2022年高考物理大二輪復習 考前知識回扣 考前第8天 力和運動

2022年高考物理大二輪復習 考前知識回扣 考前第8天 力和運動1勻變速直線運動的基本規(guī)律速度公式：vv0at位移公式：xv0tat2速度與位移關系公式：v2v2ax位移與平均速度關系公式：xtt2勻變速直線運動的兩個重要推論(1)勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度即v.(某段位移的中點速度v，且v<v)(2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔(T)的運動位移之差是一恒量即x2x1x3x2xnxn1aT2，或xaT2.3初速度為零的勻加速直線運動的推論(1)1t末、2t末、3t末、nt末的瞬時速度比為：v1v2v3vn123n(2)1t內、2t內、3t內、nt內的位移比為x1x2x3xn122232n2(3)第一個t內、第二個t內、第三個t內、第n個t內的位移比為x1x2x3xn135(2n1)(4)第一個x內、第二個x內、第三個x內、第n個x內的時間比為：t1t2t3tn1(1)()()4牛頓運動定律(1)牛頓第二定律公式：a.意義：力的作用效果是使物體產生加速度，力和加速度是瞬時對應關系(2)牛頓第三定律表達式：F1F2.意義：明確了物體之間作用力與反作用力的關系5平拋運動的規(guī)律(1)位移關系水平位移xv0t豎直位移ygt2合位移的大小s，合位移的方向tan.(2)速度關系水平速度vxv0，豎直速度vygt.合速度的大小v，合速度的方向tan.(3)重要推論速度偏角與位移偏角的關系為tan2tan平拋運動到任一位置A，過A點作其速度方向反向延長線交Ox軸于C點，有OC(如圖所示)6勻速圓周運動的規(guī)律(1)v、T、f及半徑的關系：T，2f，vr2frr.(2)向心加速度大?。篴2r42f2rr.(3)向心力大?。篎mamm2rmr42mf2r.7萬有引力公式：FG其中G6.67×1011 N·m2/kg2.(1)重力和萬有引力的關系在赤道上，有GmgmR2mR.在兩極時，有Gmg.(2)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑的關系由Gm得v，所以R越大，v越小由Gm2R，得，所以R越大，越小由GmR得T，所以R越大，T越大回顧方法1分析勻變速直線運動的常用方法(1)逆向思維法即逆著原來的運動過程考慮例如，對于勻減速直線運動，當末速度為零時，可轉化為一個初速度為零的勻加速直線運動；物體豎直上拋，逆著拋出方向，就變成從最高點向下的自由落體運動等利用這種方法，可使列式簡潔，解題方便(2)圖象法運動圖象主要包括xt圖象和vt圖象，圖象的最大優(yōu)點就是直觀利用圖象分析問題時，要注意以下幾個方面：圖象與坐標軸交點的意義；圖象斜率的意義；圖象與坐標軸圍成的面積的意義；兩圖線交點的意義2“追及、相遇”類問題的分析方法(1)基本思路(2)常用分析方法物理分析法：抓好“兩物體能否同時到達空間某位置”這一關鍵，認真審題，挖掘題中的隱含條件，在頭腦中建立起一幅物體運動關系的圖景相對運動法：巧妙地選取參照系，然后找兩物體的運動關系極值法：設相遇時間為t，根據條件列方程，得到關于t的一元二次方程，用判別式進行討論，若>0，即有兩個解，說明可以相遇兩次；若0，說明剛好追上或相遇；若<0，說明追不上或不能相遇圖象法：將兩者的速度時間圖象在同一坐標系中畫出，然后利用圖象求解3力的合成法則和正交分解法在牛頓第二定律問題中的應用當物體只受兩個力作用時，可用力的合成法來解牛頓第二定律問題，即應用平行四邊形定則確定合力，它一定與物體的加速度方向相同，大小等于ma.當物體受兩個以上的力作用時，一般采用正交分解法，依具體情況建立直角坐標系，將各力和加速度往兩坐標軸上分解，建立牛頓第二定律的分量式，即Fxmax和Fymay，然后求解一種常見的選取坐標軸方向的方法，是以加速度的方向為x軸的正方向，y軸與加速度方向垂直此時，牛頓第二定律的分量式為Fxma，Fy0.有時物體所受的幾個力分別在互相垂直的兩個方向上，且與加速度方向不同此時也可以沿力所在的兩個方向建立直角坐標系，這樣就不必再做力的分解，而只分解加速度，建立牛頓第二定律分量式，可以簡化運算4瞬時問題的分析方法利用牛頓第二定律分析物體的瞬時問題(1)明確兩種基本模型的特點：輕繩不需要形變恢復時間，在瞬時問題中，其彈力可以突變，即彈力可以在瞬間成為零或別的值；輕彈簧(或橡皮繩)需要較長的形變恢復時間在瞬時問題中，其彈力不能突變，即彈力的大小往往可以看成不變(2)明確解此類問題的基本思路：確定該瞬時物體受到的作用力，還要注意分析物體在這一瞬時前、后的受力及其變化情況；由牛頓第二定律列方程求解5平拋運動的處理方法解答平拋運動問題要把握以下幾點：(1)根據實際問題判斷是分解瞬時速度，還是分解運動的位移；(2)將某時刻速度分解到水平方向和豎直方向，由于水平方向物體做勻速直線運動，所以水平分速度等于拋出時的初速度，豎直方向做自由落體運動，滿足自由落體運動規(guī)律；(3)無論分解速度還是位移，都要充分利用圖形中的已知角，過渡到分解后的矢量三角形中，再利用三角形的邊角關系列式計算6豎直平面內圓周運動的處理方法(1)分清兩類模型的動力學條件對于“繩(環(huán))約束模型”，在圓軌道最高點，當彈力為零時，物體的向心力最小，僅由重力提供，由mgm，得臨界速度vmin.當計算得物體在軌道最高點運動速度v<vmin時，物體將脫離軌道，不能過最高點對于“桿(管道)約束模型”，在圓軌道最高點，因有支撐，故最小速度為零，不存在脫離軌道的情況物體除受向下的重力外，還受相關彈力作用，其方向可向下，也可向上當物體速度v>時，彈力向下；當v<時，彈力向上(2)抓好“兩點一過程”“兩點”指最高點和最低點，在最高點和最低點對物體進行受力分析，找出向心力的來源，列牛頓第二定律的方程“一過程”，即從最高點到最低點，用動能定理將這兩點的動能(速度)聯(lián)系起來7處理天體運動的基本方法把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供Gmm2Rm2Rm(2f)2R，應用時可根據實際情況選用適當的公式進行分析或計算回顧易錯點1區(qū)分靜摩擦與滑動摩擦2區(qū)分“速度等于零”與平衡狀態(tài)3區(qū)分“繩”與“桿”4區(qū)分v、v、.5區(qū)分平拋運動中“速度方向夾角”與“位移夾角”6區(qū)分豎直平面內圓周運動兩種模型在最高點的“臨界條件”7區(qū)分地面上隨地球自轉的物體與環(huán)繞地球運行的物體8區(qū)分天體運動中的“R”“r”“L”保溫精練1(2018·濰坊市高三期末)“套圈”是游戲者站在界線外將圓圈水平拋出，套中前方水平地面上的物體某同學在一次“套圈”游戲中，從P點以某一速度水平拋出的圓圈越過了物體正上方落在地面上(如圖所示)為套中物體，下列做法可行的是(忽略空氣阻力)()A從P點正前方，以原速度水平拋出B從P點正下方，以原速度水平拋出C以P點正上方，以原速度水平拋出D從P點正上方，以更大速度水平拋出解析由于拋出的圓圈做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律可知，圓圈在豎直方向做自由落體運動，則hgt2，水平方向做勻速直線運動，則xvt，解得xv，由題意圓圈越過了物體正上方落在地面上，欲使圓圈套中物體，應減小水平方向的位移若從P點的正前方以原速度水平拋出，則圓圈仍落在物體的前方，A錯誤降低圓圈拋出點的高度以原速度水平拋出，圓圈的運動時間減少，則圓圈可能套中物體，B正確如果增加拋出點的高度，欲使圓圈套中物體，則應減小水平拋出時的速度，C、D錯誤答案B2(多選)如圖，一質點以速度v0從傾角為的斜面底端斜向上拋出，落到斜面上的M點且落到M點時速度水平向右現將該質點以2v0的速度從斜面底端朝同樣方向拋出，落在斜面上的N點下列說法正確的是()A質點從拋出到落到M點和N點的時間之比為12B質點落到M點和N點時的速度之比為11CM點和N點距離斜面底端的高度之比為12D質點落到N點時速度方向水平向右解析由于落到斜面上M點時速度水平向右，故可把質點在空中的運動逆向看成從M點向左的平拋運動，設在M點的速度大小為u，把質點在斜面底端的速度v分解為水平方向的速度u和豎直方向的速度vy，由xut，ygt2，tan得空中飛行時間t，vygt2utan，v和水平方向夾角的正切值2tan為定值，故質點落到N點時速度方向水平向右，D正確；vu，即v與u成正比，故質點落到M和N點時的速度之比為12，故B錯誤；由t知質點從拋出到落到M點和N點的時間之比為12，A正確；由ygt2，知y和u2成正比，M點和N點距離斜面底端的高度之比為14，C錯誤答案AD3(多選)如圖甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質量分別為mA1 kg、mB2 kg，當A、B之間產生拉力且大于0.3 N時A、B將會分離t0時刻開始對物塊A施加一水平推力F1，同時對物塊B施加同一方向的拉力F2，使A、B從靜止開始運動，運動過程中F1、F2方向保持不變，F1、F2的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示則下列關于A、B兩物塊受力及運動情況的分析，正確的是()At2.0 s時A、B之間作用力大小為0.6 NBt2.0 s時A、B之間作用力為零Ct2.5 s時A對B的作用力方向向左D從t0時到A、B分離，它們運動的位移為5.4 m解析由題中圖乙可知F1、F2的合力保持不變，根據牛頓第二定律，兩個物塊一起運動的加速度a1.2 m/s2.t2.0 s時刻，F21.8 N，對B根據牛頓第二定律，F2FABmBa，可得FAB0.6 N，A正確若A、B間的作用力恰為零，由牛頓第二定律得F2mBa2.4 N，由題中圖乙知F20.9t(N)，可得t s時A、B間的作用力為零，B錯t2.5 s< s，兩物塊緊靠著，A對B的作用力方向向右，C錯當A、B之間產生拉力且大于0.3 N時A、B將會分離，對B分析，F2FABmBa，F22.7 N，代入F20.9t(N)得t3 s時分開，則xat25.4 m，D正確答案AD4(2018·廣東六校二模)(多選)飛船在離開地球的過程中，經常采用“霍曼變軌”它的原理很簡單：如圖所示，飛船先在初始圓軌道上的某一點A打一個脈沖(發(fā)動機短暫點火)進行加速，這樣飛船就進入一個更大的橢圓軌道，其遠地點為B.在B點再打一個脈沖進行加速，飛船就進入到最終圓軌道.設軌道為近地軌道，半徑為地球半徑R0，軌道的半徑為3R0；地球表面重力加速度為g.飛船在軌道的A點的速率為v1，加速度大小為a1；在軌道的A點的速率為v2，加速度大小為a2；在軌道的B點的速率為v3，加速度大小為a3，則()Av2>v1>v3Ba2a1gCv2D飛船在軌道上的周期T4解析根據牛頓第二定律a，可知飛船在近地圓軌道上經過A點時的加速度大小等于在橢圓軌道上經過A點的加速度大小，等于g，B正確飛船從近地圓軌道上的A點需加速，使得萬有引力小于向心力，才能進入橢圓軌道，所以飛船在近地圓軌道上經過A點時的速度小于在橢圓軌道上經過A點的速度，即v1<v2，設在B點點火加速之后進入圓軌道的速率為v4，所以飛船在橢圓軌道上經過B點時的速率小于在圓軌道上經過B點的速率，即v3<v4；根據萬有引力提供向心力，可得飛船速率與半徑的關系v ，飛船做勻速圓周運動時，軌道半徑越大，速率越小，即v4<v1，所以v2>v1>v3，A正確飛船在軌道運行時，由重力提供向心力有v1<v2，C錯誤先求出飛船在軌道的周期，再由開普勒第三定律結合軌道的半長軸2R0，可以求得飛船在軌道的周期T4 ，D正確答案ABD