 物体所受摩擦力大小为 Ff mgcos37 0 16mg 由于由于 Ff0 h sin37 1 22 B mg h Lsin37 mgcos37 3L mv 0 发现无发现无 h sin37 1 22 D 解解 说明物体能通过说明物体能通过 B 点 到不了点 到不了 D 点 则最终停在点 则最终停在 C 点处 点处 答案答案 见解析见解析 例例 3 如图所示 足够长的竖直光滑直杆上有如图所示 足够长的竖直光滑直杆上有 A B C 三点 三点 16 且且 AB BC 套在 套在 A 点的圆环通过环绕光滑定滑轮点的圆环通过环绕光滑定滑轮 O 的轻质细线与的轻质细线与 重物相连 圆环质量为重物相连 圆环质量为 m 重物质量为 重物质量为 5m 已知已知 BO 连线水平 且连线水平 且 BO L AO 连线与竖直方向的夹角连线与竖直方向的夹角 53 现将圆环和重物同时 现将圆环和重物同时 由静止释放 试求 由静止释放 试求 1 重物速度为零时圆环的速度 重物速度为零时圆环的速度 2 圆环沿着竖直杆能下滑的最大距离 圆环沿着竖直杆能下滑的最大距离 3 圆环经过圆环经过 C 点时的速度大小 点时的速度大小 解析解析 1 圆环到圆环到 B 点时 重物下降到最低点 此时重物速度点时 重物下降到最低点 此时重物速度 为零 圆环下降高度为为零 圆环下降高度为 hAB L 重物下降的高度为 重物下降的高度为 3 4 h L L L 5 4 1 4 由系统机械能守恒得由系统机械能守恒得 mghAB 5mg h mv 1 22 1 解得此时圆环的速度解得此时圆环的速度 v1 2 gL 2 圆环下滑最大距离圆环下滑最大距离 H 时 圆环和重物速度均为零 重物上升时 圆环和重物速度均为零 重物上升 17 的高度的高度 H L H 3 4L 2 L2 5 4 由系统机械能守恒得由系统机械能守恒得 mgH 5mg H 解得解得 H L 25 12 3 圆环到圆环到 C 点时 下落高度点时 下落高度 hAC L 重物高度不变 设圆环 重物高度不变 设圆环 3 2 速度为速度为 v2 此时重物速度为 此时重物速度为 v2cos53 由系统机械能守恒得由系统机械能守恒得 mghAC mv 5m v2cos53 2 1 22 2 1 2 解得解得 v2 15 14gL 答案答案 1 2 2 L 3 gL 25 12 15 14gL 解题启示解题启示 分析本题的难点在于当圆环到达分析本题的难点在于当圆环到达 C 点时重物的速点时重物的速 度的计算 圆环此时速度是竖直向下的 将其沿绳方向和垂直于绳度的计算 圆环此时速度是竖直向下的 将其沿绳方向和垂直于绳 方向分解 其中沿绳方向的分量与重物运动速度大小相等 方向分解 其中沿绳方向的分量与重物运动速度大小相等 解题攻略解题攻略 应用动能定理应注意 应用动能定理应注意 动能定理中的位移和速度动能定理中的位移和速度 必须是相对于同一个参考系的 一般以地面或相对地面静止的物体必须是相对于同一个参考系的 一般以地面或相对地面静止的物体 为参考系 为参考系 应用动能定理时 必须明确各力做功的正 负 当一应用动能定理时 必须明确各力做功的正 负 当一 个力做负功时 可设物体克服该力做功为个力做负功时 可设物体克服该力做功为 W 将该力做功表示为 将该力做功表示为 W 也可以直接用字母 也可以直接用字母 W 表示该力做的功 使其字母本身含有负表示该力做的功 使其字母本身含有负 号 号 应用动能定理解题时 关键是对研究对象进行准确的受力分应用动能定理解题时 关键是对研究对象进行准确的受力分 析及运动过程分析 并画出物体运动过程的草图 析及运动过程分析 并画出物体运动过程的草图 应用动能定理应用动能定理 是求解物体位移或速度的简捷途径 当题目中涉及位移和速度而不是求解物体位移或速度的简捷途径 当题目中涉及位移和速度而不 涉及时间时可优先考虑动能定理 处理曲线运动中的速率问题时也涉及时间时可优先考虑动能定理 处理曲线运动中的速率问题时也 18 要优先考虑动能定理要优先考虑动能定理 例例 1 多选多选 如图所示 人在岸上拉船 已知船的质量为如图所示 人在岸上拉船 已知船的质量为 m 水的阻 水的阻 力恒为力恒为 f 当轻绳与水面的夹角为 当轻绳与水面的夹角为 时 船的速度为时 船的速度为 v 人的拉力大 人的拉力大 小为小为 F 则此时 则此时 A 人拉绳行走的速度为人拉绳行走的速度为 vcos B 人拉绳行走的速度为人拉绳行走的速度为 v cos C 船的加速度大小为船的加速度大小为 Fcos f m D 船的加速度大小为船的加速度大小为 F f m 思路分析思路分析 本题可按以下思路进行求解 本题可按以下思路进行求解 19 分分析析模模型型 确确 定定合合运运动动 按按运运动动效效果果 分分解解合合速速度度 根根据据几几何何关关 系系列列方方程程 代代入入数数 据据求求解解 解析解析 船的运动产生了两个效果 一是使滑轮与船间的绳缩短 二是船的运动产生了两个效果 一是使滑轮与船间的绳缩短 二是 使绳绕滑轮顺时针转动 因此将船的速度按如图所示进行分解 人使绳绕滑轮顺时针转动 因此将船的速度按如图所示进行分解 人 拉绳行走的速度拉绳行走的速度 vw v vcos 选项 选项 A 正确 正确 B 错误 绳对船的错误 绳对船的 拉力等于人拉绳的力 即绳的拉力大小为拉力等于人拉绳的力 即绳的拉力大小为 F 与水平方向成 与水平方向成 角 角 因此有因此有 Fcos f ma 解得 解得 a 选项 选项 C 正确 正确 D 错误 错误 Fcos f m 答案答案 AC 例例 2 多选多选 如图所示 水平路面上匀速运动的小车支架如图所示 水平路面上匀速运动的小车支架 上有三个完全相同的小球上有三个完全相同的小球 A B C 当小车遇到障碍物 当小车遇到障碍物 D 时 立即时 立即 停下来 三个小球同时从支架上抛出 落到水平面上 已知三小球停下来 三个小球同时从支架上抛出 落到水平面上 已知三小球 的高度差相等 即的高度差相等 即 hA hB hB hC 下列说法中正确的是 下列说法中正确的是 A 三个小球落地时间差与车速无关三个小球落地时间差与车速无关 B 三个小球落地时的间隔距离三个小球落地时的间隔距离 L1和和 L2与车速无关与车速无关 20 C A B 小球落地的间隔距离小球落地的间隔距离 L1与车速成正比与车速成正比 D 三个小球落地时的间隔距离三个小球落地时的间隔距离 L1 L2 解析解析 当小车遇到障碍物当小车遇到障碍物 D 时 立即停下来的瞬间 时 立即停下来的瞬间 小球做平抛运动 因此落地的时间取决于高度 与车速无关 小球做平抛运动 因此落地的时间取决于高度 与车速无关 A 项项 正确 平抛运动在水平方向做匀速直线运动 因此三个小球落地时正确 平抛运动在水平方向做匀速直线运动 因此三个小球落地时 的间隔距离的间隔距离 L1和和 L2与车速有关 与车速有关 B 项错误 项错误 A B 小球落地的间隔小球落地的间隔 距离距离 L1 v0 可知 与车速成正比 可知 与车速成正比 C 项正确 项正确 D 项项 2hA g 2hB g 错误 错误 答案答案 AC 例例 3 多选多选 如图所示 斜面上有如图所示 斜面上有 a b c d 四个点 四个点 ab bc cd 一个小球从 一个小球从 a 点以初动能点以初动能 Ek0水平抛出 落在斜面上的水平抛出 落在斜面上的 b 点 速度方向与斜面之间的夹角为点 速度方向与斜面之间的夹角为 若该小球从 若该小球从 a 点以初动能点以初动能 2Ek0水平抛出 不计空气阻力 则下列判断正确的是水平抛出 不计空气阻力 则下列判断正确的是 A 小球将落在小球将落在 c 点点 B 小球将落在小球将落在 c 点下方点下方 C 小球落在斜面时速度方向与斜面的夹角大于小球落在斜面时速度方向与斜面的夹角大于 D 小球落在斜面时速度方向与斜面的夹角等于小球落在斜面时速度方向与斜面的夹角等于 解析解析 当小球从斜面上以初速度当小球从斜面上以初速度 v 水平抛出后 又落在斜面上水平抛出后 又落在斜面上 21 时 满足关系式时 满足关系式 tan 其中其中 为位移与水平方向的夹为位移与水平方向的夹 y x 1 2gt2 vt gt 2v 角 其大小等于斜面倾角角 其大小等于斜面倾角 可得可得 t 即小球下落的时间与初 即小球下落的时间与初 2vtan g 速度速度 v 成正比 设题中小球第成正比 设题中小球第 1 2 次运动时间分别为次运动时间分别为 t1 t2 因为 因为 Ek mv2 且 且 t v 所以 所以 t2 t1 即第 即第 2 次下落时间是第次下落时间是第 1 次下次下 1 22 落时间的落时间的倍 根据倍 根据 y gt2可知 第可知 第 2 次下落高度是第次下落高度是第 1 次下落高次下落高 2 1 2 度的度的 2 倍 所以第倍 所以第 2 次小球将落在次小球将落在 c 点 选项点 选项 A 正确 正确 B 错误 根错误 根 据据 tan 其中其中 为小球落在斜面时速度方为小球落在斜面时速度方 y x 1 2gt2 vt gt 2v vy 2vx tan 2 向与水平方向的夹角向与水平方向的夹角 可得 可得 tan 2tan 可见 斜面倾角 可见 斜面倾角 不变不变 时 速度方向与水平方向的夹角时 速度方向与水平方向的夹角 不变 速度方向与斜面的夹角当不变 速度方向与斜面的夹角当 然也不变 选项然也不变 选项 C 错误 错误 D 正确 正确 答案答案 AD 解题攻略解题攻略 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖平抛运动可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 准确进行运动参量的合成与分解是解决平直方向的自由落体运动 准确进行运动参量的合成与分解是解决平 抛运动问题的关键 同时又要注意合运动与分运动的独立性 等时抛运动问题的关键 同时又要注意合运动与分运动的独立性 等时 性 由于在某一时刻性 由于在某一时刻 位置位置 或某段时间上可构建速度三角形或位移三或某段时间上可构建速度三角形或位移三 角形 运用平抛运动的规律的同时 我们也常借助三角形边角关系角形 运用平抛运动的规律的同时 我们也常借助三角形边角关系 求解 此外还要注意平抛运动的一些结论的运用求解 此外还要注意平抛运动的一些结论的运用 22 例例 1 如图 长为如图 长为 L 的轻杆一端固定质量为的轻杆一端固定质量为 m 的小球 另一端的小球 另一端 有固定转轴有固定转轴 O 现使小球在竖直平面内做圆周运动 现使小球在竖直平面内做圆周运动 P 为圆周轨道的为圆周轨道的 最高点 若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为最高点 若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为 则以下 则以下 9 2gL 判断正确的是判断正确的是 A 小球到达小球到达 P 点时的速度等于点时的速度等于 1 2 gL B 小球不能到达小球不能到达 P 点点 C 小球能到达小球能到达 P 点 且在点 且在 P 点受到轻杆向上的弹力点受到轻杆向上的弹力 D 小球能到达小球能到达 P 点 在点 在 P 点受到轻杆的作用力为零点受到轻杆的作用力为零 解析解析 从最低点到最高点的过程中 由机械能守恒定律得从最低点到最高点的过程中 由机械能守恒定律得 23 mg 2L mv2 mv 得 得 vP A 错误 错误 B 错误 设小球在错误 设小球在 1 2 1 22 P 2gL 2 最高点时 杆对它的弹力方向向下 则最高点时 杆对它的弹力方向向下 则 mg F m 可得 可得 v2 P L F mg 则轻杆对小球的弹力方向向上 则轻杆对小球的弹力方向向上 C 正确 正确 D 错误 错误 1 2 答案答案 C 例例 2 如图所示 如图所示 M 是水平放置的半径足够大的圆盘 绕过其圆是水平放置的半径足够大的圆盘 绕过其圆 心的竖直轴心的竖直轴 OO 匀速转动 规定经过圆心匀速转动 规定经过圆心 O 水平向右为水平向右为 x 轴的正轴的正 方向 在圆心方向 在圆心 O 正上方距盘面高为正上方距盘面高为 h 处有一个正在间断滴水的容器 处有一个正在间断滴水的容器 从从 t 0 时刻开始随传送带沿与时刻开始随传送带沿与 x 轴平行的方向做匀速直线运动 速轴平行的方向做匀速直线运动 速 度大小为度大小为 v 已知容器在已知容器在 t 0 时刻滴下第一滴水 以后每当前一滴水时刻滴下第一滴水 以后每当前一滴水 刚好落到盘面上时再滴一滴水 求 刚好落到盘面上时再滴一滴水 求 1 要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上 圆盘转动要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上 圆盘转动 的角速度的角速度 应为多大 应为多大 2 第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离 x 分析分析 准确解答本题需要从以下几个方面思考分析 准确解答本题需要从以下几个方面思考分析 1 水落下水落下 的过程中做什么运动 每一滴水落到盘面上的时间是多少 的过程中做什么运动 每一滴水落到盘面上的时间是多少 2 要使要使 每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上 每滴水落下时 盘面每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上 每滴水落下时 盘面 必须转过的角度是多少 必须转过的角度是多少 3 要使两滴水在盘面上落点间的距离最大 要使两滴水在盘面上落点间的距离最大 24 则它们必须位于圆心的同侧还是异侧 则它们必须位于圆心的同侧还是异侧 解析解析 1 设水滴落到圆盘上的时间为设水滴落到圆盘上的时间为 t 则 则 h gt2 圆盘转动圆盘转动 1 2 时间也为时间也为 t 所以 所以 k t 联立解得联立解得 k k 1 2 3 g 2h 2 第二滴水落在圆盘上的水平位移第二滴水落在圆盘上的水平位移 x2 2vt 2v 第三滴水 第三滴水 2h g 落在圆盘上的水平位移落在圆盘上的水平位移 x3 3vt 3v 当第二滴水与第三滴水在盘当第二滴水与第三滴水在盘 2h g 面上的落点位于同一直径上圆心两侧时 两点间的距离最大 面上的落点位于同一直径上圆心两侧时 两点间的距离最大 x x2 x3 5v 2h g 答案答案 1 见解析见解析 2 5v 2h g 例例 3 如图所示 光滑半圆形轨道半径为如图所示 光滑半圆形轨道半径为 R 水平面粗糙 弹簧 水平面粗糙 弹簧 自由端自由端 D 与轨道最低点与轨道最低点 C 的距离为的距离为 4R 一质量为 一质量为 m 的可视为质点的可视为质点 的小物块自圆轨道中点的小物块自圆轨道中点 B 由静止释放 压缩弹簧后被弹回到由静止释放 压缩弹簧后被弹回到 D 点恰点恰 好静止 已知物块与水平面间的动摩擦因数为好静止 已知物块与水平面间的动摩擦因数为 0 2 重力加速度为 重力加速度为 g 弹簧始终处在弹性限度内 弹簧始终处在弹性限度内 1 求弹簧的最大压缩量和最大弹性势能 求弹簧的最大压缩量和最大弹性势能 2 现把现把 D 点右侧水平地面打磨光滑 且已知弹簧压缩时弹性势点右侧水平地面打磨光滑 且已知弹簧压缩时弹性势 能与压缩量的二次方成正比 使小物块压缩弹簧 释放后能通过半能与压缩量的二次方成正比 使小物块压缩弹簧 释放后能通过半 25 圆轨道最高点圆轨道最高点 A 压缩量至少是多少 压缩量至少是多少 分析分析 准确解答本题需要从以下几个方面思考分析 准确解答本题需要从以下几个方面思考分析 1 小物块小物块 自自 B 点由静止释放到在点由静止释放到在 D 点静止的过程中受到哪些力的作用 哪些点静止的过程中受到哪些力的作用 哪些 力做了功 如何用动能定理求弹簧的最大压缩量 力做了功 如何用动能定理求弹簧的最大压缩量 2 如何由功能关如何由功能关 系求出最大弹性势能 系求出最大弹性势能 3 小物块能到达最高点小物块能到达最高点 A 的条件是什么 如的条件是什么 如 何由功能关系求压缩量至少是多少 何由功能关系求压缩量至少是多少 解析解析 1 设弹簧的最大压缩量为设弹簧的最大压缩量为 x 最大弹性势能为 最大弹性势能为 Ep 由 由 动能定理得动能定理得 mgR mg 4R 2x 0 得 得 x 0 5R 物块返回物块返回 D 点的过程 点的过程 Ep mgx 解得 解得 Ep 0 1mgR 2 设压缩量至少为设压缩量至少为 x 相应的弹性势能为 相应的弹性势能为 E p mg m E p mg 4R mg 2R mv E p Ep x 2 x2 v2 A R 1 22 A 联立各式 解得联立各式 解得 x R 33 2 答案答案 1 0 5R 0 1mgR 2 R 33 2 解题攻略解题攻略 分析这类问题要抓住 分析这类问题要抓住 同轴传动的轮子上各点运动同轴传动的轮子上各点运动 的角速度的角速度 转速 转速 n 和周期和周期 T 均相等 线速度则与半径成正比 均相等 线速度则与半径成