2019高考物理总复习 提分策略一 临考必记1 力与物体的运动学案.docx

1力与物体的运动基本公式1弹簧弹力Fkx2滑动摩擦力FfFN3物体平衡的条件F合0或Fx合0，Fy合0.4匀变速直线运动的公式速度公式：vv0at位移公式：xv0tat2速度与位移关系公式：v2v2ax位移与平均速度关系公式：x tt5牛顿运动定律(1)牛顿第二定律F合ma(2)牛顿第三定律物体之间作用力与反作用力的关系6平抛运动的规律(1)位移关系水平位移xv0t竖直位移ygt2合位移的大小s，合位移的方向tan .如图所示(2)速度关系水平速度vxv0，竖直速度vygt，合速度的大小v，合速度的方向tan .(3)重要推论速度偏角与位移偏角的关系为tan 2tan .末速度反向延长线交于水平位移的中点(好像从中点射出)7匀速圆周运动的规律(1)v、T、f及半径的关系：T，2f，vr2frr.(2)向心加速度大小：a2r42f2rr.(3)向心力大小：Fmamm2rmr4m2f2r.8万有引力及天体匀速圆周运动(1)重力和万有引力的关系在赤道上，有GmgmR2mR.在两极时，有Gmg.(2)卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系由G9第一宇宙速度v17.9 km/s是人造卫星沿地面切线的最小发射速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度二级结论一、静力学1三个共点力平衡，则任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，多个共点力平衡时也有类似的特点2两个分力F1和F2的合力为F，若已知合力(或一个分力)的大小和方向，又知另一个分力(或合力)的方向，则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值(如图所示)二、运动学1初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)的常用比例(1)时间等分(T)：1T末、2T末、3T末、nT末的速度之比v1v2v3vn123n.第1个T内、第2个T内、第3个T内、第n个T内的位移之比x1x2x3xn135(2n1)连续相等时间内的位移差xaT2，进一步有xmxn(mn)aT2，此结论常用于求加速度(2)位移等分(x)：通过第1个x、第2个x、第3个x、第n个x所用时间之比t1t2t3tn1(1)()()2匀变速直线运动的平均速度3匀变速直线运动中间时刻、中间位置的速度4竖直上抛运动的时间t上t下 ，同一位置速度大小v上v下5追及相遇问题(1)匀减速追匀速：恰能追上或追不上的关键：v匀v匀减(2)v00的匀加速追匀速：v匀v匀加时，两物体的间距最大(3)同时同地出发两物体相遇：时间相等，位移相等(4)A与B相距s，A追上B：sAsBs；如果A、B相向运动，相遇时：sAsBs.6“刹车陷阱”，应先求滑行至速度为零即停止的时间t0，如果题干中的时间t大于t0，用v2ax或x求滑行距离；若t小于t0时，用xv0tat2求滑行距离7小船过河问题(1)当船速大于水速时船头的方向垂直于水流的方向，则小船过河所用时间最短，t.合速度垂直于河岸时，航程s最短，sd.(2)当船速小于水速时船头的方向垂直于水流的方向时，所用时间最短，t.合速度不可能垂直于河岸，最短航程sd(如图所示)8绳(杆)端速度分解(如图所示)：沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等三、运动和力1无外力作用沿粗糙水平面滑行的物体：ag.2无外力作用沿光滑斜面下滑的物体：agsin .3无外力作用沿粗糙斜面下滑的物体：ag(sin cos )4沿如图所示光滑斜面下滑的物体：5如图所示，一起做加速运动的物体，若力是作用于m1上，则m1和m2的相互作用力为FN，与有无摩擦无关，平面、斜面、竖直方向都一样6下面几种物理模型，在临界情况下，agtan (如图所示)7下列各模型中，速度最大时合力为零，速度为零时，加速度最大四、圆周运动万有引力1圆周运动学结论(1)同一转轴上各点的角速度相等；(2)同一皮带上各点的线速度大小相等2竖直轨道圆周运动的两种模型绳端系小球，从水平位置无初速度释放下摆到最低点，绳上拉力FT3mg，向心加速度a2g，与绳长无关小球在“杆”模型最高点vmin0，v临.vv临，杆对小球有向下的拉力，vv临，杆对小球的作用力为零，vv临，杆对小球有向上的支持力3万有引力定律及其应用(1)重力加速度：某星球表面处(即距球心R)g.距离该星球表面h处(即距球心Rh处)g.(2)人造地球卫星：Gmm2rmrmamg.卫星由近地点到远地点，万有引力做负功第一宇宙速度v1 7.9 km/s.地表附近的人造卫星：rR6.4106 m，若v运v1，则最短运行周期T2 84.7分钟(3)地球同步卫星T24小时，h5.6R，v3.1 km/s.(4)重要变换式：GMgR2(R为地球半径)，GM星g星R(R星为星球半径)临考必练1.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上，B放在弹簧上并紧挨着竖直墙壁初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动，则施力F后，下列说法正确的是()AA、B之间的摩擦力一定变大BB与墙面间的弹力可能不变CB与墙之间可能没有摩擦力D弹簧弹力一定不变解析：对物块A进行受力分析，可知开始时物块A在重力、斜面体B对它的支持力以及静摩擦力的作用下保持平衡，所受的静摩擦力大小为mAgsin ，当施加力F后，物块A仍然静止，若FmAgsin ，则A、B间摩擦力减小，若F2mAgsin ，则A、B之间的摩擦力大小不变，A错误；以A、B整体为研究对象，开始时B与墙面间的弹力为零，施加力F后，弹力变为Fcos ，B错误；由于A、B保持静止，故弹簧的形变量不变，弹簧的弹力不变，D正确；施加力F之前，B与墙之间无摩擦力，施加力F后，B与墙之间一定有摩擦力，C错误答案：D2一个物体做末速度为零的匀减速直线运动，比较该物体在减速运动的倒数第3 m、倒数第2 m、最后1 m内的运动，下列说法中正确的是()A经历的时间之比是123B平均速度之比是321C平均速度之比是1(1)()D平均速度之比是()(1)1解析：将末速度为零的匀减速直线运动看成是反方向的初速度为零的匀加速直线运动(逆向思维)，则物体从静止开始通过连续相等的三段位移所用时间之比为t1t2t31(1)()，则在倒数第3 m、倒数第2 m、最后1 m内，物体所经历的时间之比为()(1)1，平均速度之比为1()(1)1，故选项D正确答案：D3一辆汽车在平直公路上做刹车实验，t0时刻起运动过程的位移与速度的关系为x100.1v2(各物理量均采用国际单位)下列分析正确的是()A上述过程的加速度大小为0.2 m/s2B刹车过程持续的时间为2 sCt0时刻的速度为5 m/sD刹车过程的位移为5 m解析：根据速度位移公式有x，对应题中关系式中的系数可得10 m，0.1 m1s2，解得加速度a5 m/s2，t0时刻的速度v010 m/s，故刹车持续时间t2 s，刹车过程中的位移x10 m，B正确答案：B4.如图所示，在物体做平抛运动的轨迹上取水平距离s相等的三点A、B、C，量得s0.2 m；又量出它们之间的竖直方向的距离分别为h10.1 m，h20.2 m，g取10 m/s2.利用这些数据，可得()A物体从A到B的时间小于从B到C的时间B若tABtBCT，则h2h1gT2C物体抛出时的初速度为1 m/sD物体经过B点时竖直分速度为1 m/s解析：做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，A到B和B到C的水平距离相等，则运动的时间相等，A错误；在竖直方向上物体做自由落体运动且tABtBCT，故根据自由落体运动规律有h2h1gT2，解得T 0.1 s，则物体抛出时的初速度v02 m/s，B正确，C错误；物体经过B点时其竖直分速度vBy1.5 m/s，D错误答案：B5.倾角为45、外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，在滑块M的顶端O处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为m kg，当滑块M以a2g的加速度向右运动时，细线拉力的大小为(g取10 m/s2)()A10 N B.5 N C. N D. N解析：当滑块向右运动的加速度为某一临界值时，斜面对小球的支持力恰好为零，此时小球受到重力和线的拉力的作用，如图甲所示，根据牛顿第二定律，有FTcos ma0，FTsin mg0，其中45，解得a0g，则知当滑块向右运动的加速度a2g时，小球已“飘”起来了，此时小球受力如图乙所示，则有，FTcos m2g，FTsin mg0，又cos2sin21，联立解得FT10 N，故选项A正确答案：A6.在距地球表面高度等于地球半径R的轨道上有一绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船，飞船上水平放置了一台台秤，台秤上放有一倾角为、质量为M的斜面，斜面的上表面光滑，初始时装置处于稳定状态现将一质量为m的小物块轻放于斜面上，如图所示已知地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是()A物块m将沿斜面加速下滑B台秤的示数将变成(Mm)gmgsin2C台秤的示数将变成(Mm)gmgsin2D将上表面光滑的斜面M换成上表面粗糙的斜面M，对台秤的读数无影响解析：绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船内的所有物体都处于完全失重状态，重力提供做匀速圆周运动所需的向心力，所以物块m将相对于斜面静止，且对斜面没有压力，斜面对台秤也没有压力，故台秤的示数始终为0，D正确答案：D7.如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为()Av0 Bv0sin Cv0cos D.解析：将车和货物的速度进行分解，如图所示，车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v0cos v绳，而货物的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，则有v货cos v绳由于两段绳相互垂直，所以.由以上两式可得，货物的速度等于小车的速度，A正确答案：A82017年春晚，摩托车特技表演引爆上海分会场的气氛，称为史上最惊险刺激的八人环球飞车表演在舞台中固定一个直径为6.5 m的圆形铁笼，八辆摩托车始终以70 km/h的速度在铁笼内旋转追逐，旋转轨道有时水平，有时竖直，有时倾斜关于摩托车的旋转运动，下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A摩托车在铁笼的最低点时，对铁笼的压力最大B摩托车驾驶员始终处于失重状态C摩托车始终机械能守恒D摩托车的速度小于70 km/h，就会脱离铁笼解析：摩托车在最低点时，向心加速度向上，合力向上，则支持力大于重力，有FNmgm，在最高点时铁笼对车的支持力(方向向下)与重力的合力提供向心力，有FNmmg，而其余位置支持力大小介于二者之间，结合牛顿第三定律可知摩托车在铁笼的最低点时，对铁笼的压力最大，A正确；由A的分析可知，摩托车在铁笼的最低点时处于超重状态，B错误；摩托车的速度不变，则动能不变，而重力势能随高度发生变化，所以摩托车的机械能不守恒，C错误；摩托车通过最高点的临界条件是恰好由重力提供向心力，则有mgm，得v0 m/s5.7 m/s20.5 km/h，所以摩托车的速度小于70 km/h时不一定会脱离铁笼，D错误答案：A9暗物质是二十世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星已知“悟空”在某轨道上绕地球做匀速圆周运动，转一周所用的时间约90 min.关于“悟空”，下列说法正确的是()A“悟空”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度大B“悟空”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小C“悟空”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍D“悟空”的线速度大于第一宇宙速度解析：由Gm()2(Rh)得T ，因为T悟T同，则h悟h同，A错误；由v 知“悟空”的线速度比同步卫星的线速度大，由vr知同步卫星的线速度比静止于赤道上的物体的线速度大，因此“悟空”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度大，B错误；由得16，故“悟空”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍，C正确；第一宇宙速度为卫星最大的环绕速度，故“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，D错误答案：C