《2019-2020新教材高中物理 必備考點(diǎn) 素養(yǎng)評(píng)價(jià)4(含解析)新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020新教材高中物理 必備考點(diǎn) 素養(yǎng)評(píng)價(jià)4(含解析)新人教版必修1(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、必備考點(diǎn)·素養(yǎng)評(píng)價(jià)4
素養(yǎng) 科學(xué)思維
考點(diǎn)1傳送帶模型
1.傾斜傳送帶傳送物體的幾種常見(jiàn)類型:
常見(jiàn)類型
平衡方程或
動(dòng)力學(xué)方程
摩擦力
的大小
摩擦力
的方向
物體和傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)
Ff-mgsinα=0
Ff=mgsinα
沿傳送
帶向上
物體
和傳
送帶
一起
做加
速運(yùn)
動(dòng)
向上加速
Ff-mgsinα=ma
Ff=mgsinα
+ma
沿傳送
帶向上
向
下
加
速
a=gsinα
mgsinα-Ff=ma
Ff=0
無(wú)摩擦力
a>gsinα
Ff=ma-
mgsinα
沿傳送
帶向下
a
2、inα
Ff=mgsinα
-ma
沿傳送
帶向上
2.傳送帶傳送物體的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:
【學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】
1.(水平2)(多選)如圖所示,一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定的速度向右傳動(dòng)。將一物體輕輕放在傳送帶的左端,以v、a、x、F表示物體速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列選項(xiàng)正確的是 ( )
【解析】選A、B。在前t1內(nèi)物體受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度不變,速度與時(shí)間的關(guān)系為v=at,v-t圖像是傾斜的直線;物體的速度與傳送帶相同后,不受摩擦力而做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度不變,加速度為0,x-t圖像斜率先變大后不變。故A、B正確,C、D錯(cuò)
3、誤。
2.(水平4)如圖所示,傳送帶與水平面的夾角為θ=37°,以4 m/s的速度向上運(yùn)行,在傳送帶的底端A處無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體,它與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,A、B間(B為頂端)長(zhǎng)度為25 m。g取10 m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8。試回答下列問(wèn)題:
(1)說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(相對(duì)地面)。
(2)物體從A到B的時(shí)間為多少?
【解析】(1)開(kāi)始時(shí)物體相對(duì)傳送帶向下滑動(dòng),滑動(dòng)摩擦力方向沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律得
Ff-mgsin37°=ma
而Ff=μmgcos37°
解得a=0.4 m/s2
設(shè)物體勻加速上升的位移
4、為x
由v2=2ax得
x== m=20 m
x<25 m,故當(dāng)物體的速度達(dá)到4 m/s后將隨傳送帶向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)由(1)知v=at1
t1==10 s
25-x=v·t2
t2=1.25 s
所以從A到B的總時(shí)間t=t1+t2=11.25 s
答案:(1)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做勻速直線運(yùn)動(dòng)
(2)11.25 s
【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,傳送帶的水平部分ab=2 m,斜面部分bc=4 m,bc與水平面的夾角α=37°。一個(gè)小物體A與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,傳送帶沿圖示的方向運(yùn)動(dòng),速率v=2 m/s。若把物體A輕放到a處,它將被傳送帶送到c點(diǎn),且物體
5、A不會(huì)脫離傳送帶。求物體A從a點(diǎn)被傳送到c點(diǎn)所用的時(shí)間。(已知
sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
【解析】物體A輕放在a點(diǎn)后在摩擦力作用下向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),直到和傳送帶速度相等。在這一過(guò)程中有a1==μg,
x1===0.8 mμmgcos 37°=0.2mg,所以物體A將再沿傳送帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小為a2=gsin 37°-
μgcos37°=4 m/s2,物體A
6、在傳送帶bc上所用時(shí)間滿足bc=vt3+a2,代入數(shù)據(jù)得t3=1 s(t3=-2 s舍去)。
故物體A從a點(diǎn)被傳送到c點(diǎn)所用時(shí)間為
t=t1+t2+t3=2.4 s。
答案:2.4 s
考點(diǎn)2板塊模型
1.板塊模型的常見(jiàn)類型:
常見(jiàn)類型
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
動(dòng)力學(xué)方程
F的大小范圍
木板與地面之間的最大靜摩擦力為Ff1,物塊與此木板之間的最大靜摩擦力為Ff2。
物塊、木板均相對(duì)于地面靜止
受力平衡,F合=0
F≤Ff1
物塊、木板一塊加速
F-Ff1=
(m1+m2)a
Ff1
7、2=m2a2
F>Ff2+Ff2
木板與地面之間的最大靜摩擦力為Ff1,物塊與此木板之間的最大靜摩擦力為Ff2。
物塊、木板均相對(duì)于地面靜止
受力平衡,F合=0
F≤Ff1
物塊、木板一塊加速
F-Ff1=(m1+m2)a
Ff1Ff2+Ff2
2.板塊模型的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:
【學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】
1.(水平2)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上受到水平向右的拉力F的作用向右滑行,但長(zhǎng)木板保持靜止不動(dòng)。已知木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,長(zhǎng)木板與地面之間
8、的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.長(zhǎng)木板受到地面的摩擦力的大小一定為μ1Mg
B.長(zhǎng)木板受到地面的摩擦力的大小一定為μ2(m+M)g
C.只要拉力F增大到足夠大,長(zhǎng)木板一定會(huì)與地面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
D.無(wú)論拉力F增加到多大,長(zhǎng)木板都不會(huì)與地面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
【解析】選D。對(duì)M分析,在水平方向受到m對(duì)M的摩擦力和地面對(duì)M的摩擦力,兩個(gè)力平衡,則地面對(duì)木板的摩擦力Ff=μ1mg,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;無(wú)論F大小如何,m在M上滑動(dòng)時(shí),m對(duì)M的摩擦力大小不變,M在水平方向上仍然受到兩個(gè)摩擦力處于平衡,不可能運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。
2.(水平4)(多選)(2019·全國(guó)卷Ⅲ)如圖
9、(a),物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連,細(xì)繩水平。t=0時(shí),木板開(kāi)始受到水平外力F的作用,在t=4 s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(c)所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度g取10 m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出
( )
A.木板的質(zhì)量為1 kg
B.2~4 s內(nèi),力F的大小為0.4 N
C.0~2 s內(nèi),力F的大小保持不變
D.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
【解析】選A、B。結(jié)合兩圖像可判斷出0~2 s物塊和木板還未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),它們之間的摩
10、擦力為靜摩擦力,此過(guò)程F等于f,故F在此過(guò)程中是變力,即C錯(cuò)誤;在4~5 s內(nèi),木板在摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),ma2=f=0.2 N,加速度大小為a2= m/s2=0.2 m/s2 ,得m=1 kg,故A正確;在2~4 s內(nèi)木板加速度大小為a1= m/s2=0.2 m/s2,則F=ma1+f=0.4 N,故B正確;由于不知道物塊的質(zhì)量,所以無(wú)法計(jì)算它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,故D錯(cuò)誤。
3.(水平4)如圖所示,厚度不計(jì)的薄板A長(zhǎng)L,放在水平桌面上(桌面足夠長(zhǎng))。在A上距右端x0處放一質(zhì)量為m的物體B(可視為質(zhì)點(diǎn))。已知A、B間及A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,薄板質(zhì)量為物體B質(zhì)量的2倍,系統(tǒng)原
11、來(lái)靜止?,F(xiàn)在板的右端施加一恒定的水平力F,持續(xù)作用在A上,將A從B下抽出。求:
(1)A從B下抽出前A、B的加速度各是多少。
(2)B運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)A。
【解析】(1)設(shè)B的質(zhì)量為m,則A的質(zhì)量為2m。
根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)物體B有:
μmg=maB
解得:aB=μg
對(duì)A有:F-μ(m+2m)g-μmg=2maA
解得:aA=-2μg
(2)B離開(kāi)A時(shí),有:xA-xB=L-x0
其中A的位移為:
xA=aAt2
B的位移為:xB=aBt2
聯(lián)立解得:t=
答案:(1)-2μg μg (2)
素養(yǎng) 物理觀念
考點(diǎn)動(dòng)力學(xué)中的圖像問(wèn)題
1.動(dòng)力學(xué)中的常見(jiàn)圖
12、像問(wèn)題:
(1)在動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題中,常見(jiàn)、常用的圖像是位移圖像(x-t圖像)、速度圖像(v-t圖像)和力的圖像(F-t圖像)等。
(2)這些圖像反映的是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力規(guī)律,而絕非代表物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
2.圖像問(wèn)題的分析方法:
(1)遇到帶有物理圖像的問(wèn)題時(shí),要認(rèn)真分析圖像,先從它的物理意義、點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面了解圖像給出的信息。
(2)再利用共點(diǎn)力平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題。
3.動(dòng)力學(xué)中圖像問(wèn)題關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:
【學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】
1.(水平2)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度—時(shí)間圖線如圖所示。已知物體
13、與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù),在0~
5 s、5~10 s、10~15 s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3,則 ( )
A.F1F3
C.F1>F3 D.F1=F3
【解析】選A。對(duì)物體的受力分析如圖所示。根據(jù)v-t圖像可以知道,在0~5 s內(nèi)加速度大小為a1=0.2 m/s2,方向沿斜面向下,根據(jù)牛頓第二定律:mgsinθ-f-F1
=ma1,則:F1=mgsinθ-f-0.2m;在5~10 s內(nèi),加速度a2=0,根據(jù)牛頓第二定律: mgsinθ-f-F2=ma2,則:F2=mgsinθ-f;在10~15 s內(nèi)加速度大小為a3=0.2
14、 m/s2,方向沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律:f+F3-mgsinθ=ma3,則:F3=mgsinθ-f+0.2m。故可以得到:F3>F2>F1,故選項(xiàng)A正確。
2.(水平4)如圖甲所示,傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)斜面上,質(zhì)量m=1 kg的小物體在沿斜面向上的拉力F=14 N作用下,由斜面底端從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),2 s后撤去F,前2 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示。求:(g取10 m/s2,sin37°=0.6,
cos37°=0.8)
(1)小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)撤去力F后1.8 s時(shí)間內(nèi)小物體的位移。
【解析】(1)由題圖乙可知,0~2 s內(nèi)物體的加速度
a1=
15、=4 m/s2
根據(jù)牛頓第二定律,F-mgsinθ-Ff=ma1,
FN=mgcosθ,而Ff=μFN,代入數(shù)據(jù)解得μ=0.5。
(2)撤去F后,-mgsinθ-Ff=ma2,得a2=-10 m/s2,
設(shè)經(jīng)過(guò)t2時(shí)間減速到0,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式0=v1+a2t2,
解得t2=0.8 s
在0.8 s內(nèi)物體有向上運(yùn)動(dòng)的位移x2
0-=2a2x2,得x2=3.2 m
物體到最高點(diǎn)后向下運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a3,則
mgsinθ-Ff=ma3,解得a3=2 m/s2
再經(jīng)t3=1 s物體發(fā)生位移x3,x3=a3=1 m
物體在撤去F后1.8 s內(nèi)的位移x=x2-x3
代入數(shù)據(jù)解
16、得x=2.2 m,方向沿斜面向上。
答案:(1)0.5 (2)2.2 m,方向沿斜面向上
3.如圖甲所示,物體原來(lái)靜止在水平地面上,用一水平力F拉物體,在F從0開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中,物體先靜止后又做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度a隨外力F變化的圖像如圖乙所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度g取10 m/s2。根據(jù)題目提供的信息,下列判斷正確的是 ( )
A.物體的質(zhì)量m=2 kg
B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6
C.物體與水平面的最大靜摩擦力fmax=12 N
D.在F為10 N時(shí),物體的加速度a=2.5 m/s2
【解析】選A。此題找到圖中兩個(gè)特殊點(diǎn),列牛頓第二定律表達(dá)式,代入數(shù)據(jù)就可得出結(jié)果。當(dāng)F1=7 N時(shí),a1=0.5 m/s2,由牛頓第二定律可得F1-μmg=ma1;當(dāng)F2=
14 N時(shí),a2=4 m/s2由牛頓第二定律可得F2-μmg=ma2,兩式聯(lián)立解得m=2 kg,
μ=0.3;A正確,B錯(cuò)誤;物體與水平面的最大靜摩擦力fmax=μmg=6 N,C錯(cuò)誤;當(dāng)F=10 N時(shí),由牛頓第二定律可得F-μmg=ma,a=2 m/s2,D錯(cuò)誤。
10