高三物理（下）高考备考专题：运动和力课件.ppt

运动和力 下 1 力是物理学中最重要的概念之一 它贯穿整个高中物理的学习 高中涉及到的力有重力 弹力 摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力 分子力 电场力 库仑力 磁场力 安培力 洛仑兹力 等 力是矢量 力的运算法则是由力的平行四边形或三角形定则进行 同一道题 应用合成还是分解的途径都可以 均能达到求解的目的 2 受力分析的能力是高中物理需要培养的一个重要的能力 受力分析除了不能漏掉力外 正确地分析各力的方向也是很关键的 其中摩擦力的方向 洛仑兹的方向往往是考查的重点 复习精要 3 在中学阶段 牛顿运动定律是核心内容 运动学中的加速度由物体所受到的合外力所确定 当物体所受到外力发生变化时 物体的运动情况也发生变化 而物体的运动状态的变化与物体的所受力的变化时刻相关 将这两部分知识综合 分析物体的运动情况或物体的受力情况是考查学生综合运动用知识的能力以及逻辑思维 分析和归纳能力的一个重要的途径 同时也是高考中的一个热点内容 9 如图所示 斜劈a静止放置在水平地面上 质量为m的物体b在外力f1和f2的共同作用下沿斜劈表面向下运动 当f1方向水平向右 f2方向沿斜劈的表面向下时 斜劈受到地面的摩擦力方向向左 则下列说法中正确的是 a 若同时撤去f1和f2 物体b的加速度方向一定沿斜面向下b 若只撤去f1 在物体b仍向下运动的过程中 a所受地面摩擦力方向可能向右c 若只撤去f2 在物体b仍向下运动的过程中 a所受地面摩擦力方向可能向右d 若只撤去f2 在物体b仍向下运动的过程中 a所受地面摩擦力不变 ad 2 在光滑水平面上 有一个物体同时受到两个水平力f1与f2的作用 在第1s内物体保持静止状态 若力f1 f2随时间的变化如图所示 则物体 a 在第2s内做加速运动 加速度大小逐渐减小 速度逐渐增大b 在第3s内做加速运动 加速度大小逐渐增大 速度逐渐增大c 在第4s内做加速运动 加速度大小逐渐增大 速度逐渐增大d 在第5s末加速度为零 运动方向与f1方向相同 bd 9 质量为0 3kg的物体在水平面上做直线运动 图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v t图像 则下列说法中正确的是 g 10m s2 a 水平拉力可能等于0 3nb 水平拉力一定等于0 1nc 物体的摩擦力一定等于0 1nd 物体的摩擦力可能等于0 2n bd 20 一个静止的质点 在0 4s时间内受到力f的作用 力的方向始终在同一直线上 力f随时间t的变化如图所示 则质点在 a 第2s末速度改变方向b 第2s末位移改变方向c 第4s末回到原出发点d 第4s末运动速度为零 d 解见下页 解析 这是一个物体的受力和时间关系的图像 从图像可以看出在前两秒力的方向和运动的方向相同 物体经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动 2秒末速度达到最大 从2秒末开始到4秒末运动的方向没有发生改变 而力的方向发生了改变 与运动的方向相反 物体又经历了一个加速度逐渐增大的减速运动和加速度逐渐减小的减速的和前2秒运动相反的运动情况 4秒末速度为零 物体的位移达到最大 所以d正确 18 17分 从水平地面上以初速度v0把小球竖直向上抛出 若小球运动中所受空气阻力是其重力的0 6倍 每次接触地面后在极短的时间内以原速率反弹 重力加速度为g 求 1 小球从开始抛出到刚刚静止所通过的路程 2 小球从开始抛出到刚刚静止所经历的时间 提示 若0 q 1 当n无穷大时 取qn 0 解 1 小球最后静止在水平地面上 在整个运动过程中 空气阻力做功使其机械能减少 设小球从开始抛出到最后静止所通过的路程s 有 已知f 0 6mg代入算得 2 第一次上升和下降 设上升的加速度为a11 上升所用的时间为t11 上升的最大高度上h1 下降的加速度为a12 下降所用的时间为t12 上升阶段 f合 mg f 1 6mg 由牛顿第二定律 根据 下降阶段 由 所以上升和下降所用的总时间为 第二次上升和下降 以后每次上升的加速度都为a11 下降的加速度都为a12 设上升的初速度为v2 上升的最大高度为h2 上升所用时间为t21 下降所用时间为t22 上升阶段 v2 a11t21得 下降阶段 由 所以第二次上升和下降所用总时间为 11 题目 第三上次升和下降 设上升的初速度为v3 上升的最大高度为h3 上升所用时间为t31 下降所用时间为t32 由 上升阶段 下降阶段 由 得t32 2t31 所以第三次上升和下降所用的总时间为 12 题目 第2页 同理 第n次上升和下降所用的总时间为 13 所以 从抛出到落地所用总时间为 14 题目 第2页 第3页 17 14分 如图所示 p为位于某一高度处的质量为m的物块 q为位于水平地面上的质量为m 1kg的特殊平板 m m 1 8 平板与地面间的动摩擦因数 0 02 在板的上表面的上方 存在一定厚度的 相互作用区域 区域的上边界为mn 如图中划虚线的部分 当物块p进入相互作用区域时 p q之间便有相互作用的恒力f kmg 其中q对p的作用力竖直向上 且k 41 f对p的作用使p刚好不与q的上表面接触 在水平方向上 p q之间没有相互作用力 p刚从离mn高h 20m处由静止自由落下时 板q向右运动的速度v0 8m s 板q足够长 空气阻力不计 求 1 p第一次落到mn边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间t 2 p第2次经过mn边界时板q的速度v 3 从p第1次经过mn边界 到第2次经过mn边界的过程中 p q系统损失的机械能 e 4 当板q的速度为零时 p一共回到出发点几次 1 p自由落下第一次到达边界mn时 vp2 2gh t 2s p到达边界mn时速度 第一次在相互作用区域中运动时t 2 vp a 0 2s p进入相互作用区域时 kmg mg ma a k 1 g 400m s2 解 题目 2 p在相互作用区域中运动的t末 又越过mn 速度大小又等于vp 然后做竖直上抛运动回到原出发点 接着又重复上述运动过程 每当p从出发点运动到mn的时间t内 板q加速度a1向左 v v0 a1t a2t 8 0 2 2 1 225 0 1 m s 7 48m s 每当p在相互作用区中运动的时间t内 板q加速度a2向左 p第2次经过mn边界时 板q的速度 a1 mg m g 0 2m s2 题目 第2页 3 v1 v0 a1t 8 0 2 2 7 6m s v0 2na1t na2t 0 代入数据 解得n 8 7故n取8 4 设板q速度为零时 p一共回到出发点n次 由以上分析得 题目 第2页 第3页 分别为 解 1 a物体沿斜面下滑时有 b物体沿斜面下滑时有 综上分析可知 撤去固定a b的外力后 物体b恰好静止于斜面上 物体a将沿斜面向下做匀加速直线运动 由运动学公式得a与b第一次碰撞前的速度 由于ab碰撞后交换速度 故ab第一次碰后瞬时 b的速率 2 从ab开始运动到第一次碰撞用时 题目 设再经t2时间相碰 则有 解之可得t2 0 8s 故从a开始运动到两物体第二次相碰 共经历时间 t t1 t2 0 4 0 8 1 2s 3 从第2次碰撞开始 每次a物体运动到与b物体碰撞时 速度增加量均为 v at2 2 5 0 8m s 2m s 由于碰后速度交换 因而碰后b物体的速度为 题目 第2页 第一次碰后 vb1 1m s 第二次碰后 vb2 2m s 第三次碰后 vb3 3m s 第n次碰后 vbn nm s 每段时间内 b物体都做匀速直线运动 则第n次碰前所运动的距离为 n 1 2 3 n 1 a物体比b物体多运动l长度 则 n 1 2 3 n 1 题目 第2页 第3页 18 如图所示 质量m 10kg 上表面光滑的足够长木板在水平拉力f 50n作用下 以v0 5m s初速度沿水平地面向右匀速运动 现有足够多的小铁块 它们质量均为m 1kg 将一铁块无初速地放在木板最右端 当木板运动了l 1m时 又无初速地在木板最右端放上第二个铁块 只要木板运动了l就在木板最右端无初速放一铁块 求 1 第一个铁块放上后 木板运动1m时 木板的速度多大 2 最终有几个铁块能留在木板上 3 最后一个铁块与木板右端距离多大 g 10m s2 解一 1 由平衡条件知 得 第一个铁块放上后 木板做匀减速运动 加速度大小 又 代入数据得 2 放上n个铁块后 木板所受合力大小 加速度大小 第一个铁块放上后 第二个铁块放上后 第n个铁块放上后 联立得 木板停下时 vn 0得n 6 6 所以最终有7个铁块能留在木板上 题目 3 第7个铁块刚放上时 木板的速度满足 解得 当第7块铁块放上后 木板还能滑行d 则 解得