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一轮复习高中物理创新设计教师用书 一

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Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用。 Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。

基础课时1 运动的描述

[知识梳理]

知识点一、质点 参考系

1.质点

(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点。

(2)研究一个物体的运动时,如果物体的大小和形状对问题的影响可以忽略,就可以看做质点。

(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在。

2.参考系

(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的。

(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。

(3)选取不同的参考系来观察同一个物体的运动,其运动结果是不同的。通常以地球为参考系。

知识点二、位移速度

1.位移和路程

(1)平均速度:在变速运动中,物体所发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,

即v=Δx

Δt,是矢量,其方向就是对应位移的方向。

(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量。

(3)速率:瞬时速度的大小,是标量。

[思考]

一辆汽车直线行驶,从出发地到目的地用时1.5 h,行程90 km,所以它的速度为60 km/h。某时刻,它的速度计显示为50 km/h。

(1)上面提到的两个速度为什么会不同?有什么区别?

(2)若汽车的行驶路线不是直线,它的速度还等于60 km/h 吗?此时的60 km/h 有什么意义? 知识点三、加速度 1.定义

速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 2.定义式

a =Δv

Δt ,单位:m/s 2。 3.方向

与速度变化量的方向相同。 4.物理意义

描述物体速度变化快慢的物理量。 [思考]

大街上,车辆如梭,有加速的,有减速的,有来有往。

(1)汽车做加速运动时,加速度的方向有什么特点?减速时呢? (2)汽车的加速度越大(或越小),对汽车的速度变化有什么影响?

[诊断自测]

1.(2015·成都模拟)2015年5月11日,第六届全国特殊奥林匹克运动会在四川开幕,此次是首次将残运会和特奥会合并举办,运动会包括田径、体操、柔道等比赛,下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )

A.在撑杆跳比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时

B.帆船比赛中确定帆船在大海中的动作时

C.柔道比赛中确定运动员的动作时

D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时

解析能被看作质点的物体,其大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计;而不能被看作质点的物体,其大小和形状对所研究的问题的影响不能忽略,故A、B、C错误,D正确。

答案 D

2.(多选)关于时间和时刻,下列说法正确的是()

A.物体在5 s时指的是物体在5 s末这一时刻

B.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间

C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间

D.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻

解析 5 s时指的是5 s末这一时刻。5 s内指的是前5 s这一段时间。第5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间。前1 s末和后1 s初是同一时刻,故第4 s末和第5 s初是同一时刻。选项A、C、D正确。

答案ACD

3.(多选)(2016·珠海高三检测)以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚,但却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速,下列说法正确的是()

图1

A.单点测速测的是汽车的瞬时速率

B.单点测速测的是汽车的平均速率

C.区间测速测的是汽车的瞬时速率

D.区间测速测的是汽车的平均速率

答案AD

4.(多选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2,v1、v2在各个时刻的大小如下表所示,从表中数据可以看出()

A.

B.汽车的加速度较小

C.火车的加速度大小为0.5 m/s2

D.汽车的加速度大小为1.2 m/s2

解析由加速度的定义式a=Δv

Δt和题中表格数据可知火车速度变化较慢,汽车速

度变化较快,所以汽车的加速度较大,选项A正确,B错误;火车、汽车的加速

度大小分别为:a

火=0.5 m/s2,a

=1.2 m/s2,所以选项C、D正确。

答案ACD

考点一对质点的理解

【例1】(2016·江西抚州一模)在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一。关于地球能否看做质点,下列说法正确的是()

A.地球的质量太大,不能把地球看做质点

B.地球的体积太大,不能把地球看做质点

C.研究地球的自转时可以把地球看做质点

D.研究地球绕太阳公转时可以把地球看做质点

解析地球能否看成质点,关键要把地球放到所研究的问题空间中,看地球的大小和形状对所研究的问题是否产生影响。若不产生影响或产生的影响极小,则可以把地球看做质点,否则不能看做质点。故选项D正确。

答案 D

规律总结

物体看做质点的两个关键点

(1)明确题目中要研究的问题是什么。质点是对实际物体科学的抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,真正的质点并不存在。

(2)分析物体的大小和形状对所研究的问题影响能否忽略不计。当物体的大小和形状对所研究运动的影响很小,可以忽略不计时,即可将其视为质点。

1.(2016·湖北三校联考)下列关于质点的说法正确的是( ) A.质点是客观存在的一种物体,其体积比分子还小 B.很长的火车一定不可以看做质点

C.为正在参加吊环比赛的陈一冰打分时,裁判们可以把陈一冰看做质点

D.如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响,即可把物体看做质点 解析 质点是一种理想化的物理模型,故选项A 错误;一个物体能不能看做质点关键是看物体的形状或大小在所研究的问题中是否可以忽略,故选项B 错误,D 正确;吊环比赛要考虑运动员的动作,故此时不能将运动员看做质点,选项C 错误。 答案 D

考点二 平均速度和瞬时速度

着t

2内的平均速度是v 2,则物体在这段时间内的平均速度是( ) A.v B.23v C.43v D.5

6v

解析 由平均速度的定义式v -=Δx Δt 可得物体在这段时间内的平均速度v -=v t +v 2·

t

2

t +t 2

=56v ,故选项D 正确。 答案 D

在【例2】中,若物体在前一半位移的平均速度为v ,后一半位移的平均速度为v

2,求物体在整个过程中的平均速度。

解析 由平均速度的定义式v -=x t 得,物体前一半位移所用的时间为t 1=x

v ,后一半位移所用的时间为t 2=x v 2=2x v ,则全程的平均速度为v -=2x t 1+t 2

=23v 。

答案

23

v 特别提醒

计算平均速度时应注意:

(1)求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。 (2)v -=Δx

Δt 是平均速度的定义式,适用于所有的运动。 (3)v -=12(v +v 0)适用于匀变速直线运动。 【变式训练】

2.[平均速度的计算]一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离随时间变化的关系为x =(5+2t 3) m ,它的速度随时间变化的关系为v =6t 2 (m/s)。该质点在t =0到t =2 s 内的平均速度和t =2 s 到t =3 s 内的平均速度大小分别为( ) A.12 m/s ,39 m/s B.8 m/s ,38 m/s C.12 m/s ,19.5 m/s

D.8 m/s ,12 m/s

解析 平均速度v -=Δx Δt ,t =0时,x 0=5 m ;t =2 s 时,x 2=21 m ;t =3 s 时,x 3=59 m 。故v -1=x 2-x 0Δt 1=8 m/s ,v -2=x 3-x 2Δt 2=38 m/s 。选项B 正确。

答案 B

3.[极限法求瞬时速度](2016·北京西城区模拟)用如图2所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上遮光条的宽度为

4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ,则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )

图2

A.0.10 m/s

B.100 m/s

C.4.0 m/s

D.0.40 m/s

解析 遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d t =4.0×10

-3

0.040 m/s =0.10 m/s ,选项A 正确。 答案 A

考点三 对加速度的理解及计算

a =Δv Δt 是加速度的定义式,加速度的决定式是a =F

m ,即加速度的大小由物体受到的合外力F 和物体的质量m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定。 【例3】 关于速度、速度的变化量和加速度,下列说法正确的是( ) A.物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大 B.速度很大的物体,其加速度可能为零

C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大

D.加速度很大时,物体运动的速度一定很快变大

解析 由a =Δv

Δt 可知,在Δv 很大,但不知道Δt 的大小时,无法确定加速度的大小,故选项A 错误;高速匀速飞行的战斗机,速度很大,但速度变化量为零,加速度为零,故选项B 正确;炮筒中的炮弹,在火药刚刚燃烧的时刻,炮弹的速度为零,但加速度很大,故选项C 错误;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故选项D 错误。 答案 B 易错提醒

对速度与加速度关系的“三点”提醒

(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系。

(2)速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定。

(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的。

【变式训练】

4.(2016·广东江门模拟)如图3所示,小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动,与一墙壁碰撞经Δt=0.01 s后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s内的平均加速度是()

图3

A.100 m/s2,方向向右

B.100 m/s2,方向向左

C.500 m/s2,方向向左

D.500 m/s2,方向向右

解析解法一取末速度的方向为正方向,由a=Δv

Δt得,a=

v2-(-v1)

Δt=

2-(-3)

0.01m/s 2=500 m/s2,方向与v

2

方向相同,水平向左,故选项C正确。

解法二取初速度的方向为正方向,由a=Δv

Δt得,a=

-v2-v1

Δt=

-2-3

0.01m/s

2=-

500 m/s2,方向与v2方向相同,水平向左,故选项C正确。

答案 C

1.第二届夏季青年奥林匹克运动会于2014年8月在南京举行,该届青奥会在“三大场馆区”的15个不同竞赛场馆进行了26个项目比赛,向世界奉献了一届精彩的青奥会。在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是()

解析马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体积可以忽略,可以将其视为质点,故选项A符合题意;跳水时,评委要关注运动员的动作,所以不能将运动员视为质点,故选项B不符合题意;击剑时评委需要观察运动员的肢体动作,不能将其视为质点,故选项C不符合题意;评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评分,所以不能将其视为质点,故选项D不符合题意。

答案 A

2.下列说法正确的是()

A.电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里的“8点整”实际上指的是时刻

B.沿直线运动的物体,路程等于位移的大小

C.平均速度为零的运动,其平均速率也为零

D.加速度a甲=2 m/s2大于加速度a乙=-3 m/s2

答案 A

3.(多选)以下说法正确的是()

A.加速度不为零的运动,物体的运动速度方向一定发生变化

B.加速度不为零的运动,物体的运动速度大小一定发生变化

C.加速度不为零的运动,速度的大小和方向至少有一个要发生变化

D.物体运动的加速度不为零,但速度却有可能为零

解析由于加速度与物体的运动速度没有必然联系,故选项A、B错误,D正确;

由加速度公式a=Δv

Δt知,要使a≠0,则在Δt时间内,速度一定要发生变化,故

选项C正确。

答案CD

4.(多选)一个物体做匀减速直线运动,其初速度大小为4 m/s,经过1 s后速度大小为3 m/s,规定初速度的方向为正方向,则物体的加速度可能为()

A.7 m/s2

B.-7 m/s2

C.1 m/s2

D.-1 m/s2

解析根据a=v-v0

t可知,a=

3-4

1m/s

2=-1 m/s2或a=

-3-4

1m/s

2=-7 m/s2,

故选项B、D正确。答案BD

小结巧记

5个概念——质点、参考系、位移、速度、加速度

4个区别——位移和路程、平均速度和瞬时速度、平均速度和平均速率、速度变化量和速度变化率

1个关系——加速度方向和速度方向之间的关系

1种思想方法——极限思维法

1个理想模型——质点

一、单项选择题

1.(2016·安徽安庆模拟)下列说法中正确的是()

A.直线运动的物体位移大小等于路程

B.计算火车过桥时所用时间,火车可当成质点

C.速度变化快的物体加速度不一定大

D.参考系可以是匀速运动的物体,也可以是变速运动的物体

答案 D

2.下列涉及研究位移的是()

A.高速公路路牌标示“中山20公里”

B.汽车行程计量表

C.雨滴在3 s内下降10 m

D.登山运动员攀登一座高为500 m的高山

解析A、B指的是路程,D指的是高度差,与运动员的运动无关,只有C指的是位移,故选项C正确。

答案 C

3.(2015·四川成都模拟)如图1所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是()

图1

A.整个过程中赛车的平均速度为180 km/h

B.整个过程中赛车的平均速度为150 km/h

C.赛车经过路标C 时的瞬时速度为150 km/h

D.赛车经过路标C 时速度方向为由A 指向B

解析 从A 到B 位移为9 km ,用时1

12 h ,由平均速度定义式可得整个过程的平均速度为108 km/h ,故选项A 、B 错误;速度计显示的是瞬时速度大小,故选项C 正确;经过C 时速度的方向为过C 点的切线方向,故选项D 错误。 答案 C

4.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,在此过程中( )

A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值

B.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值

C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将开始减小

D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再增大

解析 由于物体做加速运动,加速度大小减小,只是加速过程减慢,但速度要继续增大,位移也继续增大,当加速度为零时,速度增大到最大值,然后做匀速运动,位移继续增大。故选项B 正确。 答案 B

5.一物体以10 m/s 的速度从甲地运动到乙地,又以20 m/s 的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地之间的距离与乙、丙两地之间的距离相等,如图2所示,则该物体从甲地到丙地的平均速度大小为(

)

图2

A.12 m/s

B.15 m/s

C.40

3 m/s

D.18 m/s

解析 v -=x 0+x 0t 1+t 2=2x 0

x 0v 1+x 0

v 2

=2v 1v 2v 1+v 2=403 m/s 。

答案 C

6.(2016·惠阳高三检测)如图3所示,物体沿两个半径为R 的圆弧由A 到C ,则它的位移和路程分别为( )

图3

A.5π

2R ,A 指向C ;10R B.5π2R ,A 指向C ;5π2R C.10R ,A 指向C ;5π

2R D.10R ,C 指向A ;5π

2R

解析 从A 到C 的直线距离l =(3R )2+R 2=10R ,所以位移为10R ,从A 指向C ;从A 到C 的路径长度为52πR ,所以路程为5

2πR 。 答案 C

7.一质点从t =0时刻开始沿x 轴做直线运动,其位置坐标与时间的关系为x =2t 3-8t +1(x 和t 的单位分别为m 和s),则下列说法中正确的是( ) A.质点一直向x 轴正方向运动 B.质点做匀变速直线运动

C.质点在第2 s 内的平均速度的大小为3 m/s

D.质点在0~2 s 内的位移为零

解析 利用位置坐标与时间的关系得出各个时刻的位置坐标后可判断:t =0时,x 0=1 m ,t =1 s 时,x 1=-5 m ,t =2 s 时,x 2=1 m ,可知选项A 错误;由关系式x =v 0t +1

2at 2可知匀变速直线运动的位移与时间成二次函数关系,故选项B 错误;根据平均速度的定义式结合题目所给关系式可知质点在第2 s 内的平均速度的大小为v -=1-(-5)1

m/s =6 m/s ,选项C 错误;因为t =0和t =2 s 时的位置相

同,所以质点在0~2 s 内的位移为零,即选项D 正确。 答案 D

8.(2016·河北石家庄名校联考)甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v 1做匀速直线运动,后一半时间内以速度v 2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度v 1做匀速直线运动,后一半路程以速度v 2做匀速直线运动(v 1≠v 2),则( ) A.甲先到达 B.乙先到达 C.甲、乙同时到达

D.不能确定

解析 由于两车位移相同,所以平均速度大的先到达。对甲车:设所用时间为t ,则前一半时间内的位移为x 1=v 1·t 2,后一半时间内的位移为x 2=v 2·t 2,故甲车的平均速度为v 甲=x 1+x 2t =v 1+v 2

2;对乙车:设整段位移为x ,则前一半位移用时为t 1=x 2v 1,后一半位移用时为t 2=x 2v 2,故乙车的平均速度为v 乙=x

t 1+t 2=2v 1v 2v 1+v 2。则

有v 甲-v 乙=v 1+v 22-2v 1v 2v 1+v 2=(v 1-v 2)2

2(v 1+v 2)>0,故甲车先到。

答案 A 二、多项选择题

9.(2016·湖南长沙模拟)“神舟十号”飞船发射升空,并进入预定轨道,通过一系列的姿态调整,完成了与“天宫一号”的交会对接,关于以上消息,下列说法中正确的是( )

A.“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中,路程为零

B.“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中,位移为零

C.“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中,每一时刻的瞬时速度和平均速度都不为零

D.在“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接过程中,不能把“神舟十号”飞船看作质点 答案 BD

10.甲、乙两车从A 地出发经历不同的时间后都到达B 地,甲运动的时间较长,则( )

A.甲的平均速度一定比乙的大

B.甲的平均速度一定比乙的小

C.甲的瞬时速度一定比乙的小

D.甲、乙通过的位移一定相等

解析 位移只决定于初、末位置,故甲、乙通过的位移一定相等,选项D 正确;由平均速度公式v -=x

t 知,位移x 相同,而甲运动的时间较长,故甲的平均速度比乙的小,选项A 错误,B 正确;因为甲和乙不一定做匀速直线运动,所以瞬时速度的大小和方向无法确定,选项C 错误。 答案 BD

11.下列有关速度和加速度的说法中正确的是( ) A.物体的速度变化量越大,加速度越大 B.物体的速度变化越快,加速度越大

C.在匀减速直线运动中,物体的加速度必定为负值

D.加速度在减小,速度可能在增大

解析 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,故选项A 错误,B 正确;在匀减速直线运动中,加速度方向与初速度方向相反,如果选取初速度的方向为负方向,则加速度为正值,选项C 错误;物体做加速度减小的加速运动时,速度在增大,选项D 正确。 答案 BD

12.如图4所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段轨迹上运动所用的时间分别是1 s 、2 s 、3 s 、4 s ,已知方格的边长为1 m 。下列说法正确的是( )

图4

A.物体在AB 段的平均速度为1 m/s

B.物体在ABC 段的平均速度为5

2 m/s

C.AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度

D.物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度

解析 由v =Δx Δt 可得:v AB =11 m/s =1 m/s ,v AC =5

2 m/s ,故A 、B 均正确;所选取的过程离A 点越近,其阶段的平均速度越接近A 点的瞬时速度,故选项C 正确;由A 经B 到C 的过程不是匀变速直线运动过程,故B 点虽为中间时刻,但其速度不等于AC 段的平均速度,选项D 错误。 答案 ABC 三、非选择题

13.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为L =3.0 cm 的遮光板,如图5所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt =3.0 s 。试估算:

图5

(1)滑块的加速度多大(保留两位有效数字)? (2)两个光电门之间的距离是多少? 解析 (1)遮光板通过第一个光电门的速度 v 1=L Δt 1=3.0×10

-2

0.30 m/s =0.10 m/s

遮光板通过第二个光电门的速度 v 2=L Δt 2=3.0×10-20.10 m/s =0.30 m/s

故滑块的加速度 a =v 2-v 1

Δt ≈0.067 m/s 2 (2)两个光电门之间的距离 x =v 1+v 2

2Δt =0.6 m

答案 (1)0.067 m/s 2 (2)0.6 m

14.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:

(1)(2)汽车通过的总路程是多少? 解析 (1)汽车匀减速运动的加速度 a 2=3-9

1 m/s 2=-6 m/s

2 设汽车从

3 m/s 经t ′停止,t ′=

0-3

-6

s =0.5 s 故汽车从开出到停止总共经历的时间为 t 总=10.5 s +0.5 s =11 s (2)汽车匀加速运动的加速度 a 1=6-3

1 m/s 2=3 m/s 2

汽车匀加速运动的时间t 1=12-0

3 s =

4 s 汽车匀减速运动的时间t 3=0-12

-6 s =2 s

汽车匀速运动的时间t 2=t 总-t 1-t 3=5 s 汽车匀速运动的速度为v =12 m/s 则汽车总共运动的路程

s =v 2t 1+v t 2+v 2t 3=? ????12

2×4+12×5+122×2 m =96 m

答案 (1)11 s (2)96 m

基础课时2 匀变速直线运动规律的应用

[知识梳理]

知识点一、匀变速直线运动的规律

1.匀变速直线运动

2.初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论

(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:

v1∶v2∶v3∶…∶v n=1∶2∶3∶…∶n。

(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为:

x1∶x2∶x3∶…∶x n=12∶22∶32∶…∶n2。

(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:

xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。

(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:

t1∶t2∶t3∶…∶t n

[思考]

一辆汽车从A点开始以初速度v0做匀加速直线运动,加速度为a,经过时间t到达B点,再过时间t到达C点。

(1)如何推导AC段的平均速度v-AC?如何推导B点的速度v B?v-AC与v B的大小关系如何?

(2)如何推导AB段与BC段的位移差的表达式?

(3)如何推导出汽车若从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t1∶t2∶t3∶…∶t n=1∶(2-1)∶(3-2)∶…

知识点二、自由落体运动和竖直上抛运动

[诊断自测]

1.两小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们初速度之比为1∶2,它们运动的最大位移之比为( ) A.1∶2 B.1∶4 C.2∶1

D.4∶1

解析 当小车停下时位移最大,由速度位移关系式v

2

-v 2

0=2ax

可得,x =0-v 2

2a ,

设初速度分别为v 1、v 2,两小车最大位移之比为x 1x 2=v 2

1v 22

=1

4,故选项B 正确。

答案 B

2.(多选)物体从离地面45 m 高处做自由落体运动(g 取10 m/s 2),则下列说法正确的是( )

A.物体运动3 s 后落地

B.物体落地时的速度大小为30 m/s

C.物体在落地前最后1 s 内的位移为25 m

D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 解析 由自由落体运动规律h =1

2

gt 2得t =

2h g

=2×45

10

s =3 s ,选项A 正确;落地速度v =gt =30 m/s ,选项B 正确;落地前最后1 s 内的位移Δh =12gt 2-1

2g (t -1)2=25 m ,选项C 正确;物体在整个下落过程中的平均速度v -=h

t =15 m/s ,选项D 错误。 答案 ABC

3.一列火车正在做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,第1分钟内,发现火车前进了180 m ,第6分钟内,发现火车前进了360 m 。则火车的加速度为( ) A.0.01 m/s 2 B.0.06 m/s 2 C.0.6 m/s 2

D.1.8 m/s 2

解析 由相同时间内的位移差x 6-x 1=(6-1)at 2,解得:a =0.01 m/s 2,故选项A 正确。 答案 A

4.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s 内与第2 s 内的位移之比为x 1∶x 2,在走完第1 m 时与走完第2 m 时的速度之比为v 1∶v 2,以下说法正确的是( )

A.x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶ 2

B.x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶2

C.x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶ 2

D.x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶2 答案 A

5.(多选)一汽车在公路上以54 km/h 的速度行驶,突然发现前方30 m 处有一障碍物,为使汽车不撞上障碍物,驾驶员立刻刹车,刹车的加速度大小为6 m/s 2,则驾驶员允许的反应时间可以为( ) A.0.5 s B.0.7 s C.0.8 s

D.0.9 s

解析 汽车在驾驶员的反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动。根据题意和匀速直线运动、匀变速直线运动规律可得v 0t +v 20

2a ≤l ,代入数据解得t ≤0.75 s 。 答案

AB

考点一 匀变速直线运动规律的应用 1.恰当选用公式

专题强化五带电粒子在电场中的综合问题 一、示波管 1.示波管装置 示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空。如图所示。 2.工作原理 (1)如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压,则电子枪射出的电子束沿直线运动,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑。 (2)YY′上加的是待显示的信号电压。XX′上是机器自身产生的锯齿型电压,叫作扫描电压。若所加扫描电压和信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象。 例1 (2019·山东德州期末)图甲是示波管的原理图,它由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏等组成。管内抽成真空,给电子枪通电后,如果在偏转极板XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,形成一个亮斑。若在偏转极板YY′上加如图乙所示的电压,在偏转极板XX′上加如图丙所示的电压,则在示波器荧光屏上出现的图象是下列选项中的( B ) [解析]本题考查示波管的显像原理。若只在偏转极板YY′上加如题图乙所示的正弦波电压,则在YY′上形成一亮线,若只在偏转极板XX′上加如题图

丙所示的恒定电压,则在XX′上呈现一亮点。二者叠加,则荧光屏上呈现的图象是图B。 二、带电粒子在交变电场中的运动 1.此类题型一般有三种情况:一是粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解);二是粒子做往返运动(一般分段研究);三是粒子做偏转运动(一般根据交变电场的特点分段研究)。 2.分析时从两条思路出发:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能关系。 3.注重全面分析(分析受力特点和运动规律),抓住粒子的运动在时间上具有周期性和在空间上具有对称性的特征,求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件。 例2 在图甲所示的极板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压,其周期为T,现有电子以平行于极板的速度v 从两板中央OO′射入。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力,问: (1)若电子从t=0时刻射入,在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出,则电子飞出时速度的大小为多少? (2)若电子从t=0时刻射入,恰能平行于极板飞出,则极板至少为多长? (3)若电子恰能从OO′平行于极板飞出,电子应从哪一时刻射入?两极板间距至少为多大? [解析](1)由动能定理得:e·U 2 = 1 2 mv2- 1 2 mv2 解得v=v2 0+ eU m 。 (2)t=0时刻射入的电子,在垂直于极板方向上做匀加速运动,向正极板方向偏转,半个周期后电场方向反向,电子继续在该方向上做匀减速运动,再经过半个周期,电场方向上的速度减到零,此时实际速度等于初速度v ,方向平行于极板,以后继续重复这样的运动;

(精心整理,诚意制作) 动能定理专题练习 1. 如图所示,水平传送带A 、B 间距离为10m ,以恒定的速度1m/s 匀速传动。现将一质量为0.2 kg 的小物体无初速放在A 端,物体与传送带间滑动摩擦系数为0.5,g 取10m/s 2 ,则物体由A 运动到B 的过程中传送带对物体做的功为( ) (A)零 (B)10J (C)0.1J (D)除上面三个数值以外的某一值 2.a 、b 、c 三个物体质量分别为m 、2m 、3m ,它们在水平路面上某时刻运动的动能相等。当每个物体受到大小相同的制动力时,它们制动距离之比是( ) A .1∶2∶3 B .12∶22∶32 C .1∶1∶1 D .3∶2∶1 3.一个物体自由下落,落下一半时间的动能与落地时动能之比为( ) A .1∶1 B .1∶2 C .1∶3 D .1∶4 4.质量为m ,速度为υ的子弹,能射入固定的木板L 深。设阻力不变,要使子弹射入木板3L 深,子弹的速度应变为原来的( ) A .3倍 B .6倍 C .23 倍 D .3倍 5.物体从静止开始自由下落,下落ls 和下落4s 时,物体的动能之比是_____;下落1m 和4m 时,物体的动能之比是________。 6.质量为m 的物体在水平力F 的作用下,由静止开始光滑地面运动,前进一段距离之后速度大小为v 。再前进一段距离使物体的速度增大为2v ,则( ) A 、第二过程的动能增量是第一过程的动能增量的4倍 B 、第二过程的动能增量是第一过程的动能增量的3倍 C 、第二过程的动能增量是第一过程的动能增量的2倍 D 、第二过程的动能增量等于第一过程的动能增量 7.质量为m 的物体以初速度v 0开始沿水平地面滑行,最后停下来。在这个过程中,物体的动能增量是 8.一个小孩把6.0kg 的物体沿高0.50m ,长2.0m 的光滑斜面,由底部匀速推到顶端,小孩做功为 ,若有5.0N 阻力的存在,小孩匀速把物体推上去应做 功,物体克服阻力做的功为 ,重力做的功为 。(g m s 取102 /) 9.把质量为3.0kg 的石块,从高30m 的某处,以s m /0.5的速度向斜上方抛出,g m s 取102 /,不计空气阻力,石块落地时的速率是 ;若石块在运动过程中克服空气阻力做了73.5J 的功,石块落地时的速率又为 。 10.竖直上抛一个质量为m 的物体,物体上升的最大高度 h ,若不计空气阻力,则抛出时的初动能为 。 11.一个人站在高出地面点h 处,抛出一个质量为m 的物体,物体落地时速率为v ,人对物体做的功等于_______(不计空气阻力) 12.木块在粗糙水平面上以大小为υ的初速度开始运动,滑行s 后静止,则要使木块在此平面上滑行3s 后静止,其开始运动的初速度应为 。

磁场对运动电荷的作用力 1.在以下几幅图中,对洛伦兹力的方向判断不正确的是( ) 2.如图所示,a是带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块,A,B叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F 拉b物块,使A,B一起无相对滑动地向左加 速运动,在加速运动阶段( ) A.A,B一起运动的加速度不变 B.A,B一起运动的加速度增大C.A,B物块间的摩擦力减小 D.A,B物块间的摩擦力增大 3.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是( ) A.油滴必带正电荷,电荷量为 B.油滴必带正电荷,比荷= C.油滴必带负电荷,电荷量为 D.油滴带什么电荷都可以,只要满足q = 4.(多选)在下列各图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电子可能 沿水平方向向右做直线运动的是( ) 5. (多选)在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场.取坐标如图, 一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方始终不 发生偏转,不计重力的影响,电场强度E和磁感应强度B的方向可能是 ( ) A.E和B都沿x轴方向 B.E沿y轴正向,B沿z轴正向 C.E沿z轴正向,B沿y轴正向 D.E,B都沿z轴方向 6. (多选)为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端 安装了如图7所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长,宽,高分别为 a,b,c,左右两端开口,在垂直于上,下底面方向加磁感应强度为B的匀 强磁场,在前,后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右 流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单 位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( ) A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高 B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离 子多少无关 C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大 D.污水流量Q与U成正比,与a,b无关 7.(多选)如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量 为m,带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向且 相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,设小球的电荷量不变,小球由静止下滑 的过程中( ) A.小球加速度一直增大 B.小球速度一直增大,直到最后匀速 C.棒对小球的弹力一直减小 D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变 8.一个质量为m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷量,放置在倾 角α=30°的光滑斜面上(绝缘),斜面固定且置于B=0.5 T的匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,斜面足 够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面(g取10 m/s2).求: (1)小滑块带何种电荷? (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大? (3)该斜面长度至少多长? 9.光滑绝缘杆与水平面保持θ角,磁感应强度为B 的匀强磁场充满整个空间,一个带正电q、质量为 m、可以自由滑动的小环套在杆上,如图所示,小 环下滑过程中对杆的压力为零时,小环的速度为________. 10.如图所示,质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖 直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平,并与小球运动 方向垂直.若小球电荷量为q,球与墙间的动摩擦因数为μ.则 小球下滑的最大速度为____________,最大加速度为____________. 11.如图所示,各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均 为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛 伦兹力的方向.

云师大附属丘北中学2018 年高考物理一轮复习计划 高三物理组 2018 届高三复习,结合我校驾驭式自主高效课堂的教学实际,计划划分为 三轮。第一轮地毯式复习,第二轮板块复习(专题)60 天集训,第三轮“强化1+1 ”高考仿真大综合套题复习、第四轮模块短板补缺。 第一轮地毯式复习:以考点过关为目标,并构建单元知识网络,主要使学生 能掌握基本概念、基本规律、基本物理现象、基本实验、基本题型和基本的分析 问题和解决问题的方法。 第二轮板块复习60 天集训:以高中物理的重点专题为主线,通过力与运动,功与能,动量和能量,电磁场,电路与电磁感应,原子物理,实验,热学等专题,主要侧重于综合分析和训练,使学生能对各板块知识间联系和各种综合题型进行全 面复习和训练,进一步提高解决综合问题的能力。 第三轮“强化1+1 ”高考仿真大综合套题复习 第四轮:“调整1+1 ”旨在查漏补缺和调整应试状态。 一、高考物理一轮复习目标、宗旨 1、通过复习帮助学生建立并完善高中物理学科知识体系,构建系统知识网络; 2、深化概念、原理、定理定律的认识、理解和应用,促成学科科学思维, 培养物理学科科学方法。 3、结合各知识点复习,加强习题训练,提高分析解决实际问题的能力,训 练解题规范和答题速度; 4、提高学科内知识综合运用的能力与技巧,能灵活运用所学知识解释、处 理现实问题。 5、最终高考目标:1、 2 班平均分达到60 分 3、 4 班平均分达到50 分

二、第一轮复习时间具体分配(自2017.6.18-2018.1.18 ) 周次复习内容具体时间 1 第一讲 : 直线运动、第二讲匀变速直线运动2017.06.18 1. 关于运动的描述 (2 课时 ) 至 2. 匀变速运动的规律 (5 课时 ) 2017.06.28 3. 用图象描述直线运动 (3 课时 ) 4 章节检测( 4 课时 ) 2 第三讲 : 研究物体间的相互作用2017.06.29 至 1 两种常见的力 (4 课时 ) 2017.07.06 1

匀变速直线运动的规律的应用 例1.车站的一名工作人员站在站台上靠近火车第一节车厢的车头旁.当火车从静止开始做匀加速直线运动时,测得第一节车厢经过该工作人员需要3 s,则该工作人员在9 s内能看到从他身旁经过几节车厢? 例2.(1)航空母舰是大规模战争中的重要武器,灵活起降的飞机是它主要的攻击力之一.民航客机起飞时要在2.5 min内使飞机从静止加速到44 m/s,而舰载飞机借助助推设备,在2 s内就可把飞机从静止加速到83 m/s.设起飞时飞机在跑道上做匀加速运动,供客机起飞的跑道长度约是航空母舰的甲板跑道长度的() A.800倍 B.80倍 C.400倍 D.40倍 (2)航空母舰上的飞机起飞时,航空母舰以一定速度航行以保证飞机能安全起飞.某航空母舰上的战斗机起飞过程的最大加速度是4.5 m/s2,速度大于60 m/s才能起飞.该航空母舰甲板长225 m.为了使飞机能安全起飞,航空母舰的最小速度为_________m/s. (3)若航空母舰上的直升机垂直于甲板匀加速飞行到高度为H的天空,如果加速度a和每秒钟的耗油量Q之间的关系是Q=a·α+β(α、β为大于零的常数),应当选择怎样的加速度,才能使这架飞机上升到H高度时的耗油量最低? 例 3.原地跳起时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d1=0.50m,“竖直高度”h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.000 80m,“竖直高度”h2=0.10m.假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50m 练:从车站开出的汽车,一直做匀加速直线运动,走了12 s时,发现一位乘客还没有上来,于是立即做匀减速直线运动至停车,从启动到停止运动总共历时20 s,行进了60 m,求: (1)汽车的最大速度; (2)汽车在前12 s运动的加速度; (3)汽车的刹车位移. 例4.已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点从静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点.已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等.求O与A的距离.

P 蜡块的位置 v v x v y 涉及的公式: 22y x v v v += x y v v = θtan θ v v 水 v 船 θ 船v d t =m in ,θsin d x = 水 船v v = θtan d 第五章 平抛运动 §5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解 一、曲线运动 1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。 2.条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。 3.特点:①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。 ②运动类型:变速运动(速度方向不断变化)。 ③F 合≠0,一定有加速度a 。 ④F 合方向一定指向曲线凹侧。 ⑤F 合可以分解成水平和竖直的两个力。 4.运动描述——蜡块运动 二、运动的合成与分解 1.合运动与分运动的关 系:等时性、独立性、等效 性、矢量性。 2.互成角度的两个分运动的合运动的判断: ①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。 ②速度方向不在同一直线上的两个分运动,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动,其合运动是匀变速曲线运动,a 合为分运动的加速度。 ③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。 ④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,否则即为曲线运动。 三、有关“曲线运动”的两大题型 (一)小船过河问题 模型一:过河时间t 最短: 模型二:直接位移x 最短: 模型三:间接位移x 最短: [触类旁通]1.(2011 年上海卷)如图 5-4 所示,人沿平直的河岸以速度 v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进.此过程中绳始终与水面平行,当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为( C ) 。 αsin .v A α sin . v B α cos .v C α cos .v D 解析:依题意,船沿着绳子的方向前进,即船的速度总是沿着绳子的,根据绳子两端连接的物体在绳子方向上的投影速度相同,可知人的速度 v 在绳子 方向上的分量等于船速,故 v 船=v cos α,C 正确. 2.(2011 年江苏卷)如图 5-5 所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到 A 点和 B 点后,立即沿原路线返回到 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 乙的大小关系为(C) A .t 甲t 乙 D .无法确定 解析:设游速为v ,水速为v 0,OA =OB =l ,则t 甲=l v +v 0+l v -v 0;乙沿OB 运动,乙的速度矢量图如图4所示,合速度必须沿OB 方向,则t 乙=2·l v 2-v 20 , 联立解得t 甲>t 乙,C 正确. (二)绳杆问题(连带运动问题) 1、实质:合运动的识别与合运动的分解。 2、关键:①物体的实际运动是合速度,分速度的方向要按实际运动效果确定; ②沿绳(或杆)方向的分速度大小相等。 模型四:如图甲,绳子一头连着物体B ,一头拉小船A ,这时船的运动方向不沿绳子。 d v v 水 v 船 θ 当v 水v 船时,L v v d x 船水==θcos min , θsin 船v d t =,水船v v =θcos θθsin )cos -(min 船船水v L v v s = θ v 船 d

高中物理相互作用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1.如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取.求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数为. (3)当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小? 【答案】(1)30°(2)μ=(3)α=arctan. 【解析】 【详解】 (1)对小球B进行受力分析,设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得: Fcos30°=Tcosθ Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得:T=10,tanθ=,即:θ=30° (2)对M进行受力分析,由平衡条件有

F N=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μF N 解得:μ= (3)对M、N整体进行受力分析,由平衡条件有: F N+Fsinα=(M+m)g f=Fcosα=μF N 联立得:Fcosα=μ(M+m)g-μFsinα 解得:F= 令:sinβ=,cosβ=,即:tanβ= 则: 所以:当α+β=90°时F有最小值.所以:tanα=μ=时F的值最小.即:α=arctan 【点睛】 本题为平衡条件的应用问题,选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可,难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值,难度不小,需要细细品味.

2.一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比,即2 2 12,F k v F k v ==阻升,跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比,比例系数为0k (012m k k k 、、、均为已知量),重力加速度为g 。 (1)飞机在滑行道上以速度0v 匀速滑向起飞等待区时,发动机应提供多大的推力? (2)若将飞机在起飞跑道由静止开始加速运动直至飞离地面的过程视为匀加速直线运动,发动机的推力保持恒定,请写出012k k k 与、的关系表达式; (3)飞机刚飞离地面的速度多大? 【答案】(1)2 220 10 ()F k v k mg k v =+-;(2)2202 1F k v ma k mg k v --=-;(3)1mg v k = 【解析】 【分析】 (1)分析粒子飞机所受的5个力,匀速运动时满足' F F F =+阻阻推,列式求解推力;(2) 根据牛顿第二定律列式求解k 0与k 1、k 2的关系表达式;(3)飞机刚飞离地面时对地面的压力为零. 【详解】 (1)当物体做匀速直线运动时,所受合力为零,此时有 空气阻力 2 20F k v 阻= 飞机升力 2 10F k v =升 飞机对地面压力为N ,N mg F =-升 地面对飞机的阻力为:' 0F k N =阻 由飞机匀速运动得:F F F =+, 阻阻推 由以上公式得 22 20010()F k v k mg k v =+-推 (2)飞机匀加速运动时,加速度为a ,某时刻飞机的速度为v ,则由牛顿第二定律: 22201-()=F k v k mg k v ma --推 解得:2202 1-F k v ma k mg k v -=-推

1.【运动的分解】质点仅在恒力F 的作用下,由O 点运动到A 点的轨迹如图所示,在A 点 时速度的方向与x 轴平行,则恒力F 的方向可能沿( D ) A .x 轴正方向 B .x 轴负方向 C .y 轴正方向 D .y 轴负方向 2.【双选】如图所示,三个小球从水平地面上方同一点O 分别以初速度v 1、v 2、v 3水平抛出, 落在地面上的位置分别是A 、B 、C ,O ′是O 在地面上的射影点,且O ′A :AB :BC =1:3:5.若 不计空气阻力,则( AB ) (A) v 1:v 2:v 3=1:4:9 (B) 三个小球下落的时间相同 (C) 三个小球落地的速度相同 (D) 三个小球落地的动能相同 3.【理解平抛运动的运动特点及受力特点、含带电粒子在匀强电场中的类平抛运动】 【双选】质量为m 的物体,在F 1、F 2、F 3三个共点力作用下做匀速直线运动,保持F 1、 F 2不变,仅将F 3的方向改变90o(大小不变)后,物体不可能做( AD ) A 、匀速直线运动 B 、匀加速直线运动 C 、匀变速曲线运动 D 、匀速圆周运动 4.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A 和B ,其运动轨迹如图所示,不计 空气阻力.要使两球在空中相遇,则必须( C ) A .甲先抛出A 球 B .先抛出B 球 C .同时抛出两球 D .使两球质量相等 5.如图所示,足够长的斜面上A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到 斜面上所用的时间为t 1;若将此球改用2v 0水平速度抛出,落到斜面上所用时间为t 2,则t 1 : t 2为:( B ) A .1 : 1 B .1 : 2 C .1 : 3 D .1 : 4 ◎.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米,如果取 重力加速度g=10米/秒2,那么: (1)照片的闪光频率为________Hz. . (2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s 答案:(1)10 (2)0.75 6.如图所示,一质点沿螺旋线自外向内运动,已知其走过的弧长s 与运动时间t 成正比,关 于该质点的运动,下列说法正确的是 ( A ) A .小球运动的线速度越来越小 B .小球运动的加速度越来越小 C .小球运动的角速度越来越小 D .小球所受的合外力越来越小

机械能守恒定律的应用 1.机械能守恒定律的适用条件: (1)对单个物体,只有重力或弹力做功. (2)对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递, 机械能也没有转变成其它形式的能(如没有内能产生),则系统的机械能守恒. (3)定律既适用于一个物体(实为一个物体与地球组成的系统),又适用于几个物体组成的物体系,但前提必须满足机械能守恒的条件. 2.应用机械能守恒定律解题的方法步骤 (1)选取研究对象一一物体或物体系; (2)分析研究对象的物理过程及其初、末状态; (3)分析物理过程中,研究对象的受力情况和这些力的做功情况,判断是否满足机械守恒定律的适用条件; (4)规定参考平面(用转化观点时,可省略这一步); (5)根据机械能守恒定律列方程; (6)解方程,统一单位,进行运算,求出结果。 3.机械能守恒定律与动能定理的区别与联系 机械能守恒定律和动能定理是力学中的两条重要规律,在物理学中占有重要的地位。 (1)共同点:机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量变化的角度来研究物体在力的作用下状态的变化。表达这两个规律的方程式都是标量式。 (2)不同点:机械能守恒定律的成立有条件限制,即只有重力、(弹簧)弹力做功;而动能定理的成立没有条件限制,它不但允许重力做功还允许其它力做功。 (3)动能定理一般适用于单个物体的情况,用于物体系统的情况在高中阶段非常少见;而机械能守恒定律也适用于由两个(或两个以上的)物体所组成的系统。 (4)物体所受的合外力做的功等于动能的改变;除重力(和弹力)以外的其它力做的总功等于机械能的改变。 [例1]如图所示,在同一竖直上,质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部,斜面高度为H=2L。小球受到弹簧的弹性力作用后,沿斜面向上运动。离开斜面后,运动到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生碰撞(碰撞过程无动能损失);碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度,球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点,O点的投影O'与P的距离为L/2。已知球B质量为m,悬绳长L,视两球为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求: (1)球A在两球碰撞后一瞬间的速度大小; (2)碰后在球B摆动过程中悬绳中的最大拉力; (3)弹簧的弹性力对球A所做的功。 H [例2] 如下图所示,质量为M的长滑块静止在光滑水平地面上,左端固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧,

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 专题小练 1.关于功率,下列说法正确的是(). A.由P=W t可知,只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率 B.由P=F v可知,汽车的功率一定与它的速度成正比C.由P=F v可知,牵引力一定与速度成反比 D.当汽车P一定时,牵引力一定与速度成反比 解析公式P=W t 所计算的应是时间t内的平均功率,而公式P=F v涉及三个 物理量之间的关系,因此必须在一个物理量是确定不变的数值时,才能判断另外两个物理量的关系. 答案 D 2.如图3所示,重物P放在一长木板OA上,将长木板绕O端慢慢转过一个角度的过程中,重物P相对长木板始终保持静止.关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功,下列说法正确的是().

图3 A .摩擦力对重物做正功 B .摩擦力对重物做负功 C .支持力对重物不做功 D .支持力对重物做正功 解析 在木板转动过程中,重物P 的运动轨迹是一段圆弧, 在任一时刻,重物P 的受力情况及运动方向如图所示.由 图可见,随着木板的运动,虽然重物所受摩擦力f 和支持 力N 的大小始终在变化,但P 的运动的方向始终与它所受静摩擦力f 的方向垂直,与它所受支持力N 在一个方向上,因此,在这一过程中摩擦力f 对重物不做功,而支持力N 对重物做正功. 答案 D 3.质量为m 的汽车行驶在平直公路上,在运动中所受阻力不变.当汽车加速度 为a ,速度为v 时发动机的功率为P 1;当功率为P 2时,汽车行驶的最大速度应为 ( ). A.P 2v P 1 B.P 2v P 1-ma v C.P 1v P 2 D.P 1v P 2-ma v 解析 由牛顿第二定律P 1v -f =ma ,v m =P 2f ,

高中物理牛顿运动定律的应用专题训练答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.在一个水平面上建立x 轴,在过原点O 垂直于x 轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C ,方向与x 轴正方向相同,在原点O 处放一个质量m=0.01 kg 带负电荷的绝缘物块,其带电荷量q = -5×10- 8 C .物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,给 物块一个沿x 轴正方向的初速度v 0=2 m/s.如图所示.试求: (1)物块沿x 轴正方向运动的加速度; (2)物块沿x 轴正方向运动的最远距离; (3)物体运动的总时间为多长? 【答案】(1)5 m/s 2 (2)0.4 m (3)1.74 s 【解析】 【分析】 带负电的物块以初速度v 0沿x 轴正方向进入电场中,受到向左的电场力和滑动摩擦力作用,做匀减速运动,当速度为零时运动到最远处,根据动能定理列式求解;分三段进行研究:在电场中物块向右匀减速运动,向左匀加速运动,离开电场后匀减速运动.根据运动学公式和牛顿第二定律结合列式,求出各段时间,即可得到总时间. 【详解】 (1)由牛顿第二定律可得mg Eq ma μ+= ,得25m/s a = (2)物块进入电场向右运动的过程,根据动能定理得:()2101 02 mg Eq s mv μ-+=-. 代入数据,得:s 1=0.4m (3)物块先向右作匀减速直线运动,根据:00111??22 t v v v s t t +==,得:t 1=0.4s 接着物块向左作匀加速直线运动:221m/s qE mg a m =μ-=. 根据:21221 2 s a t = 得220.2t s = 物块离开电场后,向左作匀减速运动:232m/s mg a g m μμ=-=-=- 根据:3322a t a t = 解得30.2t s = 物块运动的总时间为:123 1.74t t t t s =++= 【点睛】 本题首先要理清物块的运动过程,运用动能定理、牛顿第二定律和运动学公式结合进行求解.

匀速圆周运动专题 从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。 (一)基础知识 1. 匀速圆周运动的基本概念和公式 (1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化; (2)角速度,恒定不变量; (3)周期与频率; (4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同; (5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为 。所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。 2. 质点做匀速圆周运动的条件 (1)具有一定的速度; (2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。

3. 向心力有关说明 向心力是一种效果力。任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。 (二)解决圆周运动问题的步骤 1. 确定研究对象; 2. 确定圆心、半径、向心加速度方向; 3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向; 4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。 基本规律:径向合外力提供向心力

(三)常见问题及处理要点 1. 皮带传动问题 例1:如图1所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则() A. a点与b点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等 C. a点与c点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等 图1 解析:皮带不打滑,故a、c两点线速度相等,选C;c点、b点在同一轮轴上角速度相等,半径不同,由,b点与c点线速度不相等,故a与b线速度不等,A错;同样可判定a与c角速度不同,即a与b角速度不同,B错;设a点的线速度为,则a点向 心加速度,由,,所以,故,D 正确。本题正确答案C、D。 点评:处理皮带问题的要点为:皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等,同一轮上各点的角速度相同。

2013届高三物理一轮复习专题精练 4.2 运动的合成与分解 一、选择题 1.(广东六校2012届高三第二次联考)在宽度为d 的河中,水流速度为v 2 ,船在静水中速度为v 1(且v 1>v 2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船 A .可能的最短渡河时间为d/v 2 B .可能的最短渡河位移为d C .只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关 D .不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关 1.BD 2.如图所示,一个长直轻杆AB 在墙角沿竖直墙和水平地面滑动,当AB 杆和墙的夹角为θ时,杆的A 端沿墙下滑的速度大小为v 1,B 端沿地面的速度大小为v 2。则v 1、v 2的关系是( ) A .v 1=v 2 B .v 1=v 2cos θ C .v 1=v 2tan θ D .v 1=v 2sin θ 2.C 3.(2012·湖北省襄阳五中高三期中考试)一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高h ,探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为θ时,云层底面上光点的移动速度是 A .h ω B .2cos h ωθ C .cos h ωθ D .tan h ωθ

3.B 4.现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如右图所示.假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍落在滑板原来的位置上.要使这个表演成功,运动员除了跳起的高度足够高外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( ) A.竖直向下 B.竖直向上 C.向下适当偏后 D.向下适当偏前 4.A 5.在红蜡块的演示实验中,假设蜡块在从静止匀加速上升的同时,将玻璃管沿水平方向向右匀加速移动,那么蜡块的实际运动是() A.一定是直线运动 B.一定是曲线运动 C.可能是直线运动,也可能是曲线运动 D.以上都不对 5. A 6.如图所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v向右匀速运动,它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时,木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时,cd边与桌面相齐,则小球在木板上的投影轨迹是() 6.B 7.(2012届·江苏无锡市高三期中考试)如图所示,图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图象如图乙所示;人顶杆沿水平地面运动的s-t图象如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法中正确的是()

9 一、选择题(本题共9个小题,每小题6分,共54分,在每个小题给出的4个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得6分,选不全的得3分,有错选或不答的得0分) 1. (2013·北京海淀区一模)如图所示,空间存在足够大、正交的匀强电、磁场,电场强度为E ,方向竖直向下,磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里.从电、磁场中某点P 由静止释放一个质量为m 、带电荷量为+q 的粒子(粒子受到的重力忽略不计),其运动轨迹如图虚线所示.对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H ,下面给出了四个表达式,用你已有的知识计算可能会有困难,但你可以用学过的知识对下面的四个选项作出判断.你认为正确的是( ) A.2mE B 2q B.4mE 2B 2q C.2mB E 2q D.mB 2Eq

2.(2013·江西省高三上学期七校联考)在竖直放置的光滑绝缘圆环中,套有一个带电荷量为-q、质量为m的小环,整个装置放在如图所示的正交电磁场中,电场强度E=mg/q.当小环从大环顶无初速度下滑时,在滑过多少弧度时所受洛伦兹力最大() A.π/4 B.π/2 C.3π/4 D.π 3.(2013·江苏百校大联考)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,设D形盒半径为R,若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,则下列说法正确的是()

A.质子在磁场中运动的周期和交变电流的周期相等 B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值 D.不改变磁场的磁感应强度和交变电流的频率,该回旋加速器也能用于加速α粒子 4.(2013·广东汕头一模)如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B)和匀强电场(E)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P,进入另一匀强磁场(B′),最终打在A1A2上.下列表述正确的是() A.粒子带负电 B.所有打在A1A2上的粒子,在磁场B′中运动时间都相同

必修二第一章抛体运动 第二章圆周运动 第三章万有引力及其应用 第四章机械能和能源 第五章经典力学与物理学的革命

第一章抛体运动 本章内容是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用,复习好本章的概念和规律,将加深对速度、加速度及其关系的理解,加深对牛顿第二定律的理解,提高解决实际问题的能力。在高考中对本章知识的考查重点在于:平抛运动在考题中单独出现的几率较少,主要是与电场、磁场、机械能结合的综合题。 核心内容课标解读 什么是抛体运动1 知道什么是抛体运动,了解运动特点 2 知道曲线运动中的速度方向在其切线上 3 了解曲线运动是一种变速运动 4 了解物体做曲线运动的条件 5 会用牛顿定律对曲线运动条件做出分析 运动的合成和分解6 知道什么是合运动,什么是分运动,同时性,独立性 7 知道运动的合成和分解,理解合成和分解遵循平行四边形法则 8 会用作图法和三角形法求解有关位移、速度的合成和分解问题 竖直方向的抛体运动9 知道竖直方向上的抛体运动只受重力作用,其加速度为 10 理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律 11 会将竖直上抛分解成向上的匀减速和自由落体运动的合运动 平抛物体的运动12 理解平抛运动的特点 13 理解平抛运动可以分解为两个方向的分运动,互不影响 14 掌握平抛运动规律 15 会用平抛运动规律解实际问题 斜抛物体的运动16 知道斜抛运动的特点,轨迹是抛物线 17 知道斜抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个分运动 18 知道什么是斜抛运动的射高和射程 19 知道什么是弹道曲线,为什么不同于抛物线 专题一.运动的合成和分解 ◎知识梳理 进制一个比较复杂的运动,常可以看成是由两个或几个简单的运动所组成的。组成复杂运动的简单运动,我们把它们叫做分运动,而复杂运动本身叫做合运动。由分运动求合运动叫运动的合成;由合运动求分运动叫做运动的分解。 1运动的合成和分解遵循平行四边形法则。 2运动的合成和分解必须按实际情况进行。 3合运动和分运动具有等时性。 4分运动具有独立性。 ◎例题评析 【例1】在抗洪抢险中,战士驾驶冲锋舟救人,假设江岸是平直的,洪水沿江而下,水的流 速为5m/s,舟在静水中的航速为lOm/s,战士救人的地点A离岸边最近点0的距离为50m 如图,问: (1)战士要想通过最短的时间将人送上岸,求最短时间为多长? (2)战士要想通过最短的航程将人送上岸,冲锋舟的驾驶员应将舟头与河岸成多少 度角开? (3)如果水的流速是10m/s,而舟的航速(静水中)为5m/s,战士想通过最短的距离

高中物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求: (1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得: F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有: mgh = 212 mv 解得 v 2gh ; 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有: μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得: μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为: x=v 0t 对物体有: v 0=v ?at

ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为: △x=L?x 相对滑动产生的热量为: Q=μmg△x 代值解得: Q=0.5J 【点睛】 对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移. 2.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m,质量M=0.5kg的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F,同时让传送 带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s。已知木板与物块间动摩擦因数μ1= 3 2 ,木板与传送 带间的动摩擦因数μ2=3 ,取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m; (3)若F=10N,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N(3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲:

高中物理基本知识点总结 一.教学内容: 1.摩擦力方向:与相对运动方向相反,或与相对运动趋势方向相反 静摩擦力:0 注意:若到最高点速度从零开始增加,杆对球的作用力先减小后变大。 = 相同,,轮上边缘各点v 相同,v A =v B C 3.传动装置中,特点是:同轴上各点 A 4.同步地球卫星特点是:①,② ①卫星的运行周期与地球的自转周期相同,角速度也相同; ②卫星轨道平面必定与地球赤道平面重合,卫星定点在赤道上空36000km 处,运行速度 3.1km/s 。 m1 m2 2 r F = G ,卡文迪许扭秤实验。 5.万有引力定律:万有引力常量首先由什么实验测出: g' =GM/r 2 6.重力加速度随高度变化关系: 7.地球表面物体受重力加速度随纬度变化关系:在赤道上重力加速度较小,在两极,重力加速度较大。

2 GM r GMm mv r GM 2 g' = 2 r r 、 v = 、 、 8.人造地球卫星环绕运动的环绕速度、周期、向心加速度 2 GMm mv 2 r = m ω 2 2 r R = m ( 2π /T ) R GM r gR gR 2 v 变小;当 r =R ,为第一宇宙速度 v 1= =GM 当 r 增大, = 应用:地球同步通讯卫星、知道宇宙速度的概念 9.平抛运动特点: ①水平方向 ②竖直方向 ③合运动 ④应用:闪光照 ⑤建立空间关系即两个矢量三角形的分解:速度分解、位移分解 ⑥在任何两个时刻的速度变化量为△ v = g △ t ,△ p = mgt x x 轴上的 2 处,在电场中也有应用 ⑦ v 的反向延长线交于 v 0 平抛的小球,落到了斜面上的 B 点,求: S AB 10.从倾角为 α的斜面上 A 点以速度 1 2 2 gt s = v 0 t ,可以发现它们之间的几何关系。 在图上标出从 A 到 B 小球落下的高度 h = 和水平射程 v 0 抛出的小球,落到倾角为 α的斜面上的 B 点,此时速度与斜面成 90°角,求: 11.从 A 点以水平速度 S AB 在图上把小球在 B 点时的速度 v 分解为水平分速度 v 0 和竖直分速度 v y = g t ,可得到几何关系: gt v 0 tg α,求出时间 t ,即可得到解。 12.匀变速直线运动公式: 2 R v 2 13.匀速圆周周期公式: T = 角速度与转速的关系: ω = 2π n 转速( n : r/s ) 14 水平弹簧振子为模型:对称性——在空间上以平衡位置为中心。掌握回复力、位移、速度、加

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