2019高考物理總復(fù)習(xí) 提分策略一 臨考必記1 力與物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)案

1．力與物體的運(yùn)動(dòng) [基本公式] 1．彈簧彈力 F＝kx 2．滑動(dòng)摩擦力 Ff＝μFN 3．物體平衡的條件 F合＝0或Fx合＝0，F(xiàn)y合＝0. 4．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式 速度公式：v＝v0＋at 位移公式：x＝v0t＋at2 速度與位移關(guān)系公式：v2－v＝2ax 位移與平均速度關(guān)系公式：x＝ t＝t 5．牛頓運(yùn)動(dòng)定律 (1)牛頓第二定律 F合＝ma? (2)牛頓第三定律 物體之間作用力與反作用力的關(guān)系． 6．平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (1)位移關(guān)系 水平位移x＝v0t 豎直位移y＝gt2 合位移的大小s＝，合位移的方向tan α＝.如圖所示． (2)速度關(guān)系 水平速度vx＝v0，豎直速度vy＝gt，合速度的大小v＝， 合速度的方向tan β＝. (3)重要推論 ①速度偏角與位移偏角的關(guān)系為tan β＝2tan α. ②末速度反向延長(zhǎng)線交于水平位移的中點(diǎn)(好像從中點(diǎn)射出)． 7．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (1)v、ω、T、f及半徑的關(guān)系：T＝，ω＝＝2πf，v＝r＝2πfr＝ωr. (2)向心加速度大?。篴＝＝ω2r＝4π2f2r＝r. (3)向心力大?。篎＝ma＝m＝mω2r＝mr＝4mπ2f2r. 8．萬有引力及天體勻速圓周運(yùn)動(dòng) (1)重力和萬有引力的關(guān)系 ①在赤道上，有G－mg＝mRω2＝mR. ②在兩極時(shí)，有G＝mg. (2)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系 由G＝ 9．第一宇宙速度 v1＝7.9 km/s是人造衛(wèi)星沿地面切線的最小發(fā)射速度，也是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度． [二級(jí)結(jié)論] 一、靜力學(xué) 1．三個(gè)共點(diǎn)力平衡，則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反，多個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí)也有類似的特點(diǎn)． 2．兩個(gè)分力F1和F2的合力為F，若已知合力(或一個(gè)分力)的大小和方向，又知另一個(gè)分力(或合力)的方向，則第三個(gè)力與已知方向不知大小的那個(gè)力垂直時(shí)有最小值(如圖所示)． 二、運(yùn)動(dòng)學(xué) 1．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(或末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng))的常用比例 (1)時(shí)間等分(T)：①1T末、2T末、3T末、…、nT末的速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n. ②第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、…、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比 x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)． ③連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差Δx＝aT2，進(jìn)一步有xm－xn＝(m－n)aT2，此結(jié)論常用于求加速度． (2)位移等分(x)：通過第1個(gè)x、第2個(gè)x、第3個(gè)x、…、第n個(gè)x所用時(shí)間之比 t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)． 2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度 3．勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻、中間位置的速度 4．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t上＝t下＝＝ ，同一位置速度大小v上＝v下． 5．追及相遇問題 (1)勻減速追勻速：恰能追上或追不上的關(guān)鍵：v勻＝v勻減． (2)v0＝0的勻加速追勻速：v勻＝v勻加時(shí)，兩物體的間距最大． (3)同時(shí)同地出發(fā)兩物體相遇：時(shí)間相等，位移相等． (4)A與B相距Δs，A追上B：sA＝sB＋Δs；如果A、B相向運(yùn)動(dòng)，相遇時(shí)：sA＋sB＝Δs. 6．“剎車陷阱”，應(yīng)先求滑行至速度為零即停止的時(shí)間t0，如果題干中的時(shí)間t大于t0，用v＝2ax或x＝求滑行距離；若t小于t0時(shí)，用x＝v0t＋at2求滑行距離． 7．小船過河問題 (1)當(dāng)船速大于水速時(shí) ①船頭的方向垂直于水流的方向，則小船過河所用時(shí)間最短，t＝. ②合速度垂直于河岸時(shí)，航程s最短，s＝d. (2)當(dāng)船速小于水速時(shí) ①船頭的方向垂直于水流的方向時(shí)，所用時(shí)間最短，t＝. ②合速度不可能垂直于河岸，最短航程s＝d·(如圖所示)． 8．繩(桿)端速度分解(如圖所示)：沿繩(或桿)方向的速度分量大小相等． 三、運(yùn)動(dòng)和力 1．無外力作用沿粗糙水平面滑行的物體：a＝μg. 2．無外力作用沿光滑斜面下滑的物體：a＝gsin α. 3．無外力作用沿粗糙斜面下滑的物體：a＝g(sin α－μcos α)． 4．沿如圖所示光滑斜面下滑的物體： 5．如圖所示，一起做加速運(yùn)動(dòng)的物體，若力是作用于m1上，則m1和m2的相互作用力為FN＝，與有無摩擦無關(guān)，平面、斜面、豎直方向都一樣． 6．下面幾種物理模型，在臨界情況下，a＝gtan α(如圖所示)． 7．下列各模型中，速度最大時(shí)合力為零，速度為零時(shí)，加速度最大． 四、圓周運(yùn)動(dòng)　萬有引力 1．圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)論 (1)同一轉(zhuǎn)軸上各點(diǎn)的角速度相等； (2)同一皮帶上各點(diǎn)的線速度大小相等． 2．豎直軌道圓周運(yùn)動(dòng)的兩種模型 繩端系小球，從水平位置無初速度釋放下擺到最低點(diǎn)，繩上拉力FT＝3mg，向心加速度a＝2g，與繩長(zhǎng)無關(guān)．小球在“桿”模型最高點(diǎn)vmin＝0，v臨＝. v>v臨，桿對(duì)小球有向下的拉力，v＝v臨，桿對(duì)小球的作用力為零，v<v臨，桿對(duì)小球有向上的支持力． 3．萬有引力定律及其應(yīng)用 (1)重力加速度：某星球表面處(即距球心R)g＝. 距離該星球表面h處(即距球心R＋h處)g′＝＝. (2)人造地球衛(wèi)星：G＝m＝mω2r＝mr＝ma＝mg′. 衛(wèi)星由近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)，萬有引力做負(fù)功． 第一宇宙速度v1＝＝ ＝7.9 km/s. 地表附近的人造衛(wèi)星：r＝R＝6.4×106 m，若v運(yùn)＝v1，則最短運(yùn)行周期T＝2π ＝84.7分鐘． (3)地球同步衛(wèi)星 T＝24小時(shí)，h＝5.6R，v＝3.1 km/s. (4)重要變換式：GM＝gR2(R為地球半徑)，GM星＝g星R(R星為星球半徑)． [臨考必練] 1.如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上，B放在彈簧上并緊挨著豎直墻壁．初始時(shí)A、B靜止，現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未動(dòng)，則施力F后，下列說法正確的是(　　) A．A、B之間的摩擦力一定變大 B．B與墻面間的彈力可能不變 C．B與墻之間可能沒有摩擦力 D．彈簧彈力一定不變 解析：對(duì)物塊A進(jìn)行受力分析，可知開始時(shí)物塊A在重力、斜面體B對(duì)它的支持力以及靜摩擦力的作用下保持平衡，所受的靜摩擦力大小為mAgsin α，當(dāng)施加力F后，物塊A仍然靜止，若F<mAgsin α，則A、B間摩擦力減小，若F＝2mAgsin α，則A、B之間的摩擦力大小不變，A錯(cuò)誤；以A、B整體為研究對(duì)象，開始時(shí)B與墻面間的彈力為零，施加力F后，彈力變?yōu)镕cos α，B錯(cuò)誤；由于A、B保持靜止，故彈簧的形變量不變，彈簧的彈力不變，D正確；施加力F之前，B與墻之間無摩擦力，施加力F后，B與墻之間一定有摩擦力，C錯(cuò)誤． 答案：D 2．一個(gè)物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，比較該物體在減速運(yùn)動(dòng)的倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．經(jīng)歷的時(shí)間之比是1∶2∶3 B．平均速度之比是3∶2∶1 C．平均速度之比是1∶(－1)∶(－) D．平均速度之比是(＋)∶(＋1)∶1 解析：將末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)看成是反方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(逆向思維)，則物體從靜止開始通過連續(xù)相等的三段位移所用時(shí)間之比為t1∶t2∶t3＝1∶(－1)∶(－)，則在倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)，物體所經(jīng)歷的時(shí)間之比為(－)∶(－1)∶1，平均速度之比為∶∶1＝(＋)∶(＋1)∶1，故選項(xiàng)D正確． 答案：D 3．一輛汽車在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn)，t＝0時(shí)刻起運(yùn)動(dòng)過程的位移與速度的關(guān)系為x＝10－0.1v2(各物理量均采用國際單位)．下列分析正確的是(　　) A．上述過程的加速度大小為0.2 m/s2 B．剎車過程持續(xù)的時(shí)間為2 s C．t＝0時(shí)刻的速度為5 m/s D．剎車過程的位移為5 m 解析：根據(jù)速度—位移公式有x＝＝＋，對(duì)應(yīng)題中關(guān)系式中的系數(shù)可得＝10 m，＝－0.1 m－1·s2，解得加速度a＝－5 m/s2，t＝0時(shí)刻的速度v0＝10 m/s，故剎車持續(xù)時(shí)間t＝＝2 s，剎車過程中的位移x＝＝10 m，B正確． 答案：B 4.如圖所示，在物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上取水平距離Δs相等的三點(diǎn)A、B、C，量得Δs＝0.2 m；又量出它們之間的豎直方向的距離分別為h1＝0.1 m，h2＝0.2 m，g取10 m/s2.利用這些數(shù)據(jù)，可得(　　) A．物體從A到B的時(shí)間小于從B到C的時(shí)間 B．若tAB＝tBC＝T，則h2－h(huán)1＝gT2 C．物體拋出時(shí)的初速度為1 m/s D．物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直分速度為1 m/s 解析：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A到B和B到C的水平距離相等，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，A錯(cuò)誤；在豎直方向上物體做自由落體運(yùn)動(dòng)且tAB＝tBC＝T，故根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h2－h(huán)1＝gT2，解得T＝ ＝0.1 s，則物體拋出時(shí)的初速度v0＝＝2 m/s，B正確，C錯(cuò)誤；物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)其豎直分速度vBy＝＝1.5 m/s，D錯(cuò)誤． 答案：B 5.傾角為θ＝45°、外表面光滑的楔形滑塊M放在水平面AB上，在滑塊M的頂端O處固定一細(xì)線，細(xì)線的另一端拴一小球，已知小球的質(zhì)量為m＝ kg，當(dāng)滑塊M以a＝2g的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力的大小為(g取10 m/s2)(　　) A．10 N　 B.5 N　 　C. N　 　D. N 解析：當(dāng)滑塊向右運(yùn)動(dòng)的加速度為某一臨界值時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力恰好為零，此時(shí)小球受到重力和線的拉力的作用，如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律，有FTcos θ＝ma0，F(xiàn)Tsin θ－mg＝0，其中θ＝45°，解得a0＝g，則知當(dāng)滑塊向右運(yùn)動(dòng)的加速度a＝2g時(shí)，小球已“飄”起來了，此時(shí)小球受力如圖乙所示，則有，F(xiàn)T′cos α＝m·2g，F(xiàn)T′sin α－mg＝0，又cos2α＋sin2α＝1，聯(lián)立解得FT′＝10 N，故選項(xiàng)A正確． 答案：A 6.在距地球表面高度等于地球半徑R的軌道上有一繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船，飛船上水平放置了一臺(tái)臺(tái)秤，臺(tái)秤上放有一傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面，斜面的上表面光滑，初始時(shí)裝置處于穩(wěn)定狀態(tài)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊輕放于斜面上，如圖所示．已知地球表面的重力加速度為g，下列說法正確的是(　　) A．物塊m將沿斜面加速下滑 B．臺(tái)秤的示數(shù)將變成(M＋m)g－mgsin2θ C．臺(tái)秤的示數(shù)將變成[(M＋m)g－mgsin2θ] D．將上表面光滑的斜面M換成上表面粗糙的斜面M，對(duì)臺(tái)秤的讀數(shù)無影響 解析：繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船內(nèi)的所有物體都處于完全失重狀態(tài)，重力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，所以物塊m將相對(duì)于斜面靜止，且對(duì)斜面沒有壓力，斜面對(duì)臺(tái)秤也沒有壓力，故臺(tái)秤的示數(shù)始終為0，D正確． 答案：D 7.如圖所示，用一小車通過輕繩提升一貨物，某一時(shí)刻，兩段繩恰好垂直，且拴在小車一端的繩與水平方向的夾角為θ，此時(shí)小車的速度為v0，則此時(shí)貨物的速度為(　　) A．v0 B．v0sin θ C．v0cos θ D. 解析：將車和貨物的速度進(jìn)行分解，如圖所示，車的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度，根據(jù)平行四邊形定則，有v0cos θ＝v繩，而貨物的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度，則有v貨cos α＝v繩．由于兩段繩相互垂直，所以α＝θ.由以上兩式可得，貨物的速度等于小車的速度，A正確． 答案：A 8．2017年春晚，摩托車特技表演引爆上海分會(huì)場(chǎng)的氣氛，稱為史上最驚險(xiǎn)刺激的八人環(huán)球飛車表演．在舞臺(tái)中固定一個(gè)直徑為6.5 m的圓形鐵籠，八輛摩托車始終以70 km/h的速度在鐵籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)追逐，旋轉(zhuǎn)軌道有時(shí)水平，有時(shí)豎直，有時(shí)傾斜．關(guān)于摩托車的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(g取10 m/s2)(　　) A．摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)鐵籠的壓力最大 B．摩托車駕駛員始終處于失重狀態(tài) C．摩托車始終機(jī)械能守恒 D．摩托車的速度小于70 km/h，就會(huì)脫離鐵籠 解析：摩托車在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度向上，合力向上，則支持力大于重力，有FN＝mg＋m，在最高點(diǎn)時(shí)鐵籠對(duì)車的支持力(方向向下)與重力的合力提供向心力，有FN′＝m－mg，而其余位置支持力大小介于二者之間，結(jié)合牛頓第三定律可知摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)鐵籠的壓力最大，A正確；由A的分析可知，摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；摩托車的速度不變，則動(dòng)能不變，而重力勢(shì)能隨高度發(fā)生變化，所以摩托車的機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；摩托車通過最高點(diǎn)的臨界條件是恰好由重力提供向心力，則有mg＝m，得v0＝＝ m/s＝5.7 m/s＝20.5 km/h，所以摩托車的速度小于70 km/h時(shí)不一定會(huì)脫離鐵籠，D錯(cuò)誤． 答案：A 9．暗物質(zhì)是二十世紀(jì)物理學(xué)之謎，對(duì)該問題的研究可能帶來一場(chǎng)物理學(xué)的革命．為了探測(cè)暗物質(zhì)，我國在2015年12月17日成功發(fā)射了一顆被命名為“悟空”的暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星．已知“悟空”在某軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約90 min.關(guān)于“悟空”，下列說法正確的是(　　) A．“悟空”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度大 B．“悟空”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小 C．“悟空”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍 D．“悟空”的線速度大于第一宇宙速度 解析：由G＝m()2(R＋h)得T＝ ，因?yàn)門悟<T同，則h悟<h同，A錯(cuò)誤；由v＝ 知“悟空”的線速度比同步衛(wèi)星的線速度大，由v＝rω知同步衛(wèi)星的線速度比靜止于赤道上的物體的線速度大，因此“悟空”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度大，B錯(cuò)誤；由ω＝得＝＝＝16，故“悟空”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍，C正確；第一宇宙速度為衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度，故“悟空”的線速度小于第一宇宙速度，D錯(cuò)誤． 答案：C 9