高考物理复习力学综合.docx
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高考物理复习力学综合
高考物理复习力学综合专题
谈谈如何安排第二轮的物理复习?
(吴旭明老师个人见解)
1.认真学习最新高考说明,对照物理知识点认真学习、思考。
思考本知识的内容,知识的应用,知识间的联系。
2.对于知识表中自己还没有掌握的知识,特别是在自己头脑的知识库中还没有储存和提取不出来的知识,应该认真学习教材——有针对的复习。
3.认真学习过去笔记,这是你在学校学习过程中的宝贵资料。
从中提取已经忘却的知识、方法、经验。
4.经常翻看已经完成的物理综合练习,看你会的,看你不会的但是经过老师分析试卷后已经会的。
如果你的物理学习成绩一般,那么你可以不去花费太多的精力去抠特别的难题。
对于物理学习已经达到成熟程度的同学,在巩固基础的条件下,可以看看高能力要求的题目。
5.每天一定要安排一定量的练习,要动笔,比如完成四个左右选择题,一个实验题,一到两个计算题。
如果你物理成绩一般,可以选择中档题。
6.不断总结知识、方法,形成科学知识网络,使能力不断提高。
7.在适当的时间,安排理科综合模拟练习——在150分钟内完成。
在完成综合试卷的过程中,应该扬长避短,处理好舍和得的关系,——少舍多得,才能够抓住成功的机会。
力学知识要点结构网络:
I:
力学
二.基本规律
1.对质点——三条核心规律:
·t=mv2-mv1(动量定理,矢量式)
t↑↑t
=ma(牛顿运动定律矢量式)
S↓↓S
(动能定理:
标量式)
万有引力定律:
F=G
动能定理是标量关系式,功的正负决定能量的具体转化过程,并不表示方向,功和能都是标量。
解决复杂运动过程和复杂的力作用过程,动能定理常常是首选的方法。
动量定理主要用于解决打击、碰撞、短时间内力变化情况很复杂的过程。
动量定理还可以解决在不同时间内受力不同的情况,这时可以不追究作用的细节,只关注初末状态的动量,初末状态的确定依所研究的问题而确定。
在实际生活生产中,在物体运动状态的变化一定时,可以用减小作用时间的方法而增加作用力,也可以用延长作用时间的方法而减小作用力。
2.对系统——守恒定律:
若合外力为零(不受外力),系统动量守恒
若只有重力或弹力做功,系统机械能守恒
能的转化和守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者由一个物体转移到别的物体,而在这种转化和转移中保持能的总量不变。
通过典型例题分析巩固力学基本方法
【典型例题】
例1.在水平地面上有一质量为4kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。
10s后拉力减为
。
该物体的v—t图象如图所示。
求:
(1)物体受到的水平拉力F的大小。
(2)物体与地面间动摩擦因数。
(g=10m/s2)
类型:
已知状态
力(μ)
解析:
方法1,牛顿定律结合运动规律
0-10s:
F-μmg=ma1如图:
10—30s内:
μmg-
=ma2如图:
由图像:
a1=
a2=
联立解得:
F=9N
f=5Nf=μmg
μ=
方法2:
以动量定理为核心规律:
则0—30s:
Ft1+
-μmg(t1+t2)=0
0-10s:
Ft1-μmgt1=mvm
解得:
F=9N,μ=
方法3:
以动能定理为核心规律(能法)
由图像信息:
0-30s:
FS1+
-μmgS总=0
0-10s:
FS1-μmgS1=
解得:
F=9N,μ=
总结:
此外还有许多三种方法结合的解法。
对于匀变速运动,三种方法一般均行得通,当直接涉及状态、时间、力时,以动量定理应用最简单。
例2.一位同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。
他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断的运行,最后停在最高层。
在整个过程中,他记录了台秤不同时间段内的示数。
记录的数据如下表所示。
但由于0~3.0s段的时间太短,他没来得及将台秤的示数记录下来。
假设在每个时间段内台秤示数都是稳定的。
重力加速度g取10m/s2。
(1)电梯在0~3.0s时间段内台秤的示数应该是多少?
(2)根据测量的数据,计算该座楼房每一层的平均高度。
解:
力法(逆向思维——从“13.0~19.0s”入手)
Δt3=6s,
在13.0~19.0s内,如图所示
mg-N3=ma3
a3=
a1=
则0~3.0s内,N1-mg=ma1(如图)
N1=ma1+mg=58Nm1=5.8kg
0~19.0s内的位移
S总=
其中v=a1t1
解得:
S总=69.6m
解2:
以动量定理为核心规律,则:
0~19.0s内(t1=3sΔt2=10sΔt3=6s)
N1t1+N2Δt2+N3Δt3-mgΔt总=0
(N2=50Nt总=19s)
解得:
N1=58N=5.8千克力
在0~t1内:
N1t1-mgt1=mv
得:
v=4.8m/s
S总为v~t图线下的面积
S总=
m
总结:
本题同样可由能法处理。
请思考:
(1)WG=?
(2)重力势能变化ΔEp=?
(3)机械能变化ΔE=?
(4)动能变化及总功为多少?
(5)总弹力功为多少?
应该认识以下结论:
(1)重力功及重力势能的变化与路径无关。
(2)过程不同,弹力不同,弹力为应变力。
(3)过程不同机械能的变化及力的总功等不同。
量度ΔEK的是∑W
量度ΔE的是除重力、弹力之外其他力所做的功。
涉及相互作用系统问题。
例3.在光滑水平面上有质量M=16kg的长木板A,板上有质量m=4kg的滑块B。
某时刻长木板速度向右、滑块速度向左,且两者的动能都为2J。
经过一段时间,长木板和滑块以相同的速度向同一方向运动(滑块仍在长木板上)。
求:
长木板和滑块共同运动时的速度的大小和方向。
涉及相互作用系统应首选“守恒”规律,判断动量或机械能是否守恒。
解1:
对A、B系统∑F外=0,动量守恒
依题意:
EKA=EKB=2J(=EK)
以向右为正,有
=(M+m)V
(向右)
以上注意矢量合成。
1.系统机械能是否守恒?
机械能不守恒!
转化的内能Q=?
解:
2.相互摩擦的长度Δl=?
(设μ=0.5)(g=10m/s2)
解:
μmgΔl=Q
3.A至少多长,才能保证B不滑落。
(设B从A的右端开始滑起,且不计B的大小)
Lmin=Δl
注意:
不是在vB=0时,就相对静止了,看v—t图,在vB=0时,vA>0,此后,B仍相对于A向后滑,在vB=0时,是相对于地面,B向左滑行的最远点。
4.相互滑动的时间有多长?
解:
对A:
由动量定理
μmgt=MvA-Mv(关注M与m的对应)
得
5.在t内,A的位移有多远?
解:
对A:
由动能定理:
问题:
B对地的位移?
方法总结:
应用牛顿运动定律处理问题,把握力与运动的关系
应用动能定理解决问题的基本方法:
1.明确研究对象,对研究对象做受力分析
2.确定物理过程,研究在所确定的物理过程中,哪些力做功,做正功还是负功,求外力对物体做的总功即功的代数和。
包括物体受到的所有的力所做的功,包括重力的功,弹力的功。
对做功的力的性质没有任何限制,可以是重力、弹力、摩擦力做功,也可以是电场力、磁场力、分子力做功。
对力的变化情况没有任何限制,可以是恒力,可以是变力,也可以是不连续的力作用过程。
3.确定研究过程的初末状态的动能。
4.列动能定理方程,结合其它有关规律分析求解。
应用动量定理分析解决问题的基本程序是
1.明确研究对象
2.确定所研究的物理过程及初、末状态——动量
3.分析对象在所研究过程中受力情况——冲量
4.规定正方向,列方程分析推理
比较力学三个核心定律
牛顿定律ΣF=ma(矢量式、瞬时式)
动量定理ΣFt=mV-mVo(矢量式、过程式)
动能定理ΣW=mv2/2-mvo2/2(标量式、过程式)
这是研究质点运动的三条核心规律,它们的意义分别为:
力是改变质点运动状态的原因;力在时间上的累积作用——ΣFt量度质点动量的变化;力在空间上的累积作用——W量度质点动能的变化.三条规律为我们解决力学问题提供了三条途径。
在研究对象受恒力作用时,三种方法都可以应用;当问题直接涉及状态与空间位移时,用动能定理解决问题来得直接;当问题直接涉及状态和时间时,用动量定理解决问题比较简单;当物体在变力作用下,特别是复杂的曲线运动时,一般首选能法解决问题;当研究对象是一个相互作用的系统时,应首选守恒规律解决。
可见,同一问题方法不同,难易程度不同。
若涉及状态、空间位移、力,用动能定理更方便。
对复杂的变速、曲线运动,能法常常是首选的,有时是唯一的方法。
【模拟试题】
1.对运动的合成以下说法正确的是
A.两直线运动的合成一定是直线运动
B.两匀速运动的合成可能是曲线运动
C.两初速度为零的匀变速直线运动的合成一定是直线运动
D.物体受到不在同一方向上的两个力作用一定做曲线运动
2.火车在东西方向的水平轨道上行使,已知火车具有向东的恒定加速度,某时刻由火车上的窗口落下一个小球。
不计空气阻力,则站在地面上的静止观察者看到小球的运动是
A.只能是向东的平抛运动
B.只能是向西的平抛运动
C.只能是自由落体运动
D.可能是向东可能是向西的平抛运动
3.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。
假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。
如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为
A.
B.0C.
D.
4.卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上,以地球为中心做匀速圆周运动,且运动方向相同(A离地球最近,C离地球最远),若在某个时刻恰好与地心在同一直线上,则当卫星A转过一个周期时,下列关于三个卫星的说法正确的是
A.三卫星的位置仍然在一直线上
B.卫星A的位置超前于B,卫星C位置滞后于B
C.卫星A的位置滞后于B,卫星C位置超前于B
D.卫星A的位置滞后于B、C
5.惯性制导系统已广泛应用与弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计。
加速度计的构造原理的示意图如图所示:
沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连.两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止,弹簧处于自然长度.滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向飞行,指针向左偏离O点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度
A.方向向左,大小为1ks/m
B.方向向右,大小为1ks/m
C.方向向左,大小为2ks/m
D.方向向右,大小为2ks/m
6.为训练宇航员习惯失重,需要创造失重环境.在地球表面附近,可以在飞行器的座舱内短时间地完成失重.设某一飞机可作多种模拟飞行,令飞机于速率500m/s时进入试验状态,而速率为1000m/s时退出试验,则可以实现试验目的且有效训练时间最长的飞行是
A.飞机在水平面内做变速圆周运动,速度由500m/s增加到1000m/s
B.飞机在坚直面内沿圆孤俯冲,速度由500m/s增加到1000m/s(在最低点)
C.飞机以500m/s作竖直上抛运动(关闭发动机),当它竖直下落速度增加到1000m/s时,开动发动机退出实验状态
D.飞机以500m/s沿某一方向作斜抛或平抛运动(关闭发动机),当速度达到1000m/s时开动发动机退出实验状态。
7.已知下面的哪组数据,可以计算出地球的质量(万有引力常数已知):
A.月球绕地球运行的周期及月球到地球中心的距离
B.地球“同步卫星”离地面的高度
C.地球绕太阳运行的周期及地球到太阳中心的距离
D.人造地球卫星在地面附近的运行速度
8.正在运转的机械,当其飞轮以角速度ωo匀速转动时,机械的振动不强烈,切断电源,飞轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动.此后飞轮转速继续变慢,机器的振动也随之减弱。
在机器停下来之后重新启动机器,使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增加,在这个过程中
A.机器不一定还会发生强烈的振动
B.机器一定还会发生强烈的振动
C.若机器发生强烈的振动,强烈振动可能发生在飞轮的角速度为ωo时
D.若机器发生强烈的振动,强烈振动时的飞轮的角速度可能大于ωo
9.一个小孩站在船头,如图所示,两种情况用同样大小的拉力拉绳子,经过相同的时间t(船未碰)则
A.小孩对绳子拉力的冲量I1 B.小孩与船A整体经过时间t后的动量p1 C.小孩所做的功W1=W2 D.在时刻t小孩拉绳的即时功率P1 10.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。 支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内摩擦转动,如图所示,开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则以下说法错误的是 A.A球的最大速度为 B.A球速度最大时,两小球的总重力势能最小 C.A球速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45° D.A、B两球的最大速度之比 11.如图所示,有四列简谐波同时沿x轴正方向传播,波速分别是v、2v、3v和4v,a、b是x轴上所给定的两点,且ab=l。 在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示,则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图;频率由高到低的先后顺序依次是图。 ABCD 12.飞行员从俯冲状态往上拉时,会发生黑视,第一是因为血压降低,导致视网膜缺血;第二是因为大脑缺血,回答问题 (1)血压为什么会降低? (2)血液在人体循环中所起的作用是什么? (3)为了使飞行员适应这种情况,要对飞行员进行训练,飞行员坐在一个垂直水平面做匀速圆周运动的舱内,要使飞行员的加速度达到6g,则转动速度需为多少? (设旋转半径为R=20m) 13.利用打点计时器研究一个约1.4高的商店卷帘窗的运动。 将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。 打印后的纸带如图所示,数据如表格所示。 纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V平均。 可以将V平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度V。 (1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的V-t图线。 (2)AD段的加速度为,AK段的平均速度为。 14.宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球。 经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为 L,已知两落地R,万有引力常数为G,求该星球的质量M
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