2019-2020年高考物理一輪復習講義 力和運動.doc
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2019-2020年高考物理一輪復習講義 力和運動 1、 勻變速直線運動的規(guī)律 1．三個基本規(guī)律 速度公式：v＝v0＋at； 位移公式：x＝v0t＋at2； 位移速度關系式：v2－v＝2ax． 2．三個推論 (1)做勻變速直線的物體在連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內的位移差等于恒量，即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－x(n－1)＝aT2． (2)做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平均速度等于這段時間初末時刻速度矢量和的一半，還等于中間時刻的瞬時速度． 平均速度公式：＝＝v. (3)勻變速直線運動的某段位移中點的瞬時速度v＝ ． 3．初速度為零的勻加速直線運動的特殊規(guī)律 (1)在1T末，2T末，3T末，…nT末的瞬時速度之比為 v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n． (2)在1T內，2T內，3T內，…，nT內的位移之比為 x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2. (3)在第1個T內，第2個T內，第3個T內，…，第n個T內的位移之比為 xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)． (4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為 t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)． (5)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移時的速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶∶∶…∶. 【滾動復習題】 1、（xx全國高考大綱版理綜第24題）一客運列車勻速行駛，其車輪在軌道間的接縫處會產生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0 s。在相鄰的平行車道上有一列貨車，當該旅客經過貨車車尾時，火車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進方向運動。該旅客在此后的20.0 s內，看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根軌道的長度為25.0 m，每節(jié)貨車車廂的長度為16.0 m，貨車車廂間距忽略不計。求 （1）客車運行的速度大??； （2）貨車運行加速度的大小。 2、（xx年四川理綜）近來，我國多個城市開始重點治理“中國式過馬路”行為。每年全國由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬起，死亡上千人。只有科學設置交通管制，人人遵守交通規(guī)則，才有保證行人的生命安全。 如右圖所示，停車線AB與前方斑馬線邊界CD間的距離為23m。質量8t、車長7m的卡車以54km/h的速度向北勻速行駛，當車前端剛駛過停車線AB，該車前方的機動車交通信號燈由綠燈變黃燈。 （1）若此時前方C處人行橫道路邊等待的行人就掄先過馬路，卡車司機發(fā)現(xiàn)行人，立即制動，卡車受到的阻力為3104N。求卡車的制動距離？ （2）若人人遵守交通規(guī)則，該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD。為確保行人安全，D處人行橫道信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈？ 3、（xx河南省十所名校聯(lián)考）我國某城市某交通路口綠燈即將結束時會持續(xù)閃爍3 s，而后才會變成黃燈，再在3秒黃燈提示后再轉為紅燈。2013年1月1日實施新的交通規(guī)定：黃燈亮時車頭已經越過停車線的車輛可以繼續(xù)前行，車頭未越過停車線的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈，屬于交通違章行為。（本題中的剎車過程均視為勻減速直線運動） （1）若某車在黃燈開始閃爍時剎車，要使車在黃燈閃爍的時間內停下來且剎車距離不得大于18 m，該車剎車前的行駛速度不能超過多少? （2）若某車正以v0＝15 m／s的速度駛向路口，此時車距停車線的距離為L＝48．75 m，當駕駛員看到綠燈開始閃爍時，經短暫考慮后開始剎車，該車在紅燈剛亮時恰停在停車線以內。求該車駕駛員的允許的考慮時間。 4、（xx陜西師大附中六模）2012年11月25日，中國首艘裝有幫助飛機起飛彈射系統(tǒng)的航母“遼寧艦”完成了殲-15首次起降飛行訓練并獲得成功。已知殲-15在跑道上加速時可能產生的最大加速度為5.0m/s2，當殲-15的速度達到50m/s時才能離開航空母艦起飛．設航空母艦處于靜止狀態(tài)．求： ⑴若要求殲-15滑行160m后起飛，彈射系統(tǒng)必須使飛機具有多大的初速度？ ⑵若“遼寧艦”上不裝彈射系統(tǒng)，要求該種飛機仍能此艦上正常起飛，問該艦身長至少應為多長？ ⑶若“遼寧艦”上不裝彈射系統(tǒng)，設航空母艦甲板長為L=160m，為使殲-15仍能從此艦上正常起飛，可采用先讓“遼寧艦”沿飛機起飛方向以某一速度勻速航行，再讓殲-15起飛，則“遼寧艦”的航行速度至少為多少？ 5、（xx年3月烏魯木齊市二模）烏魯木齊BRT(快速公交）I號線,全線共21個（包括首末）站點。公交車正常運行 過程中,進站時加速度的大小為2.5m/s2，停站時間為20s，出站時加速度大小為2m/s2，其余路段均以36km/h的速率行駛。若公交車從首站出發(fā)到末站的過程中，中途不?？咳魏?站點以36km/h的速率行駛，全線所用時間比全線正常運行所用的時間少多少？ 2、 運動圖像問題 圖象 圖象 ①表示物體沿正方向做勻速直線運動，其斜率表示物體的速度。 ②表示物體靜止。 ③表示物體向反方向做勻速直線運動。 ④交點的縱坐標表示物體在時刻相遇時的位移。 ⑤時刻物體位于離位移軸零點處。 ①表示物體做初速為零的勻加速直線運動，其斜率表示加速度。 ②表示物體做勻速直線運動。 ③表示物體做勻減速直線運動。 ④交點的縱坐標表示在時刻物體具有相同的速度，但不相遇。 ⑤時刻物體的速度為，圖中陰影部分的面積值表示物體在0～時間內的位移大小。 υ/(m.s-1) 0 t/s -v0 v0 2v0 1 2 3 4 5 6 7 乙 甲 【滾動復習題】 1、（xx年四川理綜）甲、乙兩物體在t=0時刻經過同一位置沿x軸運動，其v-t圖像如圖所示。則（ ） A．甲、乙在t=0s到t=1s之間沿同一方向運動 B．乙在t=0到t=7s之間的位移為零 C．甲在t=0到t=4s之間做往復運動 D．甲、乙在t=6s時的加速度方向相同 2、(xx重慶理綜) 圖1為伽利略研究自由落體運動實驗的示意圖，讓小球由傾角為θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角條件下進行多次實驗，最后推理出自由落體運動是一種勻加速直線運動。分析該實驗可知，小球對斜面的壓力、小球運動的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨θ變化的圖像分別對應圖2中的（ ） θ O 1 ① ② ③ y π/2 圖2 圖1 θ A．①、②和③ B．③、②和① C．②、③和① D．③、①和② 3、(xx年海南物理) 一物體做直線運動，其加速度隨時間變化的a-t圖像如圖所示。下列v-t圖像中，可能正確描述此物體運動的是 A 3T/2 a a0 -a0 0 T/2 T 2T t 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T D 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T B C 4、（xx東北四市聯(lián)考）如圖所示是甲、乙兩物體從同一點出發(fā)的位移一時間（x-t)圖象，由圖象可以看 出在0?4s這段時間內（ ） A.甲、乙兩物體始終同向運動 B.4s時甲、乙兩物體之間的距離最大 C.甲的平均速度大于乙的平均速度 D.甲、乙兩物體之間的最大距離為3m 5、（xx湖北省孝感市二模）在一大霧天，一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈．如圖a、b分別為小汽車和大卡車的圖象，以下說法正確的是 A．因剎車失靈前小汽車已減速，不會追尾 B．在t=5s時追尾 C．在t=3s時追尾 D．由于初始距離太近，即使剎車不失靈也會追尾 3、 追擊與相遇問題 抓住臨界狀態(tài)的三個關系解決追擊和相遇問題 在同直線上的兩物體的追及、相遇或避免碰撞問題中關鍵的條件是：兩物體能否同時到達空間某位置，因此應分別對兩物體研究，列出位移方程，然后利用時間關系、速度關系、位移關系而解出。 1.相向運動的物體，當各自發(fā)生的位移絕對值的和等于開始時兩物體間的距離時即相遇。 2.同向運動相遇問題是指一輛車與另一輛車在同一直線運動上同向運動時，后面車輛追趕前面車輛或防止撞擊前面車輛的問題。這類問題會涉及三個問題：一是追擊過程中的間距最大、最小問題，二是追上問題（相遇），三是避碰問題（不能相遇）。前兩個問題又分同處起步和間隔一定距離起步問題，避碰問題只能是間隔一定距離的問題。 （1）間距極值問題 S0 SB SA 兩物體同向運動，只要不都是勻速運動，當兩物體的速度相等的時刻，兩物體之間的距離有極值。如初速度為零的勻加速運動的物體追勻速運動物體，在速度相等時二者間距最大；勻減速運動的物體追勻速運動物體，在速度相等時二者間距最小。 （2）追上（相遇）問題 追上物體時，同處起步時，后面物體與前面物體的時間相等、位移相等；間隔距離時，后面物體的位移在同樣時間內要比前面物體的位移多走，圖中的。 （3）避碰（不能相遇）問題 避撞或追不上的條件，是后車減為與前車速度相同的時刻，后車的位移減去同時間內前車的位移小于或等于開始的兩車間距。即當兩車同速時，兩車位移差小于或等于初始時刻的距離時，兩車不相撞或恰好不相撞。 （4）相遇問題的三種求解思路 ①數(shù)學方法：先列出兩物體間距的數(shù)學函數(shù)表達式，再根據(jù)函數(shù)知識分析極大值、極小值及其出現(xiàn)的條件；如果要相遇，則讓函數(shù)表達式等于零，求方程的解。 ②物理分析法：先列兩物體的速度表達式，得出速度相等的時間，分析判斷速度相等時間距有最大還是最小值；再根據(jù)兩物體的位移公式及開始間距情況，判斷速度相等時能否相遇，如果相遇，則列出位移方程求解。 ③圖象方法：先根據(jù)兩個物體的速度規(guī)律得出速度相等的時刻，再結合初速度、加速度在同一速度圖象上畫出兩個物體的速度圖線，兩圖線與時間橫軸所圍形狀的面積差就是一物體比另一物體多走的位移，如果開始有間距，比較與判斷能否相遇及進行能相遇時的相關計算。 警示：（Ⅰ）當前面物體是勻減速運動時，要先判斷追上前，前面物體是否早已靜止，不要盲目列等式求解。 （Ⅱ）兩個物體都是勻速運動時，起初一定有一定的間距，相遇時列求解方可。 （Ⅲ）在應用上述三種方法時，要注意分清兩物體的時間關系，即搞清是同時開始運動，還是先后開始運動，或者雖是同時運動，但后來是否有停止運動出現(xiàn)。 【滾動復習題】 1、（xx吉林省質檢）如圖所示為甲乙兩物體沿同一條直線運動的速度—時間圖象，若t=0時兩者相向運動，且運動過程中不會相撞，下列有關說法中正確的是（ ） A、在t=0時相距15m，則兩物體相遇兩次 B、在t=0時相距25m，則兩物體相遇一次 C、若t=1s時兩者相遇，則兩者不會再相遇 D、若t=2s時兩者第一次相遇，則兩者還會再相遇 2、（xx陜西省渭南二模）甲、乙兩質點從同一位置出發(fā)，沿同一直線路面運動，它們的v – t圖象如圖所示。對這兩質點在0~3s內運動的描述，下列說法正確的是 A．t=1s時，甲、乙兩質點相遇 B．t=2s時，甲、乙兩質點相遇 C．甲質點的加速度比乙質點的加速度小 D．t=3s時，乙質點在甲質點的前面 3、(xx廣西大學附中月考)獵狗能以最大速度持續(xù)地奔跑，野兔只能以最大速度的速度持續(xù)奔跑。一只野兔在離洞窟處的草地上玩耍，被獵狗發(fā)現(xiàn)后徑直朝野兔追來。兔子發(fā)現(xiàn)獵狗時，與獵狗相距，兔子立即掉頭跑向洞窟。設獵狗、野兔、洞窟總在同一直線上，求：野兔的加速度至少要多大才能保證安全回到洞窟。 二、相互作用與物體的平衡 一、基礎知識要記牢 1．平衡狀態(tài) 物體處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。 2．動態(tài)平衡 物體在緩慢移動過程中，可認為其速度、加速度均為零，物體處于平衡狀態(tài)。 3．平衡條件 F合＝0或 4．共點力平衡的幾個重要推論 (1)三個或三個以上的共點力平衡，某一個力(或其中某幾個力的合力)與其余力的合力等大反向。 (2)同一平面上的三個不平行的力平衡，這三個力必為共點力，且表示這三個力的有向線段可以組成一個封閉的矢量三角形。 二、方法技巧要用好 1．求解共點力平衡問題的一般思路 2．求解共點力平衡問題常用的方法 (1)力的合成法：對研究對象受力分析后，應用平行四邊形定則(或三角形定則)求合力的方法。力的合成法常用于僅受三個共點力作用而平衡時。 (2)正交分解法：把物體受到的各力都分解到互相垂直的兩個方向上，然后分別列出兩個方向上合力為零的方程求解。當物體受四個及四個以上共點力作用而平衡時，一般采用正交分解法。 (3)圖解法： 對研究對象進行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖(畫在同一個圖中)，然后根據(jù)有向線段(表示力)的長度變化情況判斷各個力的變化情況。 【復習鞏固題】 1、(xx浙江高考)如圖所示，與水平面夾角為30的固定斜面上有一質量m＝1.0 kg的物體。細繩的一端與物體相連。另一端經摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連。物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9 N。關于物體受力的判斷(取g＝9.8 m/s2)。下列說法正確的是( ) A．斜面對物體的摩擦力大小為零 B．斜面對物體的摩擦力大小為4.9 N，方向沿斜面向上 C．斜面對物體的支持力大小為4.9 N，方向豎直向上 D．斜面對物體的支持力大小為4.9 N，方向垂直斜面向上 2、兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖10所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30、60，M、m均處于靜止狀態(tài)。則( ) A．繩OA對M的拉力大小大于繩OB對M的拉力 B．繩OA對M的拉力大小小于繩OB對M的拉力 C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零 D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左 3、（xx高考山東理綜第14題）如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30o，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為 A．∶4 B．.4∶ C．. 1∶2 D．2∶1 4、（xx年5月江蘇省淮安市調研）如圖所示，兩個截面半徑均為r、質量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圓心間的距離為l．在A、B上放一個截面半徑為r、質量為2m的光滑圓柱體C，A、B、C始終都處于靜止狀態(tài)．則 A．B對地面的壓力大小為3mg B．地面對A的作用力沿AC方向 C．l越小，A、C間的彈力越小 D．l越小，地面對A、B的摩擦力越大 5、（xx河南十所名校聯(lián)考）輕繩一端系在質量為m的物體A上，另一端系在一個套在傾斜粗糙桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用平行于桿的力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢上升到虛線位置，并且圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中。環(huán)對桿的摩擦力F f和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是 A．F f保持不變，F(xiàn)N逐漸增大 B．F f逐漸增大，F(xiàn)N保持不變 C．F f逐漸減小，F(xiàn)N保持不變 D．F f保持不變，F(xiàn)N逐漸減小 6、（xx年3月湖北省荊州市質檢）如圖所示，在水平桌面上疊放著質量相等的A，B兩塊木板，在木板A上放著質量為m的物塊C，木板和 物塊均處于靜止狀態(tài)，A，B，C之間以及B與地面之 間的動摩擦因數(shù)均為μ,設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，現(xiàn)用水平恒力F向右拉木板A，則以下判斷正確的是 A.不管F多大，木板B—定保持靜止 B. A、C之間的摩擦力大小一定等于μmg C. B受到地面的滑動摩擦力大小一定小于F D.A,B之間的寧擦力大小不可能等于F 7、（xx上海市黃浦區(qū)模擬）如圖所示，長為L的硬桿A一端固定一個質量為m的小球B，另一端固定在水平轉軸O上，硬桿繞轉軸O在豎直平面內緩慢轉動。在硬桿與水平方向的夾角α從90減小到0的過程中，下列說法正確的是（ ） （A）小球B受到硬桿A的作用力方向始終沿桿 （B）小球B受到的合力方向始終沿桿 （C）小球B受到硬桿A的作用力逐漸減小 （D）小球B受到硬桿A的作用力對小球做負功 8、（xx浙江省寧波市二模）如圖所示，小方塊代表一些相同質量的鉤碼，圖①中O為輕繩之間聯(lián)結的節(jié)點，圖②中光滑的滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將圖①中的B滑輪或圖②中的端點B沿虛線稍稍上移一些，則關于θ角變化說法正確的是 A．圖①、圖②中θ角均增大 B．圖①、圖②中θ角均不變 C．圖①中θ增大、圖②中θ角不變化 D．圖①中θ不變、圖②中θ角變大 3、 牛頓運動定律 【復習鞏固題】 1、（xx全國新課標理綜II第14題）一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間關系的圖象是 2、（xx哈爾濱三中月考）如圖所示，升降機天花板上用輕彈簧懸掛一物體，升降機靜止時彈簧伸長量為10cm，運動時彈簧伸長量為9cm，則升降機的運動狀態(tài)可能是（g=10m/s2）： A.以a=1m/s2的加速度加速上升； B.以a=1m/s2的加速度加速下降； C.以a=9m/s2的加速度減速上升； D.以a=9m/s2的加速度減速下降 3、(xx西安摸底)質量為0.6 kg的物體在水平面上運動，圖中的兩條斜線分別是物體受水平拉力和不受水平拉力的v-t圖像，則 ( ) A．斜線①一定是物體受水平拉力時的圖像 B．斜線②一定是物體不受水平拉力時的圖像 C．水平拉力一定等于0.2 N D．物體所受的摩擦力可能等于0.2 N 4、（xx廣西三校聯(lián)考）如圖所示，一細繩跨過一輕質定滑輪（不計細繩和滑輪質量，不計滑輪與軸之間摩擦），繩的一端懸掛一質量為m的物體A，另一端懸掛一質量為M（M>m）的物體B，此時A物體加速度為a1。如果用力F代替物體B，使物體A產生的加速度為a2，那么（ ） A. 如果al= a2，則F< Mg B. 如果F=Mg，則al
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