2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí)教案運(yùn)動和力人教版.doc

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2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí)教案運(yùn)動和力人教版 1．（xx江蘇高考）如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度范圍內(nèi)，A和B一起在光滑水平面上作往復(fù)運(yùn)動（不計(jì)空氣阻力），并保持相對靜止。則下列說法中正確的是（ ） A．A和B均作簡諧運(yùn)動 B．作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比 C．B對A的靜摩擦力對A做功，而A對B的靜摩擦力對B不做功 D．B對A的靜摩擦力始終對A做正功，而A對B的靜摩擦力始終對B做負(fù)功 2.（xx江蘇高考）如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為o，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心。 （1）求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期。 （2）如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻A、B兩衛(wèi)星相距最近（O、B、A在同一直線上），則至少經(jīng)過多長時(shí)間，他們再一次相距最近？ 3.（xx江蘇高考）（15分）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)彈性小球，用長為2l的不可伸長的輕繩連接。現(xiàn)把A、B兩球置于距地面高H處（H足夠大），間距為l，當(dāng)A球自由下落的同時(shí)，B球以速度vo指向A球水平拋出。求： （1）兩球從開始運(yùn)動到相碰，A球下落的高度。 （2）A、B兩球碰撞（碰撞時(shí)無機(jī)械能損失）后，各自速度的水平分量。 （3）輕繩拉直過程中，B球受到繩子拉力的沖量大小。 4.（xx廣東卷）下列對運(yùn)動的認(rèn)識不正確的是( ) A．伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因 B．牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運(yùn)動 C．亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會運(yùn)動 D．伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個(gè)速度，將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動下去 5.（xx廣東卷）（14分）一個(gè)質(zhì)量為的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)。從開始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖10所示。求83秒內(nèi)物體的位移大小和力F對物體所做的功。取。 6. （xx廣東卷）（16分）宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行。設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為。 （1）試求第一種形式下，星體運(yùn)動的線速度和周期。 （2）假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)動周期相同，第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少？ 7. （xx廣東卷）在光滑絕緣的水平桌面上，有兩個(gè)質(zhì)量均為，電量為的完全相同的帶電粒子和，在小孔A處以初速度為零先后釋放。在平行板間距為的勻強(qiáng)電場中加速后，從C處對著圓心進(jìn)入半徑為R的固定圓筒中（筒壁上的小孔C只能容一個(gè)粒子通過），圓筒內(nèi)有垂直水平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移，進(jìn)入磁場第一次與筒壁碰撞點(diǎn)為D，，如圖12所示。延后釋放的，將第一次欲逃逸出圓筒的正碰圓筒內(nèi)，此次碰撞剛結(jié)束，立即改變平行板間的電壓，并利用與之后的碰撞，將限制在圓筒內(nèi)運(yùn)動。碰撞過程均無機(jī)械能損失。設(shè)，求：在和相鄰兩次碰撞時(shí)間間隔內(nèi)，粒子與筒壁的可能碰撞次數(shù)。 附：部分三角函數(shù)值 0.48 8.（xx上海卷）半徑分別為r和2r的兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的圓盤，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，大圓盤的邊緣上固定有一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，小圓盤上繞有細(xì)繩．開始時(shí)圓盤靜止， 質(zhì)點(diǎn)處在水平軸O的正下方位置．現(xiàn)以水平恒力F拉細(xì)繩， 使兩圓盤轉(zhuǎn)動，若恒力 F=mg，兩圓盤轉(zhuǎn)過的角度θ= 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)m的速度最大．若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=π/3，則此時(shí)恒力F= 。 9．（xx上海卷）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為V時(shí)，受到安培力的大小為F。此時(shí) （A）電阻R1消耗的熱功率為Fv／3． （B）電阻 R。消耗的熱功率為 Fv／6． （C）整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ． （D）整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F＋μmgcosθ）v 10．（xx上海卷）如圖所示．一足夠長的固定斜面與水平面的夾角為370，物體A以初速度V1從斜面頂端水平拋出，物體B在斜面上距頂端L＝15m處同時(shí)以速度V2沿斜面向下勻速運(yùn)動，經(jīng)歷時(shí)間t物體A和物體B在斜面上相遇，則下列各組速度和時(shí)間中滿足條件的是（sin37O＝0．6，cos370＝0．8，g＝10 m/s2） （A）V1＝16 m/s，V2＝15 m/s，t＝3s． （B）V1＝16 m/s，V2＝16 m/s，t＝2s． （C）V1＝20 m/s，V2＝20 m/s，t＝3s． （D）V1＝20m/s，V2＝16 m/s，t＝2s． 11. （xx上海卷）（l0分）辨析題：要求摩托車由靜止開始在盡量短的時(shí)間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎道上行駛時(shí)車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道。求摩托車在直道上行駛所用的最短時(shí)間。有關(guān)數(shù)據(jù)見表格。 某同學(xué)是這樣解的：要使摩托車所用時(shí)間最短，應(yīng)先由靜止加速到最大速度 V1＝40 m/s，然后再減速到V2＝20 m/s， t1 = = …； t2 = = …； t= t1 + t2 你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理？若合理，請完成計(jì)算；若不合理，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果。 12．（xx上海卷）（l2分）質(zhì)量為 10 kg的物體在F＝200 N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運(yùn)動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ＝37O。力F作用2秒鐘后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1．25秒鐘后，速度減為零．求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移S。 （已知 sin37o＝0．6，cos37O＝0．8，g＝10 m/s2） 第二部分 知識回顧 一、知識結(jié)構(gòu) 二、五種運(yùn)動形式的特征和規(guī)律： 初始狀態(tài)V0 合外力F F與V0方向關(guān)系 運(yùn)動規(guī)律 平衡 狀態(tài) 靜止 勻速運(yùn)動 勻 變 速 直 線 運(yùn) 動 初速為零的勻加速直線運(yùn)動 初速不為零的勻加速直線運(yùn)動 勻減速直 線運(yùn)動 自由落體運(yùn)動 豎直上拋運(yùn)動 勻變速曲線運(yùn)動（平拋運(yùn)動） 圓周 運(yùn)動 勻速圓周運(yùn)動 變速圓周運(yùn)動 簡諧振動 二、方法指導(dǎo) 力和運(yùn)動的關(guān)系，是力學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容，這部分內(nèi)容概念、規(guī)律較多，又都是今后學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)知識，應(yīng)特別注意對基本概念、規(guī)律的理解，掌握幾種重要的物理方法。 重要的物理概念有如下三組： （1）力的概念。力是物體對物體的作用，這是從力的物質(zhì)性說的。力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，這是從力的效果上說的。 （2）位移、速度、加速度。這是描述物體運(yùn)動的一組物理量，它們都是矢量。位移 是物體位置的變化，即 ；速度v是位移對時(shí)間的變化率，即 ；加速度 則是速度對時(shí)間的變化率，即 。速度是表示物體運(yùn)動快慢和運(yùn)動方向的物理量，而加速度則是表示物體運(yùn)動速度變化快慢和變化方向的物理量，二者尤其要區(qū)分清楚。 （3）線速度、角速度、周期、向心加速度。這是描述勻速圓周運(yùn)動的物理量，線速度 就是速度，它表示運(yùn)動快慢和運(yùn)動方向，角速度 是表示繞圓心轉(zhuǎn)動快慢的物理量，它也表示速度方向變化的快慢。周期T是轉(zhuǎn)動一圈所用的時(shí)間，它也是表示轉(zhuǎn)動快慢的物理量。這些物理量間的關(guān)系是 。向心加速度就是做勻速圓周運(yùn)動物體的加速度 ，由于它的方向總是指向圓心而得名，它的大小 （ 是圓周的半徑）。 重要的物理規(guī)律有如下一些： （1）力的平行四邊形定則。這是力的合成與分解的法則，也是一切矢量合成與分解的法則。 （2）勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。勻變速直線運(yùn)動就是加速度保持不變的直線運(yùn)動，它的基本規(guī)律有兩條，即速度公式 和位移公式 。還可以導(dǎo)出一些有用的推論，如 、 ， 等。 （3）牛頓三個(gè)運(yùn)動定律。牛頓三個(gè)運(yùn)動定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，第一定律又稱慣性定律，第二定律又稱加速度定律，它是聯(lián)系力與運(yùn)動的橋梁，是最重要核心內(nèi)容。如果把牛頓第二定律比喻成一座橋梁，則合外力 與加速度 就是這的兩個(gè)橋頭堡。動力學(xué)問題不外乎兩大類，一類是已知力求運(yùn)動，對這類問題首先要求出合外力，而后根據(jù)牛頓第二定律求加速度，再求其他運(yùn)動學(xué)量；另一類是已知運(yùn)動求力，這類問題要首先求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求合外力，最后再運(yùn)用力的合成與分解知識求解某些具體的作用力。第天定律又稱作用力與反作用力定律，在解決連接體問題時(shí)，牛頓第三定律是非常有用的。 下面我們重點(diǎn)講講三種重要的物理方法： （1）對物體進(jìn)行受力分析的方法。 對物體進(jìn)行受力分析，是解決力學(xué)問題的基本功。掌握受力分析的方法是真正理解力的概念的表現(xiàn)。前面我們說過力的概念要從兩個(gè)方面去理解，進(jìn)行受力分析也是從這兩個(gè)方面入手的： ①力是物體對物體的作用。當(dāng)我們分析物體的受力情況時(shí)，首先就是從施力物體入手，看我們的研究對象可能受到哪些物體的作用，再看這些物體是否對它有力的作用。 ②力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。當(dāng)我們對物體進(jìn)行受力分析時(shí)，有時(shí)單從施力物體這個(gè)角度去找很困難，例如與我們的研究對象直接接觸的物體都可能對它有彈力或摩擦力的作用，但又可能并沒有這種作用，這時(shí)我們可以通過分析物體的運(yùn)動，看它是否處于平衡狀態(tài)，如果是處于平衡狀態(tài)，則它受到的合外力為0，如果有加速度，則它受到的合外力方向與加速度的方向相同，大小可利用牛頓第二定律求出，求出合外力以后，再設(shè)法求解某些未知的力。 （2）對復(fù)雜運(yùn)動進(jìn)行分解、合成的方法. 真實(shí)世界的運(yùn)動是復(fù)雜的。對于復(fù)雜的運(yùn)動，常常可以分解為幾個(gè)較簡單的運(yùn)動，以便于定量研究和討論。復(fù)雜運(yùn)動的分解常有兩種不同的思路，一是從時(shí)間上把它分為幾段，每一段的運(yùn)動如果是簡單的運(yùn)動，則真實(shí)的運(yùn)動就是這些簡單運(yùn)動的連接；二是可以從空間上把一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動按不同的方向進(jìn)行分解，如果每個(gè)方向的運(yùn)動都是簡單的運(yùn)動，則真實(shí)的運(yùn)動就是這些簡單運(yùn)動的合成。 一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動如果能從時(shí)間上分解成幾段，每段的運(yùn)動都是簡單的運(yùn)動，處理起來應(yīng)該是比較容易的，要注意的是各段運(yùn)動的“連接處”，即前一段運(yùn)動的末位置和末速度就是后一段運(yùn)動初位置和初速度。 并不是所有的復(fù)雜運(yùn)動都可以從時(shí)間上分解成簡單的運(yùn)動，有時(shí)常常把復(fù)雜的運(yùn)動分解到空間的幾個(gè)不同的方向上，有時(shí)這些分運(yùn)動是簡單的運(yùn)動，從而可以把復(fù)雜的問題加以簡化。平拋物體的運(yùn)動就常常把它分解為水平方向的勻速運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動而加以簡化，但沿豎直方向和水平方向分解，并不是唯一的分解方法，至于怎樣分解更為簡便，要根據(jù)具體的問題而定。 （3）運(yùn)用圖像分析運(yùn)動的方法。 圖像是描述物理規(guī)律的數(shù)學(xué)工具，它的兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸代表兩個(gè)不同的物理量，用一條曲線表示這兩個(gè)物理量間的關(guān)系，既直觀又形象。要正確理解圖像所表示的物理意義，首先要弄清兩個(gè)坐標(biāo)軸各是表示什么，再通過觀察圖像的形狀，分析得出它所表示的規(guī)律。 一個(gè)圖像雖然只表示兩個(gè)物理量間的關(guān)系，而這兩個(gè)物理量往往與其他物理量有聯(lián)系，或者有定量的關(guān)系，因此通過圖像常常還能反映其他物理內(nèi)容，這是我們能應(yīng)用圖像解決一些具體問題的原因。 直線運(yùn)動的速度～時(shí)間圖像是重要的物理圖像，它表示物體運(yùn)動的速度 隨時(shí)間 變化的規(guī)律，如果圖像是平行于橫軸的直線，則表示勻速運(yùn)動；如果圖像是不與橫軸平行的直線，則表示勻變速運(yùn)動。此外，圖像的斜率表示運(yùn)動的加速度，圖像與橫軸間的梯形的“面積”等于這段時(shí)間內(nèi)的位移。有些比較復(fù)雜的問題涉及到兩個(gè)物體的不同運(yùn)動，把它們的圖像畫到同一坐標(biāo)系中，常常能清楚地表示它們之間的關(guān)系，對于分析、解決問題很有幫助。 三、解題思路： 1．認(rèn)真審題，弄清題意，明確已知條件和未知條件， 2．巧選研究對象，靈活運(yùn)用整體法和隔離法， 3．分析受力情況和運(yùn)動情況，注意運(yùn)動的程序性、狀態(tài)的瞬時(shí)性和各力的方向性，畫好受力圖， 4．選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動規(guī)律列方程求解。 第三部分 典型例題分析 1．運(yùn)動狀態(tài)分析 例1．如圖所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細(xì)繩上，L1一端懸掛在天花板上，于豎直方向夾角為θ，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將L2線剪斷，求剪斷瞬時(shí)物體的加速度。 討論：若將細(xì)線L1改為長度相同，質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖所示，其它條件不變，將L2線剪斷瞬間物體的加速度多大？ θ L2 L1 θ L2 L1 E B 例2．如圖，套在絕緣棒上的小球，質(zhì)量為m，帶電 量為＋q，小球在棒上可自由滑動，直棒放在互相垂 直且沿水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度 為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小球和直棒之間的動摩擦因 數(shù)為μ，求：小球由靜止沿棒豎直下滑的最大加速度 和最大速度（設(shè)小球在運(yùn)動過程中電量不變） 訓(xùn)練1．勻速上升的升降機(jī)頂部懸掛有一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛有一小球，若升降機(jī)突然停止運(yùn)動，在地面上的觀察者看來，小球在繼續(xù)上升的過程中： （ ） A．速度逐漸增大； B．速度先增大后減??； C．加速度逐漸增大； D．加速度逐漸減小 訓(xùn)練2．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，有一足夠長的絕緣細(xì)棒OO/在豎直面內(nèi)垂直磁場方向放置，細(xì)棒與水平面夾角為α。一質(zhì)量為m，帶電荷為+q的圓環(huán)A套在OO/棒上，圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為μ，且μμ1。求水平拉力停止作用 （1）B在水平地面上滑行距離x的表達(dá)式。 （2）從水平拉力停止作用后到兩物體都分別停止，A、B所經(jīng)歷的時(shí)間t1與t2之比 B A F K P C E B 訓(xùn)練5．PK是一塊長為L，沿東西方向水平放置的絕緣平板，整個(gè)空間存在著由左向右的勻強(qiáng)電場，板的右半部分存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的物體從板的左端P由靜止開始，在電場力和摩擦力的作用下做勻加速運(yùn)動，進(jìn)入磁場后恰能做勻速運(yùn)動，碰到右端K點(diǎn)的擋板后被反彈回來，若碰后立即撤去電場，物體返回在磁場中運(yùn)動時(shí)仍做勻速運(yùn)動，離開磁場后立即做勻減速運(yùn)動，最后停在C點(diǎn)，已知PC=L/4，物體與平板間的動摩擦因數(shù)為μ，試求： （1）物體與擋板碰撞前后的速度 （2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 （3）電場的電場強(qiáng)度 （4）物體碰撞板時(shí)產(chǎn)生的熱量 5．整體法和隔離法解決連接體問題 例6．如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊A放在質(zhì)量為M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平面勻速向右滑行且A、B保持相對靜止，某一時(shí)刻撤除外力經(jīng)過一段時(shí)間，B在地面上滑行一段距離x，A在B上向右滑行了一段距離L，最后A、B都停下來，A、B間的動摩擦因數(shù)為μ1，B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且μ2>μ1。求水平拉力停止作用 （1）B在水平地面上滑行距離x的表達(dá)式。 （2）從水平拉力停止作用后到兩物體都分別停止，A、B所經(jīng)歷的時(shí)間t1與t2之比 B A F 訓(xùn)練6．如圖所示，物體A放在物體B上，物體B放在光滑水平面上，已知mA=6Kg，mB=2Kg，A、B間動摩擦因數(shù)為μ=0.2。A物上系一細(xì)線，細(xì)線能承受的最大拉力位20N，水平向右拉細(xì)線，下述說法中正確的是： B A F A．當(dāng)F<12N時(shí)，A靜止不動； B．當(dāng)F>12N時(shí)，A相對B滑動； C．當(dāng)F=16N時(shí)，B受A摩擦力等于4N； D．無論拉力F多大，A相對B始終靜止 6．力的獨(dú)立作用和運(yùn)動的獨(dú)立性原則 即可以獨(dú)立分析各方向上合外力及運(yùn)動情況，再由運(yùn)動的合成研究合運(yùn)動的情況。（對分析一般曲線運(yùn)動非常有效） 例7．光滑水平面上有平面直角坐標(biāo)XOY，質(zhì)量為m＝2kg的質(zhì)點(diǎn)受平行于水平面三力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F2＝4N方向沿y軸負(fù)方向，當(dāng)t＝0起，停止F1作用，2S末時(shí)物體坐標(biāo)位置為（－2m，0）求： X (m) Y (m) （1） F1大小方向， （2）若第2S末起恢復(fù)F1作用同時(shí)停止F3作用，4S末物體位置坐標(biāo)， （3）4S末物體速度， （4）F3大小及方向。 訓(xùn)練7．如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中，有一帶電體P自O(shè)點(diǎn)豎直向上射出，它的初動能為4 J，當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時(shí)，它的動能為5 J，則物體折回通過與O在同一水平線上的O′點(diǎn)時(shí)，其動能為多大? E O B x y 訓(xùn)練8．在光滑水平面上有一質(zhì)量m＝1.010－3Kg、電量q＝1.010－10C的帶正電小球，靜止在O點(diǎn)．以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系O．現(xiàn)突然加一沿 軸正方向、場強(qiáng)大小E＝2.0106V/m的勻強(qiáng)電場，使小球開始運(yùn)動．經(jīng)過1.0s，所加電場突然變?yōu)檠?軸正方向，場強(qiáng)大小仍為E＝2.0106V/m的勻強(qiáng)電場．再經(jīng)過1.0s，所加電場又突然變?yōu)榱硪粋€(gè)勻強(qiáng)電場，使小球在此電場作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱悖蟠穗妶龅姆较蚣八俣茸優(yōu)榱銜r(shí)小球的位置． 7．開放性問題分析 例8．如圖所示中abcd為一邊長為L，具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，bc邊中串接有電阻R，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。虛線表示一勻強(qiáng)磁場的邊界，它與線框的ab邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力F的作用下，沿光滑水平面二運(yùn)動，此時(shí)通過電阻R的電流大小為i0，試在i－x的坐標(biāo)上定性畫出：從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，流過電阻R的電流i的大小隨ab邊的位置坐標(biāo)x的變化曲線。 F XF O a b c d R 2L L t v XF iXF O i0 L 2L 3L 4L 5L 例9．如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型，它的水平傳送帶的長度為L＝8m，傳送帶的皮帶輪的半徑均為R＝0.2m，傳送帶的上部距地面的高度為h＝0.45m，現(xiàn)有一個(gè)旅行包（視為質(zhì)點(diǎn)）以v0＝10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶．已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.6．本題中g(shù)取10m/s2．試討論下列問題： ⑴若傳送帶靜止，旅行包滑到B端時(shí)，人若沒有及時(shí)取下，旅行包將從B端滑落．則包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為多少？ ⑵設(shè)皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，并設(shè)水平傳送帶長度仍為8m，旅行包滑上傳送帶的初速度恒為10m/s．當(dāng)皮帶輪的角速度ω值在什么范圍內(nèi)，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離始終為⑴中所求的水平距離？若皮帶輪的角速度ω1=40 rad/s，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離又是多少？ ⑶設(shè)皮帶輪以不同的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，畫出旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離s 隨皮帶輪的角速度ω變化的圖象． 訓(xùn)練9．圖1所示為一根豎直懸掛 的不可伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點(diǎn)且與一能測量繩的拉力的測力傳感器相連.已知有一質(zhì)量為的子彈B沿水平方向以速度射入A內(nèi)（未穿透），接著兩者一起繞C點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示. 已知子彈射入的時(shí)間極短，且圖2中=0為A、B開始以相同速度運(yùn)動的時(shí)刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖）提供的信息，對反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量（例如A的質(zhì)量）及A、B一起運(yùn)動過程中的守恒量，你能求得哪些定量的結(jié)果？ 8．萬有引力定律是人類認(rèn)識到的重要自然規(guī)律，也是研究天體運(yùn)動與人造衛(wèi)星的理論基礎(chǔ)，結(jié)合牛頓定律討論天體或衛(wèi)星運(yùn)行軌道及相關(guān)問題是力學(xué)知識的重要應(yīng)用． 例10．訓(xùn)練11．計(jì)劃發(fā)射一顆距離地面高度為地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道平面與赤道片面重合，已知地球表面重力加速度為g, （1）求出衛(wèi)星繞地心運(yùn)動周期T （2）設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期T0,該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則在赤道上一點(diǎn)的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的時(shí)間是多少？ 訓(xùn)練10．宇宙中某一恒星系中，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O運(yùn)行的軌道近似為圓，天文學(xué)家測得A行星運(yùn)動的軌道半徑為R0，周期為T0， （1）中央恒星O的質(zhì)量是多大？ （2）長期觀察發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動的軌道總存在一些偏差，且周期性的每隔t0時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離，天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是除A行星外還存在著一顆未知的行星B（假如其運(yùn)行的軌道與A的在同一平面內(nèi)，其繞行方向與A的相同），它對A行星的萬有引力引起A軌道的偏離，根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，你能對未知行星B的運(yùn)行進(jìn)行哪些定量的預(yù)測？ 力與運(yùn)動專題測試題 一、選擇題（410；每題至少有一個(gè)正確答案，錯選或不選得0分，漏選得2分） 1．物塊M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，如果將外力F撤去，則物塊 A．會沿斜面下滑 B．摩擦力方向一定變化 C．摩擦力的大小變大 D．摩擦力的大小變小 2．三個(gè)完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同?，F(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在1和2上，用的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運(yùn)動。令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，則（ ） A．a(chǎn)1=a2=a3 B．a(chǎn)1=a2,a2>a3 C．a(chǎn)1>a2,a2a2,a2>a3 3．θ a b c d P Q 圖（甲） 圖（乙） B/T t/s t1 0 t2 如圖（甲）所示中bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個(gè)裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖（乙）所示，PQ始終靜止，則0~ts內(nèi)（t=0時(shí)刻，安培力大于mgsinθ），PQ受到的摩擦力Ff的分析情況正確的是 （ B ） A．Ff先減小后增大，且在t1時(shí)刻為零 B．Ff先減小后增大，且在t1時(shí)刻Ff=mgsinθ C．Ff先增大后減小，且在t1時(shí)刻為最大值 D．Ff先增大后減小，且在t1時(shí)刻Ff=mgsinθ 4．圖中是光滑斜面軌道，、是光滑的折面軌道，但在、處都有光滑的圓弧過渡，的總長度等于，現(xiàn)讓一個(gè)小球先后三次在不同的軌道上自最高處無初速釋放，到小球接觸水平面為止，則（ ） A．沿線用時(shí)最短 B．沿線用時(shí)最長 C．沿線用時(shí)比沿線用時(shí)短 D．沿線用時(shí)與沿線用時(shí)一樣長 O A B m 5．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上，O點(diǎn)為彈簧原長時(shí)上端的位置，一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放落到彈簧上，物體壓縮彈簧到最低點(diǎn)B點(diǎn)后向上運(yùn)動，則以下說法正確的是 ( ） A．物體從O點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動為先加速后減速 B．物體從O點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動為一直減速 C．物體從B點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)，O點(diǎn)的速度最大 D．物體從B點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動為先加速后減速 θ 圖 α F A 6．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A與傾角θ的斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，力F拉著物體A從斜面底端勻速地運(yùn)動到頂端，要使F做功最小，則F與斜面間的夾角α應(yīng)是（ ） A．0 B．π/2 C．π/2－θ D．θ 7． 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 1.4 0 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 t/s F/N 將一個(gè)電動傳感器接到計(jì)算機(jī)上，就可以測量快速變化的力，用這種方法測得的某單擺擺動時(shí)懸線上拉力的大小隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。某同學(xué)由此圖線提供的信息做出了下列判斷：（ ＡＣ ） A．t=0.2s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn) B．t=1.1s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn) C．?dāng)[球擺動過程中機(jī)械能減小 D．?dāng)[球擺動的周期是T=1.4s 8．如圖所示,質(zhì)量為m ,電量為q 的帶正電物體,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,沿動摩擦因數(shù)為μ的水平面向左運(yùn)動,則( ) A．物體的速度由v減小到零的時(shí)間等于mv/μ(mg+Bqv) B．物體的速度由v減小到零的時(shí)間小于mv/μ(mg+Bqv) C．若另加一個(gè)電場強(qiáng)度大小為(mg+Bqv)/q,方向水平向右的勻強(qiáng)電場,物體將作勻速運(yùn)動 D．若另加一個(gè)電場強(qiáng)度大小為(mg+Bqv)/q,方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,物體將作勻速運(yùn)動 9．一個(gè)物體以初速度v0從A點(diǎn)開始在光滑水平面上運(yùn)動，一個(gè)水平力作用在物體上，物體的運(yùn)動軌跡如圖1中的實(shí)線所示，圖中B為軌跡上的一點(diǎn)，虛線是過A、B兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，虛線和實(shí)線將水平面劃分5個(gè)區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說法正確的是（ ） A．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域 B．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在②區(qū)域 C．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域 D．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體一定在④區(qū)域 10．如圖6所示，質(zhì)量相同的木塊A，B用輕質(zhì)彈簧連接靜止在光滑的水平面上，彈簧處于自然狀態(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F推A，則從開始到彈簧第一次被壓縮 到最短的過程中（ ） A．兩木塊速度相同時(shí)，加速度aA=aB B．兩木塊速度相同時(shí)，加速度aAvB 三．實(shí)驗(yàn)（22分） 11．（1）（3分）下面的實(shí)驗(yàn)中要用到彈簧秤．關(guān)于彈簧秤的下列說法中正確的是 （A）測量時(shí)應(yīng)注意不能超過它的量程 （B）測量前應(yīng)首先調(diào)整零點(diǎn) （C）拉彈簧秤的力的方向必須與彈簧秤的軸線重合 （D）彈簧秤的刻度是不均勻的 （2）（3分）下面的甲、乙兩圖表示用同一套器材測量鐵塊P與長金屬板間的滑動摩擦力的兩種不同方法．甲圖使金屬板靜止在水平桌面上，用手通過彈簧秤向右用力F拉P，使P向右運(yùn)動；乙圖把彈簧秤的一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，使金屬板向左運(yùn)動． 圖中已把（甲）、（乙）兩種方法中彈簧秤的示數(shù)情況放大畫出，則鐵塊P與金屬板間的滑動摩擦力的大小是_________． F 乙F P 2 3 甲F P F 2 3 （3）（6分）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動，得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65cm， BC=9.17cm. 已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為 m/s. 如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是 . 12．（10分）某同學(xué)用如圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。他先測出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：（重力加速度g=9.8m/s2） 砝碼質(zhì)量 m/102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 標(biāo)尺刻度 x/10－2m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 1 2 3 4 5 6 7 0 8 m/102g x/10－2m 15 20 25 30 35 40 45 50 55 (1)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在答題卡的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線。 (2)根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在 N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律.這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為 N/m. 三．計(jì)算題（90分） 13．（14分） A、B兩小球同時(shí)從距地面高h(yuǎn)=15m處的同一點(diǎn)拋出，初速度大小均為v0=10m/s。A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計(jì)，重力加速度取g=10m/s2。 求：(1)A經(jīng)多長時(shí)間落地？ (2)A球落地時(shí)，A、B兩球間的距離是多少？ 14．（14分）如圖所示，支架的質(zhì)量為 ，在轉(zhuǎn)軸 點(diǎn)用長為 的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為 的小球，（1）將小球由水平位置釋放，當(dāng)球擺到最低點(diǎn)時(shí)，地面對支架的支持力多大？（2）若小球能在豎直面上做圓周運(yùn)動，當(dāng)球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，支架對地面恰好無壓力，那么小球在最高點(diǎn)的速度應(yīng)為多大？（在以上兩種情況中，支架始終保持靜止） 15．（14分）如圖所示，在動力小車上固定一直角硬桿ABC，分別系在水平直桿AB兩端的輕彈簧和細(xì)線將小球P懸吊起來.輕彈簧的勁度系數(shù)為k，小球P的質(zhì)量為m，當(dāng)小車沿水平地面以加速度a向右運(yùn)動而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輕彈簧保持豎直，而細(xì)線與桿的豎直部分的夾角為θ，試求此時(shí)彈簧的形變量. θA PA C BA A 16．(15分) 如圖（甲）所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L=0.20m，電阻R=10Ω，有一質(zhì)量為1kg的導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直軌道面向下的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動，測得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖（乙）所示，試求： （1）桿運(yùn)動的加速度a及磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B； （2）導(dǎo)體桿運(yùn)動到第20s時(shí)，電阻R的電功率； （3）若改為恒定拉力作用，但仍要導(dǎo)體棒以加速度做勻加速運(yùn)動，你對該裝置能提出 什么合理的改進(jìn)措施，請做簡要說明。 17．（15分）在廣場游玩時(shí)，一個(gè)小孩將一充有氫氣的氣球用細(xì)繩系于一個(gè)小石塊上，并將小石塊放置于水平地面上，已知小石塊的質(zhì)量為m0，氣球（含球內(nèi)氫氣）的質(zhì)量為m，氣球體積為V，空氣密度為ρ（V和ρ均視作不變量），風(fēng)沿水平方向吹，風(fēng)速為v，風(fēng)對氣球的作用力f=Ku（式中K為一已知系數(shù)，u為氣球相對空氣的速度），開始時(shí)，小石塊靜止在地面上，如圖所示， （1）若風(fēng)速v在逐漸增大，小孩擔(dān)心氣球會連同小石塊一起被吹離地面，試判斷是否會出現(xiàn)這一情況，并說明理由。 （2）若細(xì)繩突然斷開，已知?dú)馇蝻w上天空后，在氣球所經(jīng)過的空間中風(fēng)速v保持不變量，求氣球能達(dá)到的最大速度的大小。 18．（18分）如圖所示，AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度為h，末端B處的切線方向水平．一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放，滑到B端后飛出，落到地面上的C點(diǎn)，軌跡如圖中虛線BC所示．已知它落地時(shí)相對于B點(diǎn)的水平位移OC＝l．現(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端與B的距離為l／2．當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，讓P再次從A點(diǎn)由靜止釋放，它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出，仍然落在地面的C點(diǎn)．當(dāng)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動從而帶動傳送帶以速度v勻速向右運(yùn)動時(shí)（其他條件不變），P的落地點(diǎn)為D．（不計(jì)空氣阻力） （1）求P滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大小； （2）求P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)m ； （3）求出O、D間的距離s隨速度v變化的函數(shù)關(guān)系式． 參考答案: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BD C B A AD C AC D AC BD 11.（1）ABC（5分）（2） 2.40N（5分） （3）2.10，下落過程中有存在阻力等 12．（1）圖略 （2）0～4.9 24.5 13．（1）A球球落地的時(shí)間由運(yùn)動學(xué)公式求得： t=1s （2）A球落地時(shí)，B球的空間位置是： m m AB兩球間的距離 m 14．分析與解答： 分析：（1）小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度 ，此時(shí)線的拉力 ，解得 ，地面對支架的支持力為 ． （2）設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為 ，因支架對地面無壓力，則有 ，解得 15．解：Tsin θ=ma Tcos θ+F=mg F=kx x= m(g-acot θ)/ k 討論： ①若a＜gcot θ 則彈簧伸長x= m(g-acot θ)/ k ②若a=gcot θ 則彈簧伸長x= 0 ③若a＞gcot θ 則彈簧壓縮x=m(acotθ-g)/ k 16．（1）開始時(shí)v=0，F(xiàn)-B2L2v/R=ma a=1 m/s2 B=5T （2）v=at=20m/s P=(F拉-ma)v=40W 　（3）根據(jù)可以讓導(dǎo)軌間距逐漸增大，或者加隨距離變化的磁場 17． 18.解：（1）物體P在AB軌道上滑動時(shí)，物體的機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得物體P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度為 （2）當(dāng)沒有傳送帶時(shí)，物體離開B點(diǎn)后作平拋運(yùn)動，運(yùn)動時(shí)間為t，當(dāng)B點(diǎn)下方的傳送帶靜止時(shí)，物體從傳送帶右端水平拋出，在空中運(yùn)動的時(shí)間也為t，水平位移為，因此物體從傳送帶右端拋出的速度．　 根據(jù)動能定理，物體在傳送帶上滑動時(shí)，有．　解出物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為．　 （3）當(dāng)傳送帶向右運(yùn)動時(shí)，若傳送帶的速度，即時(shí)，物體在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動，離開傳送帶的速度仍為，落地的水平位移為，即s＝l　　當(dāng)傳送 帶的速度時(shí)，物體將會在傳送帶上做一段勻變速運(yùn)動．如果尚未到達(dá)傳送帶右端，速度即與傳送帶速度相同，此后物體將做勻速運(yùn)動，而后以速度v離開傳送帶．v的最大值為物體在傳送帶上一直加速而達(dá)到的速度，即．由此解得．　當(dāng)，物體將以速度離開傳送帶，因此得O、D之間的距離為 ．　當(dāng)，即時(shí)，物體從傳送帶右端飛出時(shí)的速度為v，O、D之間的距離為 ．　綜合以上的結(jié)果，得出O、D間的距離s隨速度v變化的函數(shù)關(guān)系式為：