高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 題型研究1 必考計算題 19題 力與物體的運(yùn)動課件

必考計算題19題力與物體的運(yùn)動題型研究1 1.多過程問題很多動力學(xué)問題中涉及物體有兩個或多個連續(xù)的運(yùn)動過程，在物體不同的運(yùn)動階段，物體的運(yùn)動情況和受力情況都發(fā)生了變化，這類問題稱為牛頓運(yùn)動定律中的多過程問題.2.解題策略(1)任何多過程的復(fù)雜物理問題都是由很多簡單的小過程構(gòu)成，有些是承上啟下，上一過程的結(jié)果是下一過程的已知，這種情況，一步一步完成即可. 考點(diǎn)一 力與物體的直線運(yùn)動 (2)有些是樹枝型，告訴的只是旁支，要求的是主干(或另一旁支)，這就要求仔細(xì)審題，找出各過程的關(guān)聯(lián)，按順序逐個分析；對于每一個研究過程，選擇什么規(guī)律，應(yīng)用哪一個公式要明確.(3)注意兩個過程的連接處，加速度可能突變，但速度不會突變，速度是聯(lián)系前后兩個階段的橋梁. 例1(2016浙江10月學(xué)考19)在某段平直的鐵路上，一列以324 km/h高速行駛的列車在某時刻開始勻減速行駛，5 min后恰好停在某車站，并在該站停留4 min，隨后勻加速駛離車站，經(jīng)8.1 km后恢復(fù)到原速324 km/h.(g取10 m/s2)(1)求列車減速時的加速度大?。粓D1 解 析 答 案解析列車的速度為324 km/h90 m/s，經(jīng)過5 min300 s停下，所以加速度為答案見解析 (2)若該列車總質(zhì)量為8.0105 kg，所受阻力恒為車重的0.1倍，求列車駛離車站加速過程中牽引力的大小； 解 析 答 案 解析Ff0.1mg ，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)0.1mgmav22a x解得a0.5 m/s2 ，則F1.2106 N答案見解析 (3)求列車從開始減速到恢復(fù)原速這段時間內(nèi)的平均速度大小. 解 析 答 案答案見解析 方 法 感 悟本題考查對牛頓運(yùn)動學(xué)知識的掌握和對動力學(xué)綜合問題的處理能力.對物體受力分析和運(yùn)動分析并結(jié)合vt圖象分析是解決這類題目的關(guān)鍵.要求能從文字?jǐn)⑹龊蛌t圖象中獲取信息.構(gòu)建相應(yīng)的物理模型，列出相應(yīng)的方程解答. 1.(2015浙江9月選考19)在平直公路上有A、B兩輛汽車，質(zhì)量均為6.0103 kg，運(yùn)動時所受阻力均為車重的 .它們的vt圖象分別如圖2中a、b所示.求：(g10 m/s2)(1)A車的加速度aA和牽引力FA；變式題組圖2 解 析 答 案 由牛頓第二定律得FAkmgmaA可得FAkmgmaA代入數(shù)據(jù)可得FA1.45104 N答案見解析 (2)03 s內(nèi)B車的位移xB和牽引力FB.解析03 s內(nèi)B車的位移等于B車圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積xB9 m由圖可得B車勻減速的加速度為aB 由牛頓第二定律FBkmgmaB可得FBkmgmaB代入數(shù)據(jù)可得F B0. 解 析 答 案答案見解析 2.(2016浙江瑞安中學(xué)高一期末)某運(yùn)動員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止落下，如圖3所示，經(jīng)過8 s后打開降落傘，運(yùn)動員做勻減速直線運(yùn)動，再經(jīng)過16 s后剛好到達(dá)地面，且速度恰好為零.忽略打開降落傘前的空氣阻力和打開降落傘的時間.已知人和傘的總質(zhì)量m60 kg.(g取10 m/s2)求：(1)打開降落傘時運(yùn)動員的速度大??；圖3解析打開降落傘前，人和傘做自由落體運(yùn)動vgtv80 m/s答案80 m/s 解 析 答 案 (2)打開降落傘后運(yùn)動員的加速度大??；解析打開降落傘后，人和傘一起做勻減速直線運(yùn)動答案 5 m/s 2 解 析 答 案 (3)打開降落傘后運(yùn)動員和傘受到的阻力大小.解析根據(jù)牛頓第二定律得mgFfma2Ff900 N.答案900 N 解 析 答 案 1.處理平拋(或類平拋)運(yùn)動的基本方法就是把運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動，通過研究分運(yùn)動達(dá)到研究合運(yùn)動的目的.2.解決圓周運(yùn)動力學(xué)問題要注意以下幾點(diǎn)：(1)要進(jìn)行受力分析，明確向心力的來源，確定圓心以及半徑.(3)對于豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動要注意“桿模型”和“繩模型”的臨界條件. 考點(diǎn)二 力與物體的曲線運(yùn)動 例2如圖4所示，水平放置的圓盤半徑為R1 m，在其邊緣C點(diǎn)固定一個高度不計的小桶，在圓盤直徑CD的正上方放置一條水平滑道AB，滑道與CD平行.滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，其高度差為h1.25 m.在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m0.4 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊與滑道間的動摩擦因數(shù)為0.2.當(dāng)用一大小為F4 N的水平向右的拉力拉動物塊的同時，圓盤從圖示位置以角速度2 rad/s，繞穿過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，拉力作用一段時間后撤掉，物塊在滑道上繼續(xù)滑行，由B點(diǎn)水平拋出，恰好落入小桶內(nèi)，重力加速度g取10 m/s 2.(1)求拉力作用的最短時間. 解 析 答 案圖4 解析物塊做平拋運(yùn)動，則水平方向：Rvt豎直方向：h gt2解得物塊離開滑道時的速度v2 m/s設(shè)拉動物塊時的加速度為a1，由牛頓第二定律得Fmgma 1，解得a18 m/s2 解 析 答 案 撤去拉力后，由牛頓第二定律得mgma2解得a22 m/s2圓盤轉(zhuǎn)過一圈時物塊落入，拉力作用時間最短，圓盤轉(zhuǎn)過一圈的時間：T 1 s物塊在滑道上先加速后減速，則va1t1a2t2物塊滑行時間、在空中時間與圓盤周期關(guān)系t 1t2tT，解得t10.3 s答案0.3 s (2)若拉力作用時間為0.5 s，求所需滑道的長度.解析物塊加速的末速度v1a1t14 m/s答案4 m 解 析 答 案 方 法 感 悟一般物理情景題的功能結(jié)構(gòu)分為：模型、條件和算法三部分，所以一般解題程序?yàn)閷⑽淖趾蛨D表信息轉(zhuǎn)譯標(biāo)在圖上，然后識別出物理模型和規(guī)律，分析條件和決策過程，最后是算法的選擇及數(shù)學(xué)操作.其中審題是關(guān)鍵，要仔細(xì)，分運(yùn)動的等時性、兩種運(yùn)動轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度是解題的關(guān)鍵. 變式題組3.(2016義烏市調(diào)研)如圖5所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M8 kg的物體，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m2 kg的物體，M與圓孔的距離r0.5 m，已知M與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2(設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，現(xiàn)使物體M隨轉(zhuǎn)臺繞中心軸轉(zhuǎn)動，問轉(zhuǎn)臺角速度在什么范圍內(nèi)m會處于靜止?fàn)顟B(tài).(g10 m/s 2) 解 析 答 案圖5 解析設(shè)角速度的最小值為1，此時M有向著圓心運(yùn)動的趨勢，其受到的最大靜摩擦力沿半徑向外，由牛頓第二定律得：FTMgM12r，設(shè)角速度的最大值為2，此時M有背離圓心運(yùn)動的趨勢，其受到的最大靜摩擦力沿半徑指向圓心，由牛頓第二定律得：FTMgM22r，要使m靜止，應(yīng)用FTmg，聯(lián)立解得11 rad/s，23 rad/s，則1 rad/s 3 rad/s.答案1 rad/s 3 rad/s 4.(2015浙江10月選考19)如圖6甲所示，飼養(yǎng)員對著長l1.0 m的水平細(xì)長管的一端吹氣，將位于吹氣端口的質(zhì)量m0.02 kg的注射器射到動物身上.注射器飛離長管末端的速度大小v20 m/s，可視為質(zhì)點(diǎn)的注射器在長管內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動，離開長管后做平拋運(yùn)動，如圖乙所示.(1)求注射器在長管內(nèi)運(yùn)動時的加速度大??；解析由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律v 202al得a 2.0102 m/s2.答案2.0102 m/s2圖6 解 析 答 案 (2)求注射器在長管內(nèi)運(yùn)動時受到的合力大小；解析由牛頓第二定律Fma得F4 N.答案4 N 解 析 答 案 (3)若動物與長管末端的水平距離x4.0 m，求注射器下降的高度h.答案0.2 m