届高考物理二轮专题提升训练1 力与运动.docx

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届高考物理二轮专题提升训练1力与运动

2018届高考物理三轮专题提升训练

一、力与运动

牢记主干，考场不茫然

1．弹簧弹力

F＝kx

2．滑动摩擦力

F＝μFN

3．物体平衡的条件和推论

（1）物体受共点力作用处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态）的条件是物体所受合力为0，即F合＝0。

若在x轴或y轴上的力平衡，那么，这一方向的合力为0，即Fx合＝0或Fy合＝0。

（2）常用推论：

①二力作用下物体平衡时，两个力等值、反向、共线。

②三力作用下物体平衡时，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；任一个力沿另外两个力方向所在直线分解，分解所得的两个分力与原来两个力分别等值、反向、共线。

③多力作用下物体平衡规律可参考以上两条做推广性的理解。

比如，受四个力作用下平衡时，任意三个力的合力与第四个力等值、反向、共线；或任意两个力的合力与其余两个力的合力等值、反向、共线等。

4．匀变速直线运动的基本规律

速度公式：

v＝v0＋at

位移公式：

x＝v0t＋at2

速度与位移关系公式：

v2－v02＝2ax

位移与平均速度关系公式：

x＝t＝t

5．匀变速直线运动的两个重要推论

（1）匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度。

即＝v。

（某段位移的中点速度v＝，且v＜v）

（2）任意两个连续相等的时间间隔（T）的运动位移之差是一恒量。

即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2，或Δx＝aT2。

6．初速度为零的匀加速直线运动的推论

（1）1t末、2t末、3t末、…nt末的瞬时速度比为：

v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n

（2）1t内、2t内、3t内、…nt内的位移比为：

x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2

（3）第一个t内、第二个t内、第三个t内、…第n个t内的位移比为：

Δx1∶Δx2∶Δx3∶…∶Δxn＝1∶3∶5∶…∶（2n－1）

（4）第一个x内、第二个x内、第三个x内、…第n个x内的时间比为：

t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶（－1）∶（－）∶…∶（－）

7．牛顿运动定律

（1）牛顿第二定律

①公式：

a＝。

②意义：

力的作用效果是使物体产生加速度，力和加速度是瞬时对应关系。

（2）牛顿第三定律：

①表达式：

F1＝－F2。

②意义：

明确了物体之间作用力与反作用力的关系。

8．平抛运动的规律

（1）位移关系：

水平位移x＝v0t

竖直位移y＝gt2

合位移的大小s＝，合位移的方向tanα＝。

（2）速度关系：

水平速度vx＝v0，竖直速度vy＝gt。

合速度的大小v＝，合速度的方向tanβ＝。

（3）重要推论：

速度偏角与位移偏角的关系为tanβ＝2tanα

平抛运动到任一位置A，过A点作其速度方向反向延长线交Ox轴于C点，有OC＝（如图2－1所示）。

9．匀速圆周运动的规律图2－1

（1）v、ω、T、f及半径的关系：

T＝，ω＝＝2πf，v＝·r＝2πf·r＝ωr。

（2）向心加速度大小：

a＝＝ω2r＝4π2f2r＝r。

（3）向心力大小：

F＝ma＝m＝mω2r＝mr＝4π2mf2r。

10．万有引力公式：

F＝G

其中G＝6.67×10－11N·m2/kg2。

（1）重力和万有引力的关系

①在赤道上，有G－mg＝mRω2＝mR。

②在两极时，有G＝mg。

（2）卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系

①由G＝m得v＝，所以R越大，v越小。

②由G＝mω2R，得ω＝，所以R越大，ω越小。

③由G＝mR得T＝，所以R越大，T越大。

11．分析“隐蔽”的弹力与静摩擦力的“假设法”

（1）用“假设法”分析“隐蔽”的弹力：

看有无弹性形变、形变的方向与大小，是判定弹力的基础。

但判定微小形变或未知形变情况下的“隐蔽性”弹力，一般应用“假设法”。

先确定物体所受的重力、弹力等，再假设没有弹力（相当于把接触物撤消），如果物体不能保持静止，则说明有弹力。

若向接触物靠近，则有挤压的弹力；若远离接触物，则有拉伸的弹力。

也可以假设有弹力，如果物体不能保持静止，则说明没有。

（2）用“假设法”分析“隐蔽”的静摩擦力：

静摩擦力也有很强的隐蔽性，一般也用“假设法”进行判定。

假设没有静摩擦力，若物体仍能保持静止状态，则静摩擦力为0；若物体不能保持静止状态，则有静摩擦力，且发生相对运动的方向就是实际中相对运动趋势方向，静摩擦力的方向便是阻碍这一相对运动趋势的，也可以假设有静摩擦力，如果物体不能保持静止，则说明没有。

12．选取研究对象的“整体法”与“隔离法”

应用“整体法”与“隔离法”要考虑以下五个方面：

（1）不涉及系统内力时，首先考虑应用整体法，既“能整体、不隔离”。

（2）同样应用“隔离法”，也要先隔离“简单”的物体，比如待求量少、或受力少的物体。

（3）将“整体法”与“隔离法”有机结合、灵活应用。

（4）关注各“隔离体”间力的关联。

关联力以作用力、反作用力的形式存在于物体间，对整体系统则是内力。

（5）在某些特殊情形中，研究对象可以是物体的一部分，甚至是绳子的结点、力的作用点等。

13．“动态平衡”现象的“图解法”与“解析法”

当受力物体“缓慢”运动经历一系列的平衡状态时，需要分析判定这一过程中某一力变化趋势特点及可能的“临界点”等，就形成“动态平衡”现象。

常有以下处理方法。

（1）图解法：

当物体受三个力作用时，在相应的“力三角形”中，先确定某个大小方向都不变的力，再确定只改变大小或方向的力，最后在力分解合成的三角形中，从边长、角度的变化分析待求力大小、方向的变化，叫做图解法。

图解法较为方便，也比较直观，一般适用于三力作用的情景。

（2）解析法：

在动态现象中，需要具体计算力的大小、确定力的方向时，或物体受力较多时，则要应用解析法，写出待求力大小、方向（角度）的函数表达式，在表达式中分析其变化特点及“临界值”等。

（3）一些特殊的多力情景若能简化为三力情景，也可应用“图解法”。

“多物体系统”的“动态平衡”现象，可与“整体法”与“隔离法”相结合，分析处理。

14．分析匀变速直线运动的常用方法

（1）逆向思维法

即逆着原来的运动过程考虑。

例如，对于匀减速直线运动，当末速度为零时，可转化为一个初速度为零的匀加速直线运动；物体竖直上抛，逆着抛出方向，就变成从最高点向下的自由落体运动等。

利用这种方法，可使列式简洁，解题方便。

（2）图象法

运动图象主要包括x－t图象和v－t图象，图象的最大优点就是直观。

利用图象分析问题时，要注意以下几个方面：

①图象与坐标轴交点的意义；

②图象斜率的意义；

③图象与坐标轴围成的面积的意义；

④两图线交点的意义。

15．牛顿第二定律解题的两种基本方法

（1）合成法：

当物体只受两个力作用而产生加速度时，利用平行四边形定则求出两个力的合外力方向就是加速度方向，特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单。

（2）正交分解法：

当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，通常是分解力，但在有些情况下分解加速度更简单。

①分解力：

一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，则Fx合＝ma（沿加速度方向），Fy合＝0（垂直于加速度方向）。

②分解加速度：

当物体受到的力相互垂直时，沿这两个相互垂直的方向分解加速度，有时更简单，如图2－2所示。

即Fx合＝max，Fy合＝may，其中ax＝acosθ，ay＝asinθ。

16．平抛运动的处理方法

解答平抛运动问题要把握以下几点：

图2－2

（1）根据实际问题判断是分解瞬时速度，还是分解运动的位移；

（2）将某时刻速度分解到水平方向和竖直方向，由于水平方向物体做匀速直线运动，所以水平分速度等于抛出时的初速度，竖直方向做自由落体运动，满足自由落体运动规律；

（3）无论分解速度还是位移，都要充分利用图形中的已知角，过渡到分解后的矢量三角形中，再利用三角形的边角关系列式计算。

17．竖直平面内圆周运动的处理方法

（1）分清两类模型的动力学条件

①对于“绳（环）约束模型”，在圆轨道最高点，当弹力为零时，物体的向心力最小，仅由重力提供，由mg＝m，得临界速度vmin＝。

当计算得物体在轨道最高点运动速度v＜vmin时，物体将从轨道上掉下，不能过最高点。

②对于“杆（管道）约束模型”，在圆轨道最高点，因有支撑，故最小速度为零，不存在脱离轨道的情况。

物体除受向下的重力外，还受相关弹力作用，其方向可向下，也可向上。

当物体速度v＞时，弹力向下；当v＜时，弹力向上。

（2）抓好“两点一过程”

①“两点”指最高点和最低点，在最高点和最低点对物体进行受力分析，找出向心力的来源，列牛顿第二定律的方程。

②“一过程”，即从最高点到最低点，用动能定理将这两点的动能（速度）联系起来。

18．处理天体运动的基本方法

把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。

G＝m＝mω2R＝m（）2R＝m（2πf）2R，应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算。

一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，1－6小题只有一个选项符合题目要求，7－10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．（2015·山西元月调研）孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的，如图所示，有一盏质量为m的孔明灯升空后沿着东偏北方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是（　　）

A．0　　　　　　　　　B．mg，竖直向上

C．mg，东偏北方向D．，东偏北方向

答案：

B

解析：

孔明灯做匀速直线运动，故所受合外力为0，因此空气的作用力的大小F空＝mg，方向竖直向上，故选B。

2．质量分别为m、2m的物块A、B用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同。

当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，如图甲所示；当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，如图乙所示；当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x3，如图丙所示，则x1:

x2:

x3等于（　　）

A．1:

1:

1B．1:

2:

3

C．1:

2:

1D．无法确定

答案：

A

解析：

当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，对A、B整体，由牛顿第二定律可得F－3μmg＝3ma，再用隔离法单独对A分析，由牛顿第二定律可得T－μmg＝ma，整理得T＝，即kx1＝F；根据上述方法同理可求得沿竖直方向、沿斜面方向运动时：

kx2＝kx3＝F。

3.（2015·河北正定2月调研）据英国《每日邮报》2014年8月10日报道：

27名跳水运动员参加了科索沃年度高空跳水比赛。

自某运动员离开跳台开始计时，在t2时刻运动员以速度v2落水，选向下为正方向，其速度随时间变化的规律如图所示，下列结论正确的是（　　）

A．该运动员在0～t2时间内加速度大小先减小后增大，加速度的方向不变

B．该运动员在t2～t3时间内加速度大小逐渐减小，处于失重状态

C．在0～t2时间内，平均速度1＝

D．在t2～t3时间内，平均速度2＝

答案：

C

解析：

由图象可知，在0～t2时间内运动员的加速度一直不变，A项错误。

在t2～t3时间内图线上各点切线的斜率的大小逐渐减小，则加速度大小逐渐减小，运动员减速下落处于超重状态，B项错误。

由图象可知，在0～t2时间内为匀变速直线运动，所以平均速度1＝，C项正确。

在t2～t3时间内，由图线与t轴所围面积表示位移可知，此时间内的平均速度2<，D项错误。

4.（2015·河北冀州12月调研）如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A