浙江省建德市新安江高級(jí)中學(xué)高三物理《力與物體的直線運(yùn)動(dòng)》專題復(fù)習(xí)（通用）

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1、浙江省建德市新安江高級(jí)中學(xué)高三物理專題復(fù)習(xí) 專題定位　本專題解決的是物體(或帶電體)受力和在力的作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題．高考對(duì)本專題考查的內(nèi)容主要有：①勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的應(yīng)用；②勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象問題；③動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題；④物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)問題；⑤行車安全問題；⑥帶電粒子(或帶電體)在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題；⑦電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)分析等．考查的主要方法和規(guī)律有動(dòng)力學(xué)方法、圖象法、運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本規(guī)律、臨界問題等． 應(yīng)考策略　抓住“兩個(gè)分析”和“一個(gè)橋梁”.“兩個(gè)分析”是指“受力分析”和“運(yùn)動(dòng)情景或運(yùn)動(dòng)過程分析”．“一個(gè)橋梁”是指加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和受力的橋梁．綜合應(yīng)

2、用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問題． 必備知識(shí)方法 知 識(shí) 回 扣 1．物體或帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)的條件是: ． 2．物體或帶電粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的條件是： ． 3．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律為 速度公式：vt＝ 位移公式：x＝ 速度和位移公式的推論為： 中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為 ＝ ＝ 位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度為 ＝ 任意

3、相鄰兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差是一個(gè)恒量，即Δx＝xn＋1－xn＝a· . 4．牛頓第二定律的內(nèi)容是：物體加速度的大小與物體所受 的 成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與 的方向一致，且二者具有 關(guān)系，此定律可以采用 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證． 5．速度—時(shí)間關(guān)系圖線的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的 ，圖線與時(shí)間軸所包圍的面積表示物體運(yùn)動(dòng)的 ．在分析物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常利用v—t圖象幫助分析物體的運(yùn)動(dòng)情況． 6．超重或失重時(shí)，物體的重力并未發(fā)生變化，只是物體對(duì)支持物的 (或?qū)覓煳锏?

4、 )發(fā)生了變化．當(dāng)a＝g 時(shí)，物體 ．物體發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的運(yùn) 動(dòng)方向 ，只決定于物體的 方向 規(guī) 律 方 法 1．動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題的處理思路 (1)已知力求運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用牛頓第二定律求加速度，再根據(jù)物體的初始條件，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的運(yùn)動(dòng)情況——任意時(shí)刻的位置和速度，以及運(yùn)動(dòng)軌跡． (2)已知運(yùn)動(dòng)求力,根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況,求出物體的加速度,再應(yīng)用牛頓第二定律,推斷或者求出物體的受力情況． 2.動(dòng)力學(xué)問題通常是在對(duì)物體準(zhǔn)確受力分析的基礎(chǔ)上，采用 或者是 求合力，然后結(jié)合牛頓第二定律列式求解．

5、 3．勻減速直線運(yùn)動(dòng)問題通?？闯煞捶较虻膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)來處理，這是利用了運(yùn)動(dòng)的 性.在豎直上拋運(yùn)動(dòng)和類豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理中也常用此法． 4．用v－t圖象分析：v－t圖象表示物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，形象 而且直觀． 動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)在電學(xué)中的應(yīng)用 1．帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題:洛倫茲力的方向始終 粒子的速度方向． 2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況一般較為復(fù)雜，但是它仍然是一個(gè) 問題，同樣遵循力和運(yùn)動(dòng)的各條基本規(guī)律． 3．若帶電粒子在靜電力、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運(yùn)動(dòng)，如果是勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，那么重力和靜電力都是 力，洛倫茲力與速度方向垂直，而其大小與

6、 大小密切相關(guān)．因此，只有帶電粒子的 不變,才可能做直線運(yùn)動(dòng)，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)． 4．典型的勻變速直線運(yùn)動(dòng)： (1)只受重力作用的自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)． (2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止開始被加速或帶電粒子沿 著平行于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)． (3)物體、質(zhì)點(diǎn)或帶電粒子所受的各種外力的合力 ，且 合力方向與初速度方向 的運(yùn)動(dòng)． 規(guī) 律 方 法 1．帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的問題：在電場(chǎng)中處理力學(xué)問題，其分析方法與力學(xué)相同．首先進(jìn)行 ，然后看物體所受的合力與 是否一致，其運(yùn)動(dòng)類型有電場(chǎng)加速運(yùn)動(dòng)

7、和在交變的電場(chǎng)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)． 2．處理帶電粒子在交變電場(chǎng)作用下的直線運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，首先 要分析清楚帶電粒子在 內(nèi)的受力和運(yùn)動(dòng)特征． 3．在具體解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，要認(rèn)真做好以下三點(diǎn)： (1)正確分析 情況； (2)充分理解和掌握不同場(chǎng)對(duì)電荷作用的特點(diǎn)和差異； (3)認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)過程，充分發(fā)掘題目中的 ， 建立清晰的物理情景，最終把物理模型轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式． 題型1　動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題 例1 雜技中的“頂竿”是由兩位演員共同表演完成．站在地面上的演員的肩部頂住一根質(zhì)量為10 kg的長竹竿，另一位質(zhì)量為40 k

8、g的演員爬至竹竿的頂端完成各種動(dòng)作后，從竹竿的頂端由靜止開始下滑,滑到竹竿底時(shí)的速度正好為零.在竹竿上的演員從竿頂下滑到竿底的過程中，地面上頂竿人的肩部的受力情況如圖1所示(g＝10 m/s2).則： (1)竿上的人在下滑過程中的最大速度v1為多少？ (2)竹竿的長度h為多少？ 預(yù)測(cè)演練1 滑雪運(yùn)動(dòng)常在兩個(gè)斜面和一個(gè)平面的組合場(chǎng)地中進(jìn)行，我們把它簡(jiǎn)化為理想的情景如圖2所示．假定運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為m，從O點(diǎn)以初速度v1沖上一個(gè)傾斜角為θ的斜面，第一次滑回到底端O時(shí)的速率為v2，不計(jì)運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)所有技術(shù)動(dòng)作，求： (1)滑板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)運(yùn)動(dòng)員能滑上

9、斜面的最大高度h. 1.設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a、速度為v、位移為x.現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，物體C和D的初速度均為零，則其中表示物體做單向直線運(yùn)動(dòng)的圖象是 (　 　) 2.質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.對(duì)物體施加一個(gè)大小變化、方向不變的水平拉力F，使物體在水平面上運(yùn)動(dòng)了3t0的時(shí)間．為使物體在3t0時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移最大，力F隨時(shí)間的變化情況應(yīng)該為下面四個(gè)圖中的 (　 　) 圖2 4.如圖2所示，水平面上質(zhì)量為10 kg的木箱與墻角距離為23 m，某人用F＝125 N的力，從靜止開始推木箱，推力與水平方向成37°角斜向下，

10、木箱與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.若推力作用一段時(shí)間t后撤去，木箱恰好能到達(dá)墻角處，則這段時(shí)間t為(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2) ( 　　)A．3 s B. s C. s D. s 5.某同學(xué)站在觀光電梯內(nèi)隨電梯一起經(jīng)歷了下列三種運(yùn)動(dòng)：加速上升、勻速上升、減速上 升 (加速度大小a

11、D．只有加速上升過程，機(jī)械能增加 6.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘 客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖3所示，當(dāng)此車減速上坡時(shí)，乘客A．處于失重狀態(tài) B．重力勢(shì)能增加 C．受到向前的摩擦力作用 D．所受力的合力沿斜面向上 9．如圖6所示，水平面絕緣且光滑，一絕緣的輕彈簧左端固定，右端 圖6 有一帶正電荷的小球，小球與彈簧不相連，空間存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球在電場(chǎng)力和彈簧彈力的作用下靜止，現(xiàn)保持電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不變，突然將電場(chǎng)反向，若將此時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則下列描述速度與時(shí)間、加速度與位移之間變化關(guān)系的圖象正確的是(

12、 　　) 10.如圖7所示，水平放置的光滑金屬長導(dǎo)軌MM′和NN′之間接有電阻R，導(dǎo)軌平面在直線OO′左、右兩側(cè)的區(qū)域分別處在方向相反與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)左、右區(qū)域的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1和B2，一根金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，棒和導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．金屬棒ab始終在水平向右的恒定拉力F的作用下，在左邊區(qū)域中恰好以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則以下說法中正確的是 (　　) A．若B2＝B1時(shí)，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后先做加速運(yùn)動(dòng)，最后以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．若B2＝B1時(shí)，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后仍以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．若B2＝2B1時(shí)，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后先做減速運(yùn)

13、動(dòng)，最后以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．若B2＝2B1時(shí)，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后先做加速運(yùn)動(dòng)，最后以速度4v0做勻速直線運(yùn)動(dòng) 圖12 、解答題(14題14分，15題12分，16題16分，共42分) 15.(12分)如圖12所示，水平面上放有質(zhì)量均為m＝1 kg的物塊A和B， A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.4和μ2＝0.1，相距l(xiāng)＝0.75 m．現(xiàn)給物塊A一初速度使之向B運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)給物塊B一個(gè)F＝3 N水 平向右的力由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間A恰好追上B.g＝10 m/s2.求： (1)物塊B運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(2)物塊A初速度大??； 圖13 (3)從開始到物塊A追上物塊B

14、的過程中，力F對(duì)物塊B所做的功． 16.(16分)如圖13所示，固定于水平面的U型金屬導(dǎo)軌abcd，電阻不 計(jì)，導(dǎo)軌間距L＝1.0 m，左端接有電阻R＝2 Ω.金屬桿PQ的質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻r＝1 Ω，與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，滑動(dòng)時(shí)保持與導(dǎo)軌垂直．在水平面上建立xoy坐標(biāo)系，x≥0的空間存在豎直向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度僅隨橫坐標(biāo)x變化．金屬桿受水平恒力F＝2.4 N的作用，從坐標(biāo)原點(diǎn)開始以初速度v0＝1.0 m/s向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t1＝0.4 s到達(dá)x1＝0.8 m處，g取10 m/s2.求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與坐標(biāo)x應(yīng)滿足的關(guān)系； (2)金屬桿運(yùn)動(dòng)到x1處，PQ兩點(diǎn)

15、間的電勢(shì)差； (3)金屬桿從開始運(yùn)動(dòng)到B＝ T處的過程中克服安培力所做的功． 1.某物體由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，物體所受合力F隨時(shí)間t的變化圖象如圖1所示，則 (　 　)A.物體在2～4秒內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 圖1 B.物體在4秒末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) C.物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng) D.物體在0～4秒和在4～8秒內(nèi)的位移相等 2.有關(guān)超重和失重的說法，正確的是 ( 　　) A.物體處于超重狀態(tài)時(shí)，所受重力增大；處于失重狀態(tài)時(shí)，所受重力減小 B.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體處于完全失重狀態(tài) C.在沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時(shí)，升降機(jī)一定處于上升過程 D.在沿豎直

16、方向運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時(shí)，升降機(jī)一定處于下降過程 3質(zhì)量為m的小物塊放在傾角為α的斜面上處于靜止，如圖2所示.整個(gè) 裝置可以沿水平方向或豎直方向平行移動(dòng)，且小物塊與斜面體總保持相對(duì)靜止.下列的哪種運(yùn)動(dòng)方式可以使物塊對(duì)斜面的壓力和摩擦力都一定減小 (　 　) A.沿豎直方向向上加速運(yùn)動(dòng) B.沿豎直方向向上減速運(yùn)動(dòng) C.沿水平方向向右加速運(yùn)動(dòng) D.沿水平方向向右減速運(yùn)動(dòng) 4如圖3所示，點(diǎn)電荷＋4Q與＋Q分別固定在A、B 圖3 兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分.現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷，從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)檢驗(yàn)電荷的重力.則關(guān)于 該電荷在CD之

17、間的運(yùn)動(dòng)，下列說法中可能正確的是 ( 　　) A.一直做減速運(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸變小 B.做先減速后加速的運(yùn)動(dòng) C.一直做加速運(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸變小 D.做先加速后減速的運(yùn)動(dòng) 5.如圖4所示，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，豎直框架之間 接有一電容器C，金屬棒AD水平放置，框架及棒的電阻不計(jì)，框架足夠長，在金屬棒緊貼框架下滑過程中(金屬棒在下滑過程中始終與框架接觸良好)，下列說法正確的是 ( 　　)圖4 A.金屬棒AD最終做勻速運(yùn)動(dòng) B.金屬棒AD一直做勻加速運(yùn)動(dòng) C.金屬棒AD下滑的加速度為重力加速度g D.金屬棒AD下滑的加速度小于重力加速度g 6

18、. 為了減少戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)在甲板上加速的時(shí)間和距離，現(xiàn)代航母大多采用了蒸 汽彈射技術(shù).一架總質(zhì)量M＝5.0×103 kg的戰(zhàn)機(jī).如果采用滑行加速(只依靠自身動(dòng)力系統(tǒng)加速)，要達(dá)到v0＝60 m/s的起飛速度，甲板水平跑道的長度至少為120 m.采用蒸汽彈射技術(shù)，戰(zhàn)機(jī)在自身動(dòng)力和持續(xù)的蒸汽動(dòng)力共同作用下只要水平加速60 m就能達(dá)到起飛速度.假設(shè)戰(zhàn)機(jī)起飛過程是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，航母保持靜止，空氣阻力大小不變，取g＝10 m/s2. (1)采用蒸汽彈射技術(shù)，求戰(zhàn)機(jī)加速過程中加速度大小以及質(zhì)量m＝60 kg的飛行員受到座椅作用力的大小. (2)采用蒸汽彈射技術(shù)，彈射系統(tǒng)的彈力為多大？彈力在加速60

19、m的過程中對(duì)戰(zhàn)機(jī)做的功是多少？ 8如圖5甲所示，兩平行的長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L1.導(dǎo)軌左端 接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒跨接在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)，且接觸良好.在長為L2的矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.開始時(shí)導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v0勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0導(dǎo)體棒到達(dá)磁場(chǎng)的左端.已知棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求 (1)通過電阻R的電量； (2)導(dǎo)體棒到達(dá)磁場(chǎng)左端時(shí)的速度大??； (3)假設(shè)磁場(chǎng)由靜止開始(t＝0)向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示.已知t1時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為v1，則磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？ 答案　1.B 2.B 3.B 4.A 5.BD 6.(1)30 m/s2　1.9×103 N　(2)7.5×104 N 4.5×106 J 7.(1)35 m　(2)30 m 8.(1)　(2)－μgt0 (3) 答案 1．C 2．D 3．C 4．A 5．BC 6.AB 7．BD 8．B 9．AC 10．B