專題一--力和運動.doc

專題一 力和運動考綱解讀：1重力、彈力、摩擦力、電場力、安培力和洛侖茲力是高中階段經常涉及的力。對這些力產生的原因、特點、方向及大小的計算，力的合成與分解，平衡條件的應用是重點內容，是歷年高考的熱點。對各種力的大小、方向的判斷是解決此類問題的關鍵；解題時除進行受力分析外，還要進行運動分析，才能真正弄清物體的運動情況，這就要求我們熟練掌握各種力的特點，深刻理解力和運動的關系，從而找到解決問題的有效而雙簡便的方法。2將物理規(guī)律應用于實際問題是高考命題的方向，要求我們注意觀察生產、生活、科技、體育比賽中的現(xiàn)象，并用所學的物理知識加以解釋，預計在今年高考中對力學基本概念和基本原理的考查將滲透在實際問題當中，對考生理解能力、識圖能力、依據(jù)題目設定的情景抽象出物理模型的能力、靈活運用數(shù)學工具解決物理問題的能力將是考查的重點。3高考對力和受力分析的考查多滲透在力學的綜合問題中，對共點力作用下的平衡問題，牛頓運動定律與直線運動，牛頓運動定律與曲線運動的考查既有獨立命題的形式，也有與電學、磁學、電磁感應綜合命題的形式，題型以計算題為主，而獨立考查共點力平衡問題往往以選擇題為主。合力的大小和方向均勻變化合力的大小不變方向變化合力為零合力恒定運動軌跡是圓周靜止或勻速直線運動狀態(tài)三力平衡用矢量三角形多力平衡用正交分解法與初速度共線勻變速直線運動自由落體運動豎直上拋運動實例此類問題往往應用動能定理或能量守恒定律求解已知力求運動已知運動求力力和運動狀態(tài)變化F=ma解決兩類問題與初速度不共線勻變速曲線運動平拋、斜拋運動帶電粒子在電場中的類平拋運動實例帶電粒子在磁場中的運動天體運動實例勻速圓周運動方向總與速度垂直方向做周期性變化做周期性加速、減速運動圖象法解答運動軌跡不是圓周的曲線此類問題往往應用能量守恒定律和牛頓第二定律求解力和運動知識網絡復習線索力和運動的關系是力學部分的重點內容，這部分內容概念多、規(guī)律多，又都是今后復習的基礎。應特別注意對基本概念、基本規(guī)律的理解，掌握幾種重要的物理方法，如隔離法和整體法、假設法、特殊值法、正交分解法、狀態(tài)分析法和過程分析法等。本專題內容簡稱為“三四五”?！叭敝概ｎD三大定律（即牛頓第一、第二、第三定律）、“四”指四種作用力（即萬有引力、彈力、摩擦力、電磁力）、“五”指五個運動模型即勻速直線運動（含靜止）、勻變速直線運動、勻變速曲線運動、勻速圓周運動、簡諧運動。復習過程中需要形成以下幾條線索線索一 運動反映受力1勻速直線運動運動規(guī)律（s=vt，a=0）受力特征（F合=0）2勻變速直線運動（特例：自由落體運動、豎直上拋運動）運動規(guī)律（vt=v0+at，s=v0t+at2/2，vt2-v02=2as，s=(v0+vt)t/2）受力特征（F合=恒量，且F合與v共線）3勻變速曲線運動（特例：平拋運動、斜拋運動）運動規(guī)律（水平方向：vx=v0，x=v0t；豎直方向：vy=gt，y=gt2/2）受力特征（F合=恒量，且F合與v不共線）4圓周運動（特例：勻速圓周運動、天體運動）運動規(guī)律（對勻速圓周運動有v=2r/T=r，a=v2/r=2r）受力特征（合力方向總是指向圓心，對于勻速圓周運動來說，合力大小不變）線索二 受力決定運動對物體的受力情況和運動情況作出正確的分析是解答運動學和動力學問題的前提，物體做何種形式的運動，還與物體的初始運動狀態(tài)（初速v0）有關。因此可以從合外力和初速度的關系入手把握運動學和動力學部分的知識。力與運動的關系如下網絡所示。勻加速直線運動自由落體運動豎直上拋運動勻變速曲線運動平拋、斜拋運動合外力FF=0v00靜止勻速運動v0=0F=恒量a，v0同向時或v0=0a，v0反向時勻減速直線運動a，v0間有夾角F大小不變且始終垂直于v0勻速圓周運動天體及衛(wèi)星運動F與x成正比簡諧運動線索三 加速度a是聯(lián)系力和運動的橋梁加速度力和運動的問題集中體現(xiàn)在牛頓第二定律上，無論哪種問題（知力求動和知動求力），正確理解題意、把握條件、分清過程是解題的前提，正確分析物體的受力情況和運動是解題的關鍵，而加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁，其關系如下運動學公式物體運動狀態(tài)及其變化牛頓第二定律物體受力情況及其分析精講一 質點的直線運動考綱呈現(xiàn)：主題內容要求說明質點的直線運動參考系、質點位移、速度和加速度勻變速直線運動及其公式、圖象勻變速直線運動的圖象只限于vt圖象命題趨勢本部分內容是高中物理的基礎，也是歷年來高考的主干內容?？疾榈念}型涉及選擇、實驗和計算，試題設計新穎，難度中等?？疾轭l率較高的和知識點有勻變速直線運動的規(guī)律、運動圖象、加速度等，既有對它們的單獨考查，也有與牛頓定律、功能關系相結合考查等。以交通運輸、體育運動、現(xiàn)代科技等與現(xiàn)實生活相聯(lián)系的素材為背景，考查運動圖像、物體的多過程運動問題。預計今年高考試題中，利用圖像對物體進行分析或計算的題目仍將受到命題人的青睞。應對策略1知道參考系、坐標系、理解物體能看成質點的條件。2準確理解和掌握位移、速度、加速度的概念，領會其實質，能在實際問題中區(qū)分時間與時刻、位移和路程、速率與速率、平均速度與平均速率、速度變化量與速率變化率等，并進行計算。3理解勻速直線運動和勻變速直線運動的規(guī)律，會熟練應用勻變速直線運動的基本公式（速度公式、位移公式、速度位移關系式）、推導公式（判斷式、平均速度公式、時間中點和位移中點公式）、初速為零的勻加速直線運動的推論（共4個），會用圖像（如xt圖像、vt圖像、Ft圖像）研究物體的運動。練習1（2015新課標全國卷，24題）公路上行駛的兩汽車之間保持一定的安全距離。當前車突然停止時，后車司機可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內停下而不會與前車相碰。通常情況下，人的反應時間和汽車系統(tǒng)的反應時間之和為1s。當汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時，安全距離為120m，設雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的2/5，若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度。abtxt1t2o練習2（2013新課標全國卷，多選）如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上形式行駛的汽車a和b的位置一時間（x-t）圖線，由圖可知A.在時刻t1，a車追上b車B.在時刻t2，a、b兩車運動方向相反C.在t1到t2這段時間內，b車的速率先減少后增加D.在t1到t2這段時間內，b車的速率一直比a車的大精講二 力與物體的平衡考綱呈現(xiàn)：主題內容要求說明相互作用滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力形變、彈性、胡克定律矢量和標量力的合成和分解共點力的平衡命題趨勢歷年高考試題中，本部分的題目較多，包括重力、彈力、摩擦力、電場力、安培力、矢量與標量、力的合成與分解、共點力的平衡等知識1本部分的熱點有四：一是物體的受力分析；二是有關摩擦力的問題；三是共點力的平衡問題；四是電磁場中的平衡問題。2高考涉及本部分試題題型全面，選擇題，計算題都可能出現(xiàn)，但單純考查本部分內容的試題多以選擇題為主，難度中等。應對策略1深刻理解力的概念，明確各種不同力的特點，掌握受力分析的方法，緊緊把握平衡這一特殊狀態(tài)，正確對物體進行受力分析，運用平衡條件，選用適當?shù)姆椒ń鉀Q問題。2共點力作用下平衡條件的應用，考查的主要思想和方法有：整體法和隔離法；假設法；合成法；正交分解法；矢量三角形法；相似三角形法；等效思想；分解思想。3分析摩擦力是先要判斷是動還是靜，靜、動摩擦力的大小和方向都可發(fā)生突變4知道輕繩、輕桿、輕彈簧在不同情景下的彈力情況精講三 力與直線運動考綱呈現(xiàn)：主題內容要求說明牛頓運動定律牛頓運動定律、牛頓運動定律的應用超重和失重處理物體在粗糙面上的問題，只限于已知相對運動趨勢或已知運動方向的情況命題趨勢本部分內容是整個高中物理的基礎，是物理學探究和解決問題的重要方法，是歷年高考的熱點，命題率是百分之百，在高考中分值約占18，命題形式不但有選擇題，還有計算題。命題方向傾向于應用型、綜合型和能力型。多數(shù)試題是和勻變速直線運動規(guī)律相結合的綜合題，其中超重、失重問題、求解摩擦力和彈力的問題、結合圖象的試題在各地高考中屢屢見到，試題以中等難度為主。應對方法1深刻理解牛頓第二定律的具體含義（即8性），能夠在具體問題中熟練運用。2物體的運動軌跡與它的受力和初速度有關：二者共線時軌跡是直線，不共線時是曲線。3從幾種典型運動模型入手，掌握各種運動規(guī)律及受力情況。勻速直線 勻變速直線 平拋運動 勻速度圓周運動4理解運動學、動力學圖象：常見的運動學圖象有st圖象、vt圖象、at圖象；動力學圖象有Ft圖象、Fx圖象。能認識圖象的斜率、截距、交點、拐點、面積等的物理意義。5以加速度為橋梁，分析動力學的綜合問題。無論哪種問題，正確理解題意，把握條件、分清過程是解題的前提，正確分析受力情況和運動情況是解題的關鍵，而加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁。圖(a)圖(b)v0v-v1tt12t10練習1 （2015新課標全國卷，多選）如圖（a），一物塊在t=0時刻滑上一固定斜面，其運動的v-t圖線如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出A斜面的傾角B物塊的質量C物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)D物塊沿斜面向上滑到的最大高度練習2（2015新課標全國卷，25題）一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖(a)所示。t=0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至t=1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內小物塊的圖線如圖(b)所示。木板的質量是小物塊質量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求圖（b）t(s)v(m/s)21024（1）木板與地面間的動摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長度；圖（a）（3）木板右端離墻壁的最終距離。 練習3（2013全國新課標卷，25題）一長木板在水平地面上運動，在t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度-時間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2，求：v/(ms-1)t/s0150.5物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；從t=0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小。練習4（2015新課標全國卷，單選）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對電場的影響可忽略不計)。小孔正上方處的P點有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經過小孔進入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移，則從P點開始下落的相同粒子將A.打到下極板上 B.在下極板處返回變 C.在距上極板處返回 D.在距上極板d處返回練習5（2013新課標全國卷，多選）2012年11曰，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統(tǒng)立即關閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機施加作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機著艦為計時零點，飛機在t=0.4s時恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度一時間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索，飛機從著艦到停止需要的滑行距離約為1000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g。則A. 從著艦到停止，飛機在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10B. 在0.4s-2.5s時間內，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化C. 在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5 gD. 在0.4s-2.5s時間內，阻攔系統(tǒng)對飛機做功的功率幾乎不變精講四 力與曲線運動考綱呈現(xiàn)：主題內容要求說明拋體運動與圓周運動運動的合成和分解拋體運動勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度勻速圓周運動的向心力離心現(xiàn)象斜拋運動只作定性分析命題趨勢本部分知識主要是從動力學和運動學角度研究曲線運動的條件和方法?？键c分兩部分：一是利用運動的合成和分解研究拋體運動；二是利用牛頓第二定律研究勻速圓周運動。本部分內容是牛頓力學的重要組成部分，包含重要的物理分析思想合成與分解，是高考的重點內容。題型可以為選擇題，實驗題和計算題。曲線運動經常結合帶電體在電場、磁場中的偏轉考查，著重考查綜合分析能力。萬有引力定律與天體問題是歷年高考必考內容，常以天體問題或人類航天為背景考查向心力、萬有引力、圓周運動等知識。近年來我國在航天方面迅猛發(fā)展，高考命題中會出現(xiàn)各類天體運動方面的問題。例如航天器的變軌、對接等。應對方法1遇到平拋運動、類平拋運動的問題時，一定要將其運動分解。從而將曲線運動轉化為直線運動，注意合運動與分運動的等時性、等效性和獨立性，會巧用平均速度公式、動能定理。2對勻速圓周運動的問題，所受各力的合力一定是向心力。3對變速圓周運動的問題，所受各力的合力不一定指向圓心（豎直面內最高點和最低點指向圓心），可將各力分解到切線方向和半徑方向，半徑方向的合力提供向心力（只改變速度的方向，不改變速度的大?。磺芯€方向的合力只改變速度的大小，不改變速度的方向。4對天體運動的問題，要掌握開普勒三定律（軌道、面積、周期）；涉及到天體勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力(當半徑r增大時，v、a、f變小，T、E增大)；理解三種宇宙速度v1=7.9km/s（是發(fā)射的最小速度，環(huán)繞的最大速度）、v2=11.2km/s、v1=16.7km/s，用兩個公式及一個推論巧解問題萬有引力提供向向心力黃金代換式GM=gR2天體密度的計算：發(fā)射點球網3hL1L2乒乓球5對變軌問題：要分析向心力的供（）需（）關系：當供大于需時，環(huán)繞天體做近心運動；當供小于需時，環(huán)繞天體做離心運動練習1（2015新課標全國卷，單選）一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖所示。水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中點球網高度為h。發(fā)射機安裝于臺面右側邊緣的中點，能以不同速率向右側不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距臺面高度為3h，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球球網右側的臺面上，則v的最大取值范圍是（D）練習2（2015新課標全國卷，多選）我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后，先在月球表面附近