届高中物理第专题复习必修1第3章 高考热点探究.docx
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届高中物理第专题复习必修1第3章高考热点探究
高考热点探究
一、牛顿运动定律
图1
1.(2011·新课标全国·21)如图1所示,在光滑水平面上有一质量为
m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和
木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增
大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
图2
2.(2010·课标全国卷Ⅰ·15)如图2所示,轻弹簧上端与一质量为m的
木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于
水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向
突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、
a2.重力加速度大小为g.则有( )
A.a1=0,a2=gB.a1=g,a2=g
C.a1=0,a2=
gD.a1=g,a2=
g
二、牛顿运动定律的应用
3.(2011·北京理综·18)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图3所示,将蹦极过程近似为在竖直方向上的运动,重力加速度为g.据图可知,此人在蹦极过程中的最大加速度约为( )
图3
A.gB.2gC.3gD.4g
4.(2011·四川·19)如图4是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示
意图,假定其过程可简化为:
打开降落伞一段时间后,整个装置匀
速下降,为确保安全着陆.需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气
过程中返回舱做减速直线运动,则( )
图4
A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
D.返回舱在喷气过程中处于失重状态
5.(2010·海南·8)如图5,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物
块,木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一
段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动
状态可能为( )
图5
A.加速下降
B.加速上升
C.减速上升
D.减速下降
6.(2010·海南·16)图6甲中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图乙所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止.
图6
(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;
(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v-t图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离.
解析
(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2,初速度为v20,末速度为v2t,加速度为a2,则
a2=
=-2m/s2①(2分)
设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有
Ff=ma2②(2分)
Ff=-μmg③(1分)
联立②③得μ=
=0.2④(2分)
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1,初速度为v10,末速度为v1t,加速度为a1,则a1=
=1m/s2⑤(2分)
根据牛顿第二定律,有F+Ff=ma1⑥(2分)
联立③⑥得F=μmg+ma1=6N
(3)解法一:
由匀变速直线运动位移公式,得
x=x1+x2=v10Δt1+
a1Δt
+v20Δt2+
a2Δt
=46m(4分)
解法二:
根据v-t图象围成的面积,得
x=
Δt1+
v20Δt2=46m
答案
(1)0.2
(2)6N (3)46m
[点评] 有些高考题是用表格或图象的形式告诉考生已知条件,因此学会识图和读图是解题
的关键.
试题分析
本章知识点的试题题型灵活,常以新情境来考查,而且经常与其他知识点综合出题.单独考查的题型一般为选择题,综合其他知识考查的题型一般为计算题,而与其他知识结合的题型,大多成为压轴题,也有时在其他计算题中占据解决问题的关键.高考中主要从以下几方面进行考查:
(1)要求灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体;
(2)用正交分解法解决受力较为复杂的问题,在正交的两个方向上应用牛顿运动定律;(3)综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决问题.
命题特征
本章主要内容是理解牛顿一定律,理解惯性概念并能运用牛顿第一定律分析实际问题;理解作用力与反作用力的概念并能与平衡力区别;牛顿第二定律是本章的重点和难点,能通过物体的受力情况求解物体的运动情况,也能通过物体的运动情况求解物体的受力情况,会分析计算超重与失重问题,会用整体法和隔离法处理简单的连接体问题.
方法强化
1.对研究对象的受力分析是解题的关键.选取研究对象时,有的将物体隔离进行受力分析较方便,有的将相互作用的几个物体看成整体来进行研究更简捷.
2.选取适当的坐标系.通常选取与加速度一致的方向建立一坐标轴,沿与加速度垂直的方向建立另一坐标轴.
3.要注意合外力与加速度的瞬时对应关系.按时间的先后顺序,逐次分析物体的受力情况和合外力所产生的加速度,以及引起物体运动性质、运动状态的改变.
4.运用隔离法求解简单的连接体问题.连接体问题历来是牛顿运动定律中的难点,往往需要整体法和隔离法交替使用.
1.静止在光滑水平面上的物体,在水平推力F作用下开始运动,
推力随时间变化的规律如图8所示,关于物体在0~t1时间内的
运动情况,描述正确的是( )
图8
A.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体的速度一直增大
C.物体的速度先增大后减小
D.物体的加速度一直增大
图9
2.如图9所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A.
+
B.
C.
D.
3.如图10所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B,A、
B的质量均为2kg,它们处于静止状态,若突然将一个大小为10N、方向
竖直向下的力施加在物块A上,则此瞬间,A对B的压力大小为(g=10
m/s2)( )
A.10NB.20N
图10
C.25ND.30N
图11
4.为了节约能量,某商场安装了智能化的电动扶梯,无人乘
时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,
再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,
如图11所示.那么下列说法中正确的是( )
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下
5.某物体做直线运动的v—t图象如图12所示,据此判断下列(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是( )
图12
6.一质量为M的气球在匀速下降.若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样的速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( )
A.2
B.M-
C.2M-
D.0
图13
7.一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一个足够长的倾角为37°的固定斜面,某
同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图13所示.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;
(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;
(3)小物块向上运动的最大距离.
图14
8.如图14所示,一质量M=0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面
上,另一质量m=0.2kg的小滑块,以v0=1.2m/s的速度从长木
板的左端滑上长木板.已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4,g=
10m/s2,问:
(1)经过多少时间小滑块与长木板速度相等?
(2)从小滑块滑上长木板,到小滑块与长木板相对静止,小滑块运动的距离为多少?
(滑块始终没有滑离长木板)
答案
考题展示
1.A
2.C
3.B
4.A 5.BD
6.
(1)4m/s 4.5m/s 4m/s 4m/s 4m/s
4m/s
(2)v-t图象见解析中图 2.25m
预测演练
1.B 2.ACD 3.C 4.C 5.B 6.A
7.
(1)8m/s2
(2)0.25 (3)4m
8.
(1)0.15s
(2)0.135m