天冲刺年高考二轮三轮总复习专题学案课件第单元力与运动专题大纲专用

第一单元力与运动第1页第1页知识网络构建第一单元

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知识网络构建

第2页第2页第一单元

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知识网络构建

第3页第3页考情分析预测第一单元│考情分析预测

运动与力是中学物理体系一条主要主线，用动力学观点分析物理问题是中学物理主要思维办法，利用牛顿运动定律与运动学公式不但能解答相关力学问题，并且能解答带电粒子在电场、磁场、复合场中及通电导体在磁场中动力学问题．对运动和力考察始终以来是高考重点，其题型有选择题和计算题，在高考中所占比重约为30%.试题较注重知识综合性与应用性，注重与生活、当代科技、社会热点结合．相关运动和力内容可分为三个部分：(1)力基础知识，主要包括重力、弹力、摩擦力、万有引力、分子力、电场力、安培力、洛伦兹力、受力分析、力合成和分解等内容；第4页第4页第一单元│考情分析预测

(2)运动基础知识，主要包括匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动等内容；(3)运动与力关系，主要简介了牛顿第一定律、第二定律及其应用，研究了超重与失重、力平衡、圆周运动、天体运动、汽车启动过程、简谐运动等应用性问题．预测高考对运动与力考察重点内容有：1．物体平衡问题(包括用正交分解法、合成法、效果分解法、三角形法、整体法与隔离法等解答物体平衡问题)．2．运动图象问题(包括运动图象意义、利用图象法分析物体运动、运动图象与牛顿第二定律综合等)．第5页第5页第一单元│考情分析预测

3．物体运动问题(包括匀变速直线运动、相遇与追及、平抛与类平抛运动、匀速圆周运动)．4．运动与力关系问题(包括利用正交分解法、整体法与隔离法解答动力学问题、牛顿第一定律及惯性、超重与失重、牛顿第二定律与相对运动综合、圆周运动和简谐运动动力学问题、带电粒子在各种场中动力学问题、通电导体在磁场中动力学问题等)．5．天体运动问题(包括天体运动动力学规律、天体运动模型、同时卫星与近地卫星、卫星变轨与回收等)．第6页第6页近年高考纵览第一单元│近年高考纵览高考考纲近年命题情况1.力与物体平衡山东卷16、宁夏卷21、江苏卷2、天津卷1、浙江卷14等课标全国卷15、山东卷17、安徽卷19、江苏卷3、广东卷13、课标全国卷18等广东卷16、海南卷4、安徽卷14、江苏卷1等第7页第7页第一单元│近年高考纵览高考考纲近年命题情况2.直线运动规律江苏卷7上海卷12、课标全国卷24重庆卷14、天津卷3、安徽卷16卷3.运动图象应用安徽卷16、山东卷17、广东卷3等天津卷3、广东卷17、全国卷Ⅰ24等课标全国卷21、海南卷8、福建卷6第8页第8页第一单元│近年高考纵览高考考纲近年命题情况4.牛顿运动定律理解和基本应用宁夏卷14、全国卷Ⅱ15、全国卷Ⅱ20、北京卷18等广东卷20、全国卷Ⅰ15、山东卷16、福建卷16、安徽卷22等山东卷19、北京卷18、天津卷2、福建卷18等5.超重与失重广东卷8、安徽卷17浙江卷14上海卷16第9页第9页第一单元│近年高考纵览高考考纲近年命题情况6.运动合成与分解(含平抛运动)江苏卷4、广东理科基础卷6、广东理科基础卷4、福建卷20等江苏卷1、全国卷Ⅰ18、天津卷9(1)、上海卷30等安徽卷17、江苏卷3、上海卷11、广东卷17、海南卷15等7.圆周运动规律及其应用上海卷43、上海卷45、浙江卷24、安徽卷24、广东卷17等第10页第10页第一单元│近年高考纵览高考考纲近年命题情况8.万有引力与天体问题分析重庆卷17、山东卷18、宁夏卷15、广东卷5、浙江卷19、安徽卷15、北京卷22、全国卷Ⅰ19等重庆卷16、山东卷18、北京卷16、全国卷Ⅱ21、四川卷17、天津卷6、浙江卷20、安徽卷17、福建卷14、江苏卷6、全国卷Ⅰ25等四川卷17、山东卷17、天津卷8、江苏卷7、浙江卷19、重庆卷16、全国卷19、四川卷19、重庆卷21、北京卷15等第11页第11页专项一

物体平衡

专项一物体平衡第12页第12页主干知识整合专项一

│主干知识整合

一、在共点力作用下物体平衡条件及其推论在共点力作用下物体平衡条件是作用在物体上合外力F合＝0，它有下列推论：1．沿任意方向合外力为0.2．若将物体受力正交分解，则在任意互相垂直两个方向合外力均为0，即第13页第13页专项一

│主干知识整合

二、系统平衡当系统内每一个物体加速度为0(静止或匀速直线运动)时，系统处于平衡状态，此时作用在系统上外力之和为0，若将系统所受外力进行正交分解，则满足在求解系统平衡问题时，需要结合整体法与隔离法解答，通常是先用整体法求出相关外力，再用隔离法求相关内力．1．整体法：以分析系统所受外力为前提解题办法．这种办法因不必考虑系统内力而使解答过程简捷，其不足之处是不能直接求解系统内力．第14页第14页专项一

│主干知识整合

2．隔离法：以分析系统内物体受力为前提解题办法．这种办法通常要列方程组求解，因而比较繁琐，当涉及系统内力时，普通要使用隔离法．三、物体动态平衡与极值问题在物体处于平衡状态前提下，让其中某个力缓慢改变，使物体经历过程中每一个状态近似为平衡状态，这种平衡就是动态平衡．这类问题也能利用平衡条件来处理．求其中力极值有两类办法．1．解析法：通常是利用正交分解法沿x、y方向列出力平衡方程组后，得出所求力与变量间表示式，再利用数学办法进行分析，求出力极值．第15页第15页专项一

│主干知识整合

2．图解法：通惯用来解答三力动态平衡问题．它是利用三力平衡关系构成封闭式三角形，依据三角形边角改变趋势来分析力大小或方向改变办法．在力三角形构成中，若某个力与另一个力垂直时，该力取极值．四、弹力和摩擦力弹力方向总是沿着恢复原状最快方向．绳子拉力方向总是沿着绳子并指向绳子收缩方向，且轻绳内张力处处相等，杆产生弹力不一定沿杆方向，由于杆不但能够产生沿杆方向拉、压形变，也能够产生微小弯曲形变；压力、支持力方向总是垂直于接触面，指向被压或被支持物体；对点面接触间弹力，弹力方向垂直于面；对点线接触间弹力，弹力方向垂直于线；对点与球面接触间弹力，弹力方向一定沿半径方向．第16页第16页专项一

│主干知识整合

分析摩擦力时，先应分清其类型是静摩擦力还是滑动摩擦力，它们方向都是与接触面相切，与物体相对运动或相对运动趋势方向相反．滑动摩擦力由公式Ff＝μFN计算，FN为物体间互相挤压弹力；静摩擦力与使物体产生相对运动趋势外力相关，它可由平衡条件或动力学方程进行计算．在弹力或摩擦力方向不明时，普通用假设法进行分析．先假设该力沿某一个方向，再按假设方向进行列式计算，若计算结果为正值，阐明假设方向正确；若计算结果为零，阐明该力不存在；若计算结果为负值，阐明与假设方向相反．同时，有些弹力方向是不存在，如绳子拉力方向沿绳伸长方向、支持力方向沿指向支持面方向，若计算结果出现了力方向上矛盾，这也阐明该力或该状态是不也许出现．第17页第17页要点热点探究专项一

│要点热点探究►探究点一三力平衡问题物体受三力平衡，能够将其中任意两个力合成，这两个力合力与第三个力是一对平衡力关系，这样就能够把三力平衡问题转化为二力平衡来处理．假如不便于采用此法，能够将物体受到三个力平移构建一个力三角形来求解(①假如是直角三角形或正三角形，则用三角形知识求解；②若不是直角三角形或正三角形，能够考虑进一步挖掘题目中隐含几何关系，利用相同三角形知识求解；③另外还能够考虑用正弦定理、余弦定理、拉密定律等)．当然，对于三力平衡问题，必要时也能够采用正交分解法．第18页第18页专项一│要点热点探究

例1如图1－1－1所表示，清洗楼房玻璃工人惯用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备总重量为G，悬绳与竖直墙壁夹角为α，悬绳对工人拉力大小为F1，墙壁对工人弹力大小为F2,则(

)第19页第19页专项一

│要点热点探究A．F1＝

B．F2＝GtanθC．若缓慢减小悬绳长度，F1与F2合力变大D．若缓慢减小悬绳长度，F1减小，F2增大【点拨】(1)准确选取研究对象；(2)找出F1、F2大小决定式．第20页第20页专项一

│要点热点探究例1

B

【解析】工人受力如图所表示．由工人受力平衡有，F1sinα＝

F2(①式)，F1cosα＝G(②式)．由①②式联立解得F1＝，F2＝Gtanα，选项A错误、B正确；缓慢减小悬绳长度时，角α增大，F1、F2均增大；而F1与F2合力始终等于G，选项C、D均错误．第21页第21页专项一

│要点热点探究【点评】

(1)三力平衡问题是要求考生重点掌握平衡问题，因此一定要把握好题型特点，理清分析思绪；(2)要善于借助题中已有几何条件作好辅助线，这样有助于发觉隐含条件，快速解题；(3)三力平衡问题有时也采用正交分解法求解，如本题解法中渗入了正交分解思想；(4)对于动态平衡问题，解析法和图示法要灵活应用．第22页第22页专项一

│要点热点探究变式题

如图1－1－2所表示，用一根细线和一轻质弹簧将小钢球悬挂在天花板上，平衡时细线和弹簧与水平面夹角均为30°，若将细线剪断，则此刻小钢球加速度为(

)第23页第23页专项一

│要点热点探究A．加速度大小为g，方向竖直向下B．加速度大小为

方向垂直于BC斜向下C．加速度大小为g，方向由A指向CD．加速度大小为

方向垂直于BC斜向下第24页第24页专项一

│要点热点探究例1

变式题C【解析】剪断细线前，由平衡条件，FACsin30°＋FBCsin30°＝mg，且FAC＝FBC，解得FBC＝FAC＝mg，剪断细线瞬间，弹簧弹力不变，重力与弹力合力与AC拉力大小相等，因此a＝

＝g，方向由A指向C，选项C正确．第25页第25页专项一

│要点热点探究►探究点二多力平衡问题当物体受四个以上作用力时，通常采用正交分解法进行分析．应用正交分解法时要注意：(1)准确选取正方向，普通以能使更多力落在坐标轴上为原则；(2)正交分解法是将多个矢量运算转化为两个互相垂直方向上代数运算办法．理解好其实质，有助于对该办法准确应用．第26页第26页专项一

│要点热点探究

例2如图1－1－3所表示，质量为M斜面体静止在粗糙水平面上，斜面体两个斜面均是光滑，顶角为

，两个斜面倾角分别为α、β，且α＞β.两个质量均为m物体P、Q分别在沿斜面向上力F1、F2作用下处于静止状态，则下列说法中正确是(

)第27页第27页专项一

│要点热点探究A．水平地面对斜面体静摩擦力方向水平向左B．水平地面对斜面体没有摩擦力C．地面对斜面体支持力等于(M＋m)gD．地面对斜面体支持力等于(M＋2m)g【点拨】(1)合理选取研究对象；(2)多力平衡问题首先考虑什么办法．第28页第28页专项一

│要点热点探究例2

BC

【解析】对P进行受力分析，由物体平衡条件，易得M与P之间互相作用力大小为mgcosα，即NPM＝mgcosα，由几何关系可知，NPM与x轴夹角为β，则NPM在x轴分量为NPM＝mgcosα·cosβ；同理可得，NQM在x轴分量mgcosβ·cosα，则地面对M摩擦力为零，选项A错误，B正确；对M：在竖直方向上有：F＝Mg＋mgcosα·sinβ＋mgcosβ·sinα，而α＋β＝90°，可得，F＝Mg＋mg

，选项C正确、D错误．第29页第29页专项一

│要点热点探究第30页第30页专项一

│要点热点探究【点评】对多力平衡问题，在涉及力运算时首先考虑正交分解办法．另外，在多力平衡问题中，涉及场力平衡问题是高考命题热点，解题时要注意下列几点：(1)库仑定律是平方反比定律，当两个电荷间距离发生改变时，库仑力要按平方反比规律改变；(2)洛伦兹力(f洛＝qvB)决定原因有四方面：①电荷电性、②电荷电量、③运动速度、④磁感应强度，这四个原因有一个发生改变，则洛伦兹力将发生改变；(3)安培力(F安＝BIL)决定原因有四个方面：①电流方向、②电流大小、③通电导体有效长度、④磁感应强度，这四个原因有一个发生改变，则安培力将发生改变；(4)记住一些必要结论是非常有用．比如“对没有任何束缚自由带电粒子，在复合场中受洛伦兹力情况下直线运动，必为匀速直线运动”等．第31页第31页专项一

│要点热点探究变式题

[·课标全国卷]如图1－1－4所表示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2大小相等，则物块与地面之间动摩擦因数为(

)第32页第32页专项一

│要点热点探究【点拨】本题为多力平衡问题，应首先考虑正交分解法解题．例2

变式题

A

【高考命题者说】本题主要考察考生推理能力，考察考生对物体进行受力分析，进行力分解，利用牛顿运动定律处理问题能力．如图所表示，用F1拉物块及用F2推物块时受力情况分别如图甲和图乙所表示。第33页第33页专项一

│要点热点探究第34页第34页专项一

│要点热点探究对于图甲所表示情况，可列出下列方程

F1x＝F1cos60°

F1y＝F1sin60°

Ff甲＝μFN甲

FN甲＝mg－F1y

F1cos60°＝μ(mg－F1sin60°)对于图乙可列出下列方程

F2x＝F2cos30°

F2y＝F2sin30°

Ff乙＝μFN乙

FN乙＝mg＋F2y第35页第35页专项一

│要点热点探究

F2cos30°＝μ(mg＋F2sin30°)联立解方程可得：μ＝2－

选项A正确．本题抽样统计难度为0.562，区别度为0.586，对物理得分在20～60分段考生有较好区别度．有56%考生选择了正确选项，但有25%考生错选了C项．(引自教育部考试中心课程原则试验版《高考理科试题分析》第147页)第36页第36页专项一

│要点热点探究►探究点三物体组平衡问题当涉及多个研究对象(或物体组)平衡时，适时采用整体法或隔离法是快速解题关键．1．整体法与隔离法选取原则：当研究物体组内部物体间互相作用时，要采用隔离法；当研究物体组与外界互相作用时，要采用整体法；第37页第37页专项一

│要点热点探究2．只有构成“物体组”每一个物体都处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)，才干说“物体组”处于平衡状态，才干把“物体组”作为一个整体应用平衡条件来求解整体与外界作用力．如一个物体在斜面上匀速下滑，我们就能够说物体与斜面构成“物体组”处于平衡状态；假如物体加速或减速下滑，则“物体组”不是处于平衡状态．因此对物体组平衡状态确实定是准确应用整体法前提．第38页第38页专项一

│要点热点探究

例3如图1－1－5所表示，将两个质量均为m，带电荷量分别为＋q、－q小球a、b用细线悬挂于O点，置于水平匀强电场中，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线与竖直方向夹角为30°，则F大小也许为(

)第39页第39页专项一

│要点热点探究【点拨】本题为物体组平衡问题，请仔细审题并分析如何选取研究对象．第40页第40页专项一

│要点热点探究例3C【解析】本题主要考察对物体平衡问题处理方法．电场和电荷是本题干扰条件，以ab为整体进行受力分析，电场力抵消，转变成经典三力平衡问题，作矢量三角形如图所表示，Fmin＝2mgsin30°＝mg，故C正确．【点评】通过本题能够看到，构成物体组每一个物体均处于平衡状态，则物体组可视为一个整体，这样研究整体和外界互相作用时就会使问题化繁为简．第41页第41页专项一

│要点热点探究

[·海南卷]如图1－1－6所表示，粗糙水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈摩擦力(

)A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右变式题第42页第42页专项一

│要点热点探究例3变式题A【解析】取斜劈和物块构成整体为研究对象，因物块沿斜面匀速下滑、斜劈静止，故阐明系统水平方向加速度为零，由牛顿第二定律可知，水平方向合外力为零，故地面与斜劈间没有摩擦力，A选项正确．第43页第43页专项一

│教师备用习题教师备用习题1.如图所表示，A、B为竖直墙壁上等高两点，AO、BO为长度相等两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D正下方，AOB在同一水平面上，∠AOB＝90°，∠COD＝60°.若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m物体，则平衡后绳AO所受拉力大小为(

)第44页第44页专项一

│教师备用习题【解析】A

对O点受力分析：O点受绳AO、BO拉力作用，因绳AO、BO等长，两绳拉力T大小相等；O点受绳向下拉力F作用，其大小F＝mg；杆对O点有平行杆向上支持力FN.依据平行四边形定则，绳AO、BO对O点两个拉力合力F′沿OD方向，其大小F′＝2Tcos45°＝

T，相称于DO处有一细绳取代AO、BO两绳，由此转化为同一平面内力平衡问题．按力效果分解重物对O点拉力F，沿OC和DO方向分解，如图所表示．解得

沿OD方向分力F1

因此AO所受拉力

选项A正确．第45页第45页专项一

│教师备用习题【备选理由】本题重点考察学生对三维空间内受力问题转化分析能力，将立体问题转化为平面问题是处理这类问题基本思绪，要强化学生对物理问题转化能力．第46页第46页专项二直线运动

专项二直线运动第47页第47页主干知识整合专项二│主干知识整合

一、用动力学观点解题以牛顿运动定律结合运动学规律为依据处理物理问题思维办法称为动力学观点．用动力学观点解题，就是利用牛顿运动定律和运动学公式探求物体运动情况或受力情况，这类习题基本分为两大类型：1．已知受力情况求运动情况．它处理办法是先由________求出物体______，然后依据牛顿第二定律求出物体______，再依据物体运动初始条件以及运动学规律就能够求出物体运动情况；受力情况合外力加速度第48页第48页专项二│主干知识整合

2．已知物体运动情况求受力情况．它处理办法是先依据物体运动情况和运动学规律求出物体加速度；再依据牛顿第二定律拟定物体______，进而拟定物体受力情况．以上两大问题关键关系是物体加速度与物体所受合外力关系．它们之间除了满足大小成正比关系外，还存在下列四性关系：(1)同体性：在表示式中，m、F合、a都应是同一个研究对象相应量；①若研究对象为单个物体，则满足F合＝ma.②若研究对象为多个物体，则对由这些物体构成系统而言满足：F合＝m1a1＋m2a2＋m3a3＋…(一维情况下)．合外力第49页第49页专项二│主干知识整合

(2)瞬时性：物体加速度和合外力含有瞬时相应关系，它们总是同增同减同生同灭；(3)同向性：物体加速度与合外力方向时刻保持一致；(4)独立性：若物体受多个力作用，则每一个力都能使物体独自产生加速度，并且任意方向均满足F＝ma，若在两个互相垂直方向进行正交分解，则有：第50页第50页专项二│主干知识整合

研究对象一个物体物体系牛顿第二定律分量形式Fx＝m1a1x＋m2a2x＋m3a3x＋…Fy＝m1a1y＋m2a2y＋m3a3y＋…第51页第51页专项二│主干知识整合

二、恒力作用下直线运动1．基本公式：vt＝v0＋at；s＝v0t＋

2．惯用结论(1)任意相邻相等时间内位移之差恒定，公式表示为Δs＝aT2，能够推广到sm－sn＝(m－n)aT2(2)某段时间中间时刻即时速度等于该段时间内平均速度，公式表示为

阐明：利用这一公式解题，往往会使求解过程变得非常简捷．第52页第52页专项二│主干知识整合

(3)某段位移中间位置即时速度公式，公式表示为(4)关于初速为零匀加速直线运动规律推论①从运动开始计时起，时间T内、2T内、3T内、…nT内通过位移之比为：s1∶s2∶s3∶…∶sn＝12∶22∶32∶…∶n2(n＝1,2,3，…)②从运动开始计时起，在连续相等各段时间内通过位移之比为：s1∶s2∶s3∶…∶sn＝_____________________(n＝1,2,3，…)1∶3∶5∶…∶(2n－1)第53页第53页专项二│主干知识整合

③从运动开始计时起，通过s,2s,3s，…，ns所用时间之比为：

④从运动开始计时起，通过连续相等位移所用时间之比为：第54页第54页专项二│主干知识整合

阐明：(1)上面公式中五个物理量(s、t、a、v0、vt)只有三个是独立，即只要拟定其中三个物理量，另外两个就拟定了．(2)除时间t外，其余量均为矢量，因此对于运动问题处理，首先要拟定正方向，同时要确保公式形式准确(包括公式中“＋”、“－”号)以及各运动参量正负．(3)要尤其注意灵活利用平均速度公式以及匀变速直线运动规律推论，尤其对末速度为零匀减速直线运动，假如逆过来研究，也能够相应利用初速度为零匀加速直线运动规律及其推论．第55页第55页专项二│主干知识整合

三、变力作用下直线运动1．简谐运动——详见本书专项十五2．收尾速度问题假如物体受力情况与物体运动速度有制约关系，普通是伴随物体运动速度增大，其受到某个阻力(如空气阻力、摩擦力、安培力等)越大或者其受到某个动力(如机车牵引力)越小，则物体受到合外力________，加速度越小，当加速度减小到零时，速度达到最大，此速度也称为收尾速度．高中阶段常见收尾速度情景主要有雨滴下落问题、机车启动问题、涉及洛伦兹力变速直线运动问题、涉及电磁感应变速直线运动问题．越小第56页第56页要点热点探究专项二

│要点热点探究►探究点一运动相关分析追及和相遇问题是常见运动问题．追及和相遇问题实质是研究在同始终线上运动两个物体运动关系，所应用规律是匀变速直线运动规律，分析这类问题应注意：(1)明确两物体位移关系、时间关系、速度关系，这些关系是我们依据相关运动学公式列方程依据；(2)追及、相遇问题经常涉及临界状态分析，其中找出临界条件(速度相等是物体恰能追上或恰不能相碰、或间距最大或最小临界条件)是处理这类问题关键．第57页第57页专项二│要点热点探究例1某天，小明在上学途中沿人行道以v1＝1m/s速度向一公交车站走去；发觉一辆公交车正以v2＝15m/s速度从身旁平直公路同向驶过，此时他们距车站s＝50m．为了乘上该公交车，他加速向前跑去，最大加速度a1＝2.5m/s2，能达到最大速度vm＝6m/s.假设公交车在行驶到距车站s0＝25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间t＝10s，之后公交车启动向前开去．(不计车长)求：

(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度a2大小是多少？(2)若小明加速过程视为匀加速运动，通过计算分析他能否乘上该公交车．第58页第58页专项二

│要点热点探究【点拨】小明和公交车到达站台前各自经历几种运动过程？各经历时间为多少？第59页第59页专项二

│要点热点探究例1

(1)4.5m/s2

(2)能【解析】

(1)公交车刹车加速度a2＝

＝－4.5m/s2.因此其加速度大小为4.5m/s2.(2)公交车从相遇处到开始刹车用时t1＝汽车刹车过程中用时t2＝小明以最大加速度达到最大速度用时第60页第60页专项二

│要点热点探究t3＝

＝2s小明加速过程中位移s2＝

(v1＋vm)t3＝7m以最大速度跑到车站时间t4＝

≈7.2st1＋t2<t3＋t4<t1＋t2＋10s，即小明能够在汽车还停在车站时上车.第61页第61页专项二

│要点热点探究【点评】对于运动相关分析问题，如追及、相遇、赶车等实际问题要准确分析相关研究对象各自受力和运动情况，然后依据详细问题拟定研究角度，找出关键运动参量进行比较，比如上面侧重于比较运动时间，当然有些题也许侧重于比较位移或速度．第62页第62页专项二

│要点热点探究►探究点二运动图象问题通过运动图象分析物体运动情况或追及相遇问题含有简捷直观特点，考生必须要养成通过图象分析物理问题习惯，逐步提升应用图象分析处理物理问题能力．在应用运动图象时要尤其注意：(1)首先应看清图象性质，即题目给出是速度图象还是位移图象；(2)要理解图象截距、斜率、面积、交点、拐点物理含义并结合题意进一步挖掘隐含条件，灵活处理问题．第63页第63页专项二

│要点热点探究

例2

某同窗站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中情况，如图1－2－2所表示v－t图象是计算机显示观光电梯在某一段时间内速度改变情况(竖直向上为正方向)．依据图象提供信息，能够判断下列说法中正确是(

)第64页第64页专项二

│要点热点探究A．在5s～10s内，该同窗对电梯底板压力等于他所受重力

B．在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同窗处于失重状态C．在10s～20s内，该同窗所受支持力在减小，该同窗机械能在减小D．在20s～25s内，观光电梯在加速下降，该同窗处于超重状态第65页第65页专项二

│要点热点探究例2

A【解析】由图象可知，在5～10s内电梯匀速上升，该同窗对电梯底板压力等于他所受重力，选项A正确；在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同窗处于超重状态，选项B错误；在20～25s内，观光电梯在加速下降，该同窗处于失重状态，选项D错误，在10～20s内，电梯减速上升，且加速度大小a＝0.2m/s2，由牛顿第二定律可知，支持力向上，做正功，故机械能增长，选项C错误．第66页第66页专项二

│要点热点探究【点评】(1)在涉及图象运动问题分析中，依据图象还原物理运动过程和情景对分析问题非常主要，这往往需要通过画出运动示意图帮助建立空间图景；(2)要注意对图象信息准确解读．第67页第67页专项二

│要点热点探究►探究点三动力学综合问题传送带问题是最常见动力学综合问题．对这类问题分析要尤其注意下列几点：(1)涉及传送带运动问题中加速度是对地加速度，而速度一定要分清楚是对地还是对传送带，在运动学公式(速度公式和位移公式)中出现运动参量必须都是对地；(2)把物体轻放(指物体对地初速为零)到匀速传动传送带上后，到物体和传送带取得共同速度时间内物体对地位移等于传送带传动位移二分之一；(3)对倾斜传送带问题一定要注意受力分析和转折点确实定，比如物体速度和传送带速度相等时刻就是物体和传送带间摩擦力发生突变时刻．第68页第68页专项二

│要点热点探究2．只有构成“物体组”每一个物体都处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)，才干说“物体组”处于平衡状态，才干把“物体组”作为一个整体应用平衡条件来求解整体与外界作用力．如一个物体在斜面上匀速下滑，我们就能够说物体与斜面构成“物体组”处于平衡状态；假如物体加速或减速下滑，则“物体组”不是处于平衡状态．因此对物体组平衡状态确实定是准确应用整体法前提．第69页第69页专项二

│要点热点探究例3

如图1－2－3所表示是建筑工地惯用一个“深穴打夯机”．工作时，电动机带动两个紧压夯杆滚轮匀速转动将夯杆从深为h坑中提上来，当两个滚轮彼此分开时，夯杆被释放，最后杆在本身重力作用下，落回深坑，扎实坑底．然后两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始地工作．已知两个滚轮边沿线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆正压力FN＝2×104N，滚轮与夯杆间动摩擦因数μ＝0.3，夯杆质量m＝1×103kg，坑深h＝6.4m．假定在打夯过程中坑深度改变及夯与坑底作用时间均忽略不计，且夯杆底端升到坑口时，速度正好为零．取g＝10m/s2，求：第70页第70页专项二

│要点热点探究(1)夯杆上升过程中被滚轮释放时速度为多大？此时夯杆底端离坑底多高？(2)打夯周期是多少？第71页第71页专项二

│要点热点探究【点拨】(1)滚轮对夯杆有几种作用力？大小各是多少？(2)夯杆上升过程中经历几种运动阶段？如何鉴定？例3

(1)4m/s

5.6m

(2)3.93s【解析】

(1)对夯杆匀加速阶段由牛顿第二定律有2μFN－mg＝ma

h1＝夯杆匀减速阶段h2＝由于h1＋h2<h，因此杆上升过程为先加速，后匀速，再减速至零，因此释放时杆速度为v＝4m/s，此时杆离坑底h′＝h－h2＝5.6m.第72页第72页专项二

│要点热点探究(2)匀加速阶段由运动学公式有v＝at1设匀速阶段经历时间为t2，由运动学公式有h－h1－h2＝vt2匀减速阶段v＝gt3下落阶段由自由落体运动规律有h＝

联立以上各式代入数据解得打夯周期为t＝t1＋t2＋t3＋t4＝3.93s第73页第73页专项二

│要点热点探究【点评】本题中滚轮使夯杆加速过程与传送带使滑块加速过程完全同样，其实质就是传送带问题，但要注意两个滚轮各给夯杆一个竖直向上摩擦力，存在相对滑动，此时摩擦力由Ff

＝μFN决定．第74页第74页专项二

│教师备用习题教师备用习题一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图所表示．下列选项正确是(

)A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体通过路程为40mC．在0～4s内，物体平均速率为7.5m/sD．在5～6s内，物体所受合外力做负功第75页第75页专项二

│教师备用习题【解析】

BC由速度图象可知，物体运动情况为：0～2s向正方向做匀加速直线运动，2～4s做匀速直线运动，4～5s做匀减速直线运动，5s末速度减为零，5～6s向负方向做匀加速直线运动．因速度图线与t轴围成图形面积表示物体发生位移，因此可知物体在6s内路程为40m，第5s时物体离出发点最远，为35m,0～4s内平均速率为＝7.5m/s，5～6s物体做加速运动，动能增长，由动能定理知合外力做正功，综上分析BC选项正确．【备选理由】本题为典型运动图象问题，通过本题进一步巩固学生分析图象问题办法和技巧．第76页第76页专项三

曲线运动专项三曲线运动第77页第77页主干知识整合专项三

│主干知识整合

一、平抛运动如图1－3－1所表示，平抛运动可分解为水平方向匀速运动与竖直方向自由落体运动，物体所受合外力为________，故产生加速度为g.重力第78页第78页专项三

│主干知识整合

1．速度：vx＝v0，vy＝gt，v＝

合速度方向：tanθ＝2．位移：x＝v0t，y＝

gt2，合位移大小：s＝

方向：tanφ＝3．下落时间：t＝

初速度：v0＝

4．以上规律能够推广到类平抛运动．第79页第79页物理量大小方向物理意义线速度圆弧上各点切线方向描述质点沿圆周运动快慢角速度中学不研究其方向

周期、频率无方向专项三

│主干知识整合

二、匀速圆周运动1．描述圆周运动基本参量第80页第80页专项三

│主干知识整合

物理量大小方向物理意义向心加速度时刻指向圆心描述线速度方向改变快慢互相关系第81页第81页专项三

│主干知识整合

2.同一转动物体上各点角速度相等，皮带传动轮子边沿各点线速度大小相等．3．匀速圆周运动向心力由物体所受________提供，两者存在着下列关系：F合＝F向或F合＝

，但变速圆周运动普通情况下不满足上述关系．合外力第82页第82页专项三

│主干知识整合

三、竖直平面内变速圆周运动中临界条件1．如图1－3－2所表示，轻绳系一小球在竖直平面内做圆周运动．小球能到达最高点(刚好做圆周运动)条件是小球在最高点时所受重力正好提供向心力，即：

＝mg，这时速度是做圆周运动最小速度vmin＝

我们可称以前情景为“线－球模型”．第83页第83页专项三

│主干知识整合

2．如图1－3－3所表示，一轻杆系一小球在竖直平面内做圆周运动．小球能到达最高点(刚好做圆周运动)条件是小球在最高点处v≥0.我们分情况讨论：当v＝0时，杆对小球支持力等于小球重力；当0＜v＜

时，杆对小球支持力小于小球重力；当v＝

时，杆对小球支持力等于零；当v＞时，杆对小球提供________．我们可称以前情景为“杆－球模型”．拉力第84页第84页专项三

│主干知识整合

3．由重力场与电场构成复合场中圆周运动如图1－3－4所表示，要求细线拴着小球能在竖直平面内做完整圆周运动，则在最高点速度至少为多大？第85页第85页专项三

│主干知识整合

此时小球受重力和电场力，平衡位置A偏离竖直位置θ角，在同始终径上另一点为B，物体受到合力为F＝

类比重力场中运动，相称于等效“重力加速度”g′＝

，A为“最低点”，B为“最高点”，故小球能在竖直平面内做完整圆周运动条件：小球通过B点时速度vB≥第86页第86页要点热点探究专项三

│要点热点探究►探究点一运动合成与分解运动合成与分解是求解曲线运动基本办法．运动合成与分解实质是对描述运动物理参量(速度、加速度、位移)进行合成与分解．合运动与分运动关系：合运动是物体实际运动，分运动是合运动两个效果．第87页第87页专项三

│要点热点探究等时性各分运动经历时间与合运动经历时间相等独立性一个物体同时参与几种分运动，各个分运动独立进行，不受其它分运动影响等效性各个分运动规律叠加起来与合运动规律有完全相同效果第88页第88页专项三

│主干知识整合

比如，平抛运动是一个合运动，是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动合运动，因此平抛运动位移为合位移、速度为合速度、加速度为合加速度．准确进行运动参量合成与分解是处理平抛运动问题关键，同时又要注意合运动与分运动独立性、等时性．等时性是高考命题间接给出时间关系科学依据，因此及时利用等时性特点便成了一个解题诀窍．第89页第89页专项三│要点热点探究例1

某人划船渡一条河，划行速度和水流速度一定，且划行速度不小于水流速度．过河最短时间是t1；若以最小位移过河，需时间t2，则船速v1与水速v2之比为 (

)A．t2∶t1

B．t2∶C．t1∶(t1－t2)

D．t1∶t2【点拨】本题考察渡河问题，注意两次渡河时间决定原因，并准确进行速度合成与分解．第90页第90页专项三

│要点热点探究例1

B【解析】当小船以最短时间渡河时，船头垂直指向对岸，如图所表示，过河时间t1＝

；当船以最小位移过河时，渡河时间为t2＝

，联立可得：v1∶v2＝t2∶

，选项B正确．第91页第91页专项三

│要点热点探究【点评】(1)合运动性质决定于合初速度与合加速度(即合外力)情况：①合加速度恒定，物体做匀变速运动；合加速度是改变，物体做非匀变速运动．②合初速度与合加速度在一条直线上，物体做直线运动；合初速度与合加速度不在一条直线上，物体做曲线运动；(2)在运动分解问题中，要尤其注意合运动(合速度、合加速度、合位移确实定)，其鉴定办法：实际运动即为合运动．第92页第92页专项三

│要点热点探究变式题

[·江苏卷]如图1－3－5所表示，甲、乙两同窗从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，马上沿原路返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA＝OB.若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙大小关系为(

)A．t甲<t乙

B．t甲＝t乙C．t甲>t乙

D．无法拟定第93页第93页专项三

│要点热点探究第94页第94页专项三

│要点热点探究►探究点二平抛与类平抛运动1．平抛运动处理办法是将其分解为水平方向和竖直方向两个分运动．(1)水平方向：做匀速直线运动，vx

＝v0，x

＝v0t；(2)竖直方向：做自由落体运动，vy＝gt，y＝

gt2.2．类平抛运动(如带电粒子在匀强电场中偏转问题)处理办法与平抛运动类似，可将类平抛运动分解为沿初速度v0方向(不一定水平)匀速运动(vx

＝v0，x＝v0t)和合力方向(合力大小恒定且与初速度v0方向垂直)匀加速运动(vy＝at，y＝at2)．注意加速度方向不一定竖直向下，大小也不一定等于g.第95页第95页专项三

│要点热点探究例2飞镖比赛是一项极具欣赏性体育比赛项目，IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛在上海进行．某一选手在距地面高h，离靶面水平距离L处，将质量为m飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中一个，可使飞镖投中靶心是(不计空气阻力)()A．适当减小v0B．适当增大hC．适当减小mD．适当减小L第96页第96页专项三

│要点热点探究【点拨】飞镖运动性质如何？题中“将质量为m飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方”给出了哪些信息？例2

A【解析】飞镖飞行中竖直方向y＝

gt2，水平方向L＝v0t，得y＝

欲击中靶心使竖直位移增大，使L增大或v0减小，选项A正确．第97页第97页专项三

│要点热点探究【点评】平抛运动、类平抛运动处理办法都是采用运动分解办法，即分解为初速度方向匀速直线运动和垂直初速度方向初速为零匀加速直线运动，要善于将实际问题模型化，找到处理问题关键原因，如上面例2问题实质就是：为使飞镖击中靶心，就需要在水平射程一定情况下减小初速度，从而增大飞镖竖直下落高度．第98页第98页专项三

│要点热点探究变式题

一水平抛出小球落到一倾角为θ斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图1－3－6中虚线所表示．小球在竖直方向下落距离与在水平方向通过距离之比为(

)第99页第99页专项三

│要点热点探究例2

变式题

B

【解析】如图所表示，平抛末速度与竖直方向夹角等于斜面倾角θ，依据有tanθ＝

，则下落高度与水平射程之比为

选项B正确．第100页第100页专项三

│要点热点探究【高考命题者说】本题考察考生分析能力，涉及知识内容为平抛运动基本规律，要求考生能够依据详细物理情境，灵活利用平抛运动规律分析处理问题，避免机械套用公式．设小球抛出至与斜面接触时经历时间为t，速度大小为

v，则水平分速度vx＝vsinθ，竖直分速度vy＝vcosθ.由抛体运动规律，vy＝gt，小球在竖直方向和水平方向通过距离分别为y＝

gt2和x＝vxt，两者之比

选项B正确．第101页第101页专项三

│要点热点探究本题抽样统计难度为0.672，对物理得分在40分到70分考生有较好区别.7.8%考生错选A,13%考生错选B,11.5%考生错选C项．(引自教育部考试中心《高考理科试题分析》第344页)第102页第102页专项三

│要点热点探究►探究点三圆周运动及其相关问题匀速圆周运动是高考要求另一个典型曲线运动形式．对匀速圆周运动分析应尤其注意下列几点：(1)准确理解描述匀速圆周运动参量，准确进行运动分析，找出其圆心和半径；(2)准确进行受力分析，明确向心力由谁提供；(3)应用牛顿第二定律建立动力学方程．第103页第103页专项三

│要点热点探究例3[·安徽卷]普通曲线运动能够分成很多小段，每小段都能够当作圆周运动一部分，即把整条曲线用一系列不同半径小圆弧来代替．如图1－3－7甲所表示，曲线上A点曲率圆定义为：经过A点和曲线上紧邻A点两侧两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点曲率圆，其半径ρ叫做A点曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角方向以速度v0抛出，如图乙所表示．则在其轨迹最高点P处曲率半径是()第104页第104页专项三

│要点热点探究【点拨】题中研究对象通过最高点曲率半径实质是什么？物体在最高点速度大小如何？动力学关系如何？从题中你能发觉哪些隐含信息？第105页第105页专项三

│要点热点探究例3

C【解析】

依据运动分解，物体斜抛到最高点P速度vP＝v0cosα；在最高点P，物体所受重力提供向心力，依据牛顿第二定律：mg＝

解得：R＝

故选项A、B、D错误，选项C正确．第106页第106页专项三

│要点热点探究【点评】本题实质为“线－球模型”通过最高点临界问题，理解到这一点本题即迎刃而解．其它涉及圆周运动临界问题也一定要准确掌握其相关模型，如(1)对竖直平面内圆周运动临界问题分析要尤其注意准确应用本讲中主干知识整合中相应规律和办法，当然也也许出现涉及与绳子抗拉能力(或杆支持能力)相关临界问题；(2)水平面内圆周运动往往和静摩擦力相结合命制临界问题，要尤其注意观测和理解一些相关情景和设备(比如火车拐弯涉及轮缘与铁轨内外轨位置关系等)，这往往成为能否快速准确解题关键．第107页第107页专项三

│要点热点探究

角速度计可测量飞机、航天器、潜艇转动角速度，其结构如图1－3－8所表示．当系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相应电压信号，成为飞机、卫星等制导系统信息源．已知A质量为m，弹簧劲度系数为k、自然长度为l，电源电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P在B点，当系统以角速度ω转动时，则(

)A．电路中电流随角速度增大而增大

B．电路中电流随角速度减小而减小

C．弹簧伸长量为x＝D．输出电压U与ω函数式为U＝变式题第108页第108页专项三

│要点热点探究第109页第109页专项三

│要点热点探究例3

变式题

CD【解析】变阻器所有连入电路，输出端接电压表，对电路电阻无影响，因此电路中电流恒定不变；系统以角速度ω转动时，对小球有kx＝mω2(l＋x)，求得x＝

串联电路中分压规律有

得U＝

第110页第110页专项四

天体运动专项四天体运动第111页第111页主干知识整合专项四

│主干知识整合

一、开普勒三定律1．第一定律：所有行星绕太阳运动轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆一个焦点上．2．第二定律：对于每一颗行星而言，太阳和行星之间连线在相等时间内扫过面积相等．3．第三定律：所有行星轨道半长轴________与其公转周期________比值都相等．立方平方第112页第112页专项四

│主干知识整合

二、万有引力定律1．定律内容：自然界一切物体都互相吸引，两个物体间引力大小，跟它们质量乘积成正比，跟它们__________成反比．2．公式形式：F＝

(G＝6.67×10－11N·m2/kg2)．3．合用条件：适合用于相距很远，可视为质点两物体间互相作用，质量分布均匀球体也可用此公式计算，其中r指球心间距离．距离平方第113页第113页专项四

│主干知识整合

三、天体问题分析1．普通情况下，我们将天体运动简化为匀速圆周运动，且轨道平面圆心与围绕星球中心重叠，天体运动向心力由天体所受万有引力提供：

＝mωv＝ma.2．天体运动模型(以人造地球卫星为例)当卫星稳定运营时，轨道半径r越大，则卫星围绕速v________、角速度ω______、运营周期T________、所受万有引力________、其向心加速度________；同一圆周轨道内正常运营所有卫星速度、角速度、周期、向心加速度均相等．越小越小越大越小越小第114页第114页专项四

│主干知识整合

3．三种特殊卫星(1)近地卫星：沿半径约为地球半径轨道运营地球卫星．其发射速度与围绕速度相等，均等于第一宇宙速度，v＝7.9km/s.(2)同时卫星：运营时相对于地面静止，T＝24h；同时卫星只有一个运营轨道，它一定位于赤道正上方，且距地面高度为h≈3.6×104km，运营时速率v≈3.1km/s.(3)极地卫星：指轨道通过地球南北极极点卫星，侦察卫星和气象卫星普通是极地卫星．第115页第115页要点热点探究专项四

│要点热点探究►探究点一万有引力定律及其应用(1)研究重力加速度g随离地面高度h改变情况：物体重力近似为地球对物体引力，即mg＝

因此重力加速度g＝

可见，g随h增大而减小．(2)求天体质量和密度：通过某天体卫星运动周期T和轨道半径r就能够求出天体质量M；通过某天体表面重力加速度g和天体半径R也能够求出天体质量M.求得天体质量自然就能够求天体密度．第116页第116页专项四│要点热点探究例1

据报道，天文学家近日发觉了一颗距地球40光年“超级地球”，名为“55Cancrie”，该行星绕母星(中心天体)运营周期约为地球绕太阳运营周期

，母星体积约为太阳60倍．假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球(

)A．轨道半径之比约为B．轨道半径之比约为第117页第117页专项四

│要点热点探究【点拨】(1)题中提到母星质量是太阳质量多少倍？(2)知道母星质量和周期，能求得哪些信息？C．向心加速度之比约为D．向心加速度之比约为第118页第118页专项四

│要点热点探究第119页第119页专项四

│要点热点探究【点评】万有引力定律另一主要应用就是天体估算问题，这是一类常见高考题型．引起估算原因主要是下列几方面：(1)把天体运动视为匀速圆周运动这一模型化处理引起估算；(2)忽略星球自转引起估算；(3)数据处理中进行估算；(4)题目中给出近似数据引起估算等等．比如下面变式题．第120页第120页专项四

│要点热点探究

天文学家发觉了太阳系外一颗行量，这颗行星体积是地球5倍，质量是地球25倍．已知某一近地卫星绕地球运动周期约为1.4小时，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星平均密度最靠近为(

)A．2.0×103kg/m3B．6.0×103kg/m3C．1.0×104kg/m3D．3.0×104kg/m3变式题第121页第121页专项四

│要点热点探究例1

变式题D【解析】由近地卫星万有引力提供向心力可知

(R为地球半径)，

联立可得：ρ＝

解得地球密度ρ1≈6.0×103kg/m3，而该行星体积是地球5倍，质量是地球25倍，则该行星平均密度ρ2＝5ρ1＝3.0×104kg/m3，选项D正确．第122页第122页专项四

│要点热点探究►探究点二人造地球卫星研究人造卫星运动时，我们进行了下列近似：地球是不动，卫星以地球球心为圆心做匀速圆周运动；卫星只受地球万有引力作用，这个引力提供人造卫星围绕地球做圆周运动向心力．其动力学方程为：

进而得到卫星线速度、角速度、加速度、周期和轨道半径关系：第123页第123页专项四

│要点热点探究第124页第124页专项四

│要点热点探究例2[·课标全国卷]卫星电话信号需要通过地球同时卫星传送．假如你与同窗在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接受到信号所需最短时间最靠近于(也许用到数据：月球绕地球运动轨道半径约为3.8×105km，运营周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号传播速度为3×108m/s)(

)A．0.1s

B．0.25s

C．0.5s

D．1s【点拨】

(1)同时卫星到地面距离为多少？(2)从发出信号到接受信号过程，无线电信号传播路程是多少？第125页第125页专项四

│要点热点探究例2

B【解析】设地球半径为R，月球、同时卫星绕地球运动轨道半径分别为r1、r2，周期分别为T1、T2，依据开普勒第三定律，有

代入数据得r2＝0.42×108m