2022年高考第二轮复习力和运动问题专题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 年级高三学科学习必备欢迎下载版本人教新课标版物理课程标题高考其次轮复习力和运动问题专题审核薛海燕编稿老师张子厚一校黄楠二校林卉一、考纲要求：1. 把握力与运动问题的分析思维方法；2. 把握力与运动问题的学问脉络；3. 重点把握力与运动问题在高考题中的热点题型及相应的解题策略；二、考题规律：近几年的高考题在运动和力部分主要考查了力及其合成与分解、匀变速直线运动、 牛顿运动定律、 平稳条件、 平抛运动和圆周运动；题型既有挑选题, 又有运算题, 考查基本模型、基本规律和方法时多以运算题形式显现；三、考向猜测：将来高考对于本专题的考查将重点表达在与其他内容的综合上,如与动能定理、 能量守恒定律和电磁中带电粒子的运动相结合,与生产生活实际、科技热点相联系, 特殊是以交通科技、体育运动、抗震救灾、太空探究等为背景进行命题是一个重要的趋势；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载聚焦热点 1：力与物体的平稳问题例 如下列图,石拱桥的正中心有一质量为 m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为 g ；如接触面间的摩擦力忽视不计,就石块侧面所受弹力的大小为（）A. mgB. mgC. 1 mg tan D. 1 mg cot2 sin 2 cos 2 2命题立意： 此题重点考查力的平稳问题,命题涉及的类型包括单个物体,连接体及电磁场中的平稳问题； 涉及的主要思想方法包括常规平稳问题的处理方法、整体法与隔离法的运用；名师归纳总结 解答过程 ：此题考查了共点力的平稳问题；石块受三个力的作用,如下列图：两侧面对第 2 页,共 12 页它的弹力和重力,由平稳条件得2F N sinmg,故F N2mg,选项 A 正确；sin- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载答案： A 点评： 解平稳问题的方法有矢量三角形法和正交分解法；当三力平稳, 且三力大小可构成直角三角形或等腰三角形时,可用矢量三角形法求解,也可用正交分解法求解；当多力平衡时,一般用正交分解法求解；变式： A 、 B 、 C 、三个物体如下列图放置在水平面上,全部接触面均不光滑,有一个水平向右的力 F 作用在物体 C 上,使 A、 B 、 C 一起向右做匀速运动,就A. B 对 A 的摩擦力方向水平向左B. B 对 A的摩擦力方向水平向右C. C 对 A的摩擦力方向水平向左D. C 对 A 的摩擦力方向水平向右答案： AD 命题立意 ：此题重点考查整体法与隔离法的运用；思路分析 ：A 、 B 、C 一起向右做匀速运动,相互之间的摩擦力是静摩擦力,先分析 B物体： B 受到地面的滑动摩擦力水平向左,由平稳条件知,A 对 B 的静摩擦力肯定水平向右,依据牛顿第三定律,B 对 A 的静摩擦力肯定水平向左；故 A 正确、 B 错误；再分析 A物体：由于 A也做匀速运动,B 对 A 的静摩擦力水平向左,由平稳条件知 C 对 A 的摩擦力水平向右,所以 C 错误、 D 正确；点评：（ 1）整体法：选取几个物体组成的整体为讨论对象,进行受力分析的方法；用整体法解题一般较简洁,但整体法不能求内力；（2）隔离法：把讨论对象从四周物体中隔离出来,进行受力分析的方法；隔离法不仅能求出其他物体对整体的作用力,而且仍能求出整体内部物体之间的作用力；整体法和隔离法的使用技巧：（1）实际问题通常需要交叉应用隔离法与整体法才能求解；（2）对两个以上的物体叠加组成的物体进行受力分析时,一般先从受力最简洁的物体入手,采纳隔离法进行分析；聚焦热点 2：运动和力的关系问题例 2 如下列图,将两个相同的木块 a 、 b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁；开头时 a 、 b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力 F fa 0, b 所受摩擦力 F fb 0；现将右侧细绳剪断,就剪断瞬时（）A. F fa 大小不变 B. F fa 方向转变名师归纳总结 C. Ffb仍旧为零D. Ffb方向向右第 3 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载命题立意： 此题重点考查牛顿其次定律应用的瞬时性问题；解答过程 ：此题考查共点力的平稳、牛顿其次定律； 由题意可知初态 a 、b 受力均平稳,受力分析如下列图,由于细绳的形变为微小形变,当将右侧细绳剪断瞬时 T 立刻消逝,而弹簧的形变属于微小形变,瞬时形变没有来得及转变,故弹簧的弹力 F k x 不变,就 a 的受力情形与初态完全相同,故 F fa 大小方向都不变,A 正确, B 错误；因 b 置于粗糙的水平地面上, b 要向左运动,故 F fb 方向向右且不为零,C 错误, D 正确；答案： AD点评： 此题涉及微小形变和明显形变,考生简洁出错, 分析时应当明确弹簧的形变属于明显形变,形变变化需要一个过程,即 x 不变,所以弹簧弹力 F k x 不变,而细绳的形变就属于微小形变,可以瞬时变化,懂得了这一层,问题就迎刃而解了；分析瞬时对应关系时应留意两个基本模型特点的区分：（1）轻绳模型： 轻绳不能伸长；轻绳的拉力可突变；轻绳各处受力相等,且拉力方向沿着绳子；F（2）轻弹簧模型：轻弹簧各处受力相等,其方向与弹簧形变方向相；弹力的大小为kx,其中 k 是弹簧的劲度系数, x 为弹簧的形变量；弹力突变的特点：如释放端未连接物体,就轻弹簧的弹力 可突变为零；如释放端仍连接物体,就轻弹簧的弹力不发生突变,释放的瞬时仍为原值；变式： 一质点开头时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用；此后, 该质点的动能可能 A. 始终增大 B. 先逐步减小到零,再逐步增大 C. 先逐步增大到某一值,再逐步减小 D. 先逐步减小至某一非零的最小值,再逐步增大 答案： ABD 聚焦热点 3：应用牛顿定律求解动力学问题例 3如下列图,绷紧的传送带与水平面的夹角30 ,皮带在电动机的带动下,始终保持v02 m/s的速率运行；现把一质量为m10kg的工件（可视为质点）轻轻放在皮带的底端,经过时间1.9s,工件被传送到h1 5. m的高处,取g10m/s2；求：（1）工件与皮带间的动摩擦因数；（2）工件相对传送带运动的位移；命题立意 ：此题重点考查运用牛顿其次定律解题的方法和思路；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解答过程： 由题中将“ 工件轻放在皮带上” 可知,工件放在皮带上时的初速度为零；由“ 经过时间 1.9s” ,“ 送到 1.5m 的高处” 可知工件放上后要做匀加速直线运动,需要判定工件最终能否取得与传送带相同的速度；（1）由题意得,皮带长为：Lh3 m；工件速度达到v 之前,从静止开头做sin30匀加速运动,设匀加速运动的时间为1s ,有：s 1tv1v 0t1；1t ,位移为2L设工件最终获得了与传送带相同的速度,就达到 v 之后工件将做匀速运动,有：s 1 v 0 t t 1 解得：t 1 0 8. s 1 9. s,故假设工件最终获得与传送带相同的速度正确；加速运动阶段的加速度为：a v 02 . 5 m / s 2t 1在加速运动阶段,依据牛顿其次定律,有：mgcosmgsinmass 108.m解得：0.866（2）在时间1t内,传送带运动的位移为：sv 0t116.ms 1tv1v0t10 .8 m2所以工件相对于传送带的位移为：s答案：（ 1）0.866 （2）0.8m 点评： 应用牛顿其次定律解题的步骤1. 通过审题,敏捷地选取讨论对象；2. 分析讨论对象的受力情形和运动情形；通常可以把讨论对象提取出来（即隔离法）,从它跟四周物体的联系去查找作用于讨论对象的全部外力, 并画出受力示意图；再进一步明确物体做何种运动,在运动过程中能知晓哪些量以及判定加速度的方向等；3. 依据牛顿其次定律列出方程；4. 统一单位后,将数值代入方程求解；5. 检查答案是否完整、合理；变式：如下列图,在倾角 37 的固定斜面上放置一质量 M 1 kg、长度 L 3 m 的薄平板AB ；平板的上表面光滑,其下端 B 与斜面底端 C 的距离为 7m,在平板的上端 A 处放一质量 m 0 6. kg 的滑块,开头时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速度释放；设平板与斜面、滑块与斜面间的动摩擦因数均为 0 . 5,求滑块与平板下端 B 到达斜面底端 C 的时2间差 t ；（已知 sin 37 0 . 6,cos 37 8.0,g 10 m/s思路分析： 对平板,由于 Mg sin 37 M m g cos 37,故滑块在平板上滑动时,平板静止不动名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对滑块：在平板上滑行时加速度学习必备sin欢迎下载6m/s2a 1g37到达 B 点时速度v2 a 1L6m/s37gcos372m/s2gsin用时t1v/a1s；滑块由 B 至 C 时的加速度a 2设滑块由 B 至 C 所用时间为2t由L BCvt21a2t2,解得2t1s 22对平板,滑块滑离后才开头运动,加速度agsin37gcos372m/s2tt' t1t27s2 s0. 65s设平板滑至 C 端所用时间为't由L BC1 at 22',解得t'7s滑块与平板下端B 到达斜面底端 C 的时间差为同学们在复习本专题过程中要留意以下三个重要的线索：名师归纳总结 线索一从几种典型运动模型入手,分析各种运动的受力情形第 6 页,共 12 页1. 匀速直线运动运动规律（svt,a0）受力特点（F合0）；2. 匀 变 速 直 线 运 动 （ 特 例 ： 自 由 落 体 、 竖 直 上 抛 运 动 ） 运 动 规 律（sv 0tat2,vtv0at,v2v22as ,svtv 0t/2）受力特点（F合恒量,2t0且F 合与 v 在一条直线上） ；3. 匀变速曲线运动（特例：平抛运动）运动规律（水平方向：vxv 0,xv 0t；竖直方向：v ygt,ygt2/2）受力特点（F合恒量,但F合与 v 不在一条直线上） ；v4. 圆周运动（特例：匀速圆周运动、天体运动）运动规律（对于匀速圆周运动有2 r / T r , a v 2 / r 2r）受力特点（合力方向总是指向圆心,对于匀速圆周运动来说,合力大小不变）；线索二从受力情形和初速度的关系入手,探究物体的运动情形；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载线索三 以加速度为桥梁将学问串联起来加以横向和纵向联系；物体受力情牛顿其次定律加运动学公式物体运动状速况及其分析态及其变化度圆周运动与天体问题1. 分析圆周运动与天体问题的常规思维方法；2. 圆周运动与天体问题的重要题型分析及相应的解题策略；（答题时间： 60 分钟）1. 以下物理量中属于矢量的是（）D. 功率A. 动能B. 势能C. 动量2. 如下列图为一质点运动的位移时间图象,曲线为一段圆弧,就以下说法中正确选项（）A. 质点不肯定做直线运动名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载B. 质点可能做匀速圆周运动C. 质点运动的速领先减小后增大D. 质点在1t 时刻离开动身点最远）3. 有两个共点力F 、F ,其中F 150N、F230N；它们合力的大小不行能是（A. 80N B. 50N C. 30N D. 10N 4. （烟台测试）如下列图,两根相距为L 的竖直固定杆上各套有质量为m 的小球,小球可以在杆上无摩擦地自由滑动,两小球用长为2L的轻绳相连,今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力 F ,恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动；就每个小球所受的拉力大小为（重力加速度为g）A. mg/2B. mgC. 3F/3D. F5. 如下列图,位于倾角为 的斜面上的物块 B 由跨过定滑轮的轻绳与物块 A 相连；从滑轮到 A 与 B 的两段绳都与斜面平行；已知 A与B之间及B与斜面之间均不光滑,如用一沿斜面对下的力 F 拉 B 并使它做匀速直线运动,就 B 受力的个数为（）A. 4 个 B. 5 个 C. 6 个 D. 7 个6. 用一水平力 F 拉静止在水平面上的物体,在 F 从 0 开头逐步增大的过程中,加速度随外力 F 变化的图象如下列图,g 10 m / s 2,就可以运算出aA. 物体与水平面间的最大静摩擦力B. F 为 14N 时物体的速度C. 物体与水平面间的动摩擦因数D. 物体的质量7. 如下列图,自动扶梯与水平地面的夹角为30 ,质量为 m 的人站在扶梯斜上,当扶梯名师归纳总结 向上做匀加速运动时,人对扶梯的压力是他体重的1.2 倍,那么扶梯的加速度a 的大小和人第 8 页,共 12 页与扶梯间的静摩擦力F 的大小分别是（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A. agB. a2g学习必备F欢迎下载D. F3mgC. 2mg25558. 如下列图, 质量为 10kg 的物体拴在一个被水平拉伸的轻质弹簧一端,时,物体处于静止状态,如小车以 1 m/s 2 的加速度水平向右运动,就（g弹簧的拉力为5N10m/s2）A. 物体相对小车仍旧静止 B. 物体受到的摩擦力增大 C. 物体受到的摩擦力大小不变 D. 物体受到的弹簧拉力增大 9. “ 儿童蹦极” 中,拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳；质量为 m 的小明如图静 止悬挂时,两橡皮绳的拉力大小均恰为 mg,如此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂,就小明此时（）A. 速度为零 B. 加速度 a g,沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C. 加速度ag,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D. 加速度ag,方向竖直向下10. 在电梯内的地板上,电梯静止时,弹簧被压缩了况可能是（）竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为 m 的物体； 当x ；当电梯运动时,弹簧又被连续压缩了 x ；就电梯运动的情10名师归纳总结 A. 以大小为11g的加速度加速上升第 9 页,共 12 页10B. 以大小为1g的加速度减速上升10C. 以大小为1g的加速度加速下降10D. 以大小为1g的加速度减速下降1011. 传送带在工农业生产中有着广泛的应用,如下列图就是利用传送带将货物“ 搬运” 到大卡车上的示意图；已知传送带的AB 段长为L ,与水平面间夹角为, BC 段水平且长为L ；现将货物轻放在传送带A 端,货物与传送带间的动摩擦因数为,且tan；当- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 货物到达传送带水平部分的学习必备欢迎下载B点瞬时C点时,恰好与传送带保持相对静止（假设货物经过速度大小不变,且不脱离传送带）；求传送带匀速运动的速度是多少？0.4m 锁定；t0时解12. 如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩除锁定释放滑块； 运算机通过滑块上的速度传感器描画出滑块的速度图象如图乙所示,其中Oab 段为曲线, bc 段为直线,倾斜直线 Od 是 t 0 时的速度图线的切线,已知滑块质量2m 2 0. kg；取 g 10 m / s；求：（1）滑块与地面间的动摩擦因数；（2）弹簧的劲度系数；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1. C 解析：此题考查标量与矢量的基本概念；动能、势能、功率这三个物理量只有大小没有方向,所以为标量；动量既有大小又有方向,为矢量；C 正确；2. C 解析：位移时间图象表示的是质点的位移随时间的变化规律,不是质点的运动轨迹,其斜率表示速度的大小,所以A、B 错误；从图象可看出其斜领先变小后变大,质点运动的速领先减小后增大；C 正确；质点在 1t 时刻位移为零,回到动身点,D 错误；3. D 解析：此题考查力的合成；二力合成合力的范畴在 F 1 F 2 F F 1 F 2,代入数据可得,合力的范畴：20 N F 80 N,所以 D 不行能；4. C 解析：依据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形,对结点进行受力分析,依据平稳条件可得,F 2F ' cos 30,解得小球所受拉力 F ' 3 F, C 正确；35. D 解析：对 B 进行受力分析,它受重力、斜面的支持力、拉力 F 、细绳沿斜面对上的拉力、物块 A 对 B 的压力、物块 A与 B 之间的滑动摩擦力、B 与斜面间的滑动摩擦力,因此 B 共受 7 个力作用；6. ACD 解析：由 a F 图象可知,拉力在 7N 之前加速度都是 0,因此可知最大静摩擦力为 7N； A 正确；再由图象可知,当 F 7 N 时,加速度为 0.5m/s 2,当 F 14 N 时,加速度为 4m/s 2,即 F 1 mg ma 1,F 2 mg ma 2,可求得动摩擦因数及物体的质量,C、D 正确；物体运动为变加速运动,不能算出拉力为14N 时的速度, B 错误；7. BD 解析：以人为讨论对象,分析其受力情形,分别为重力 mg 、支持力 F N 和摩擦力F ,依据牛顿其次定律得：F ma x ma cos 30,F N mg ma y ma sin 30,且2g 3mgFN 1 2. mg,可得：a,F,B、D 正确；5 58. AC 解析：由于弹簧处于拉伸状态,物体处于静止状态,可见,小车对物体供应水平向左的静摩擦力,大小为 5N,且物体和小车间的最大静摩擦力 f m 5 N；如小车以 1m/s 2的加速度向右匀加速运动,就弹簧仍处于拉伸状态,其弹力不变,仍为 5N ,由牛顿其次定律可知：F f ma , f 5 N f m,就物体相对小车静止,弹力不变,摩擦力的大小不变, AC 正确；9. AB 解析：橡皮绳断裂时速度不会发生突变,A 正确；两橡皮绳的拉力大小均恰为 mg ,可知两橡皮绳夹角为 120 ,小明左侧橡皮绳在腰间断裂时,弹性极好的橡皮绳的弹力不会发生突变,对小明进行受力分析可知 B 正确, C、D 错误；10. D 解析：当电梯静止时,弹簧被压缩了 x ,就 kx mg；当电梯运动时,弹簧又被连续压缩了 x ,就物体所受的合外力为 F mg,方向竖直向上,由牛顿其次定律知加速10 10度为 a F 1 g,方向竖直向上； 如电梯向上运动,就电梯以大小为 1g 的加速度加速m 10 10上升；如电梯向下运动,就电梯以大小为 1 g 的加速度减速下降,A、B、C 错误, D 正确；1011. 解答：由题意可知,当货物到达传送带水平部分的 C 点时,刚好与传送带保持相对静止,说明货物在传送带的 AB 、 BC 部分的运动都是加速运动；设货物的质量为 m ,在 AB段和 BC 段的加速度分别为 a 和 a ,就由牛顿其次定律得：名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - mgcosmgsinma1学习必备欢迎下载mgma22 v B2a 1L1对货物在 AB 段和 BC 段由运动学公式得：v C 2v22a2L22gL2B联立解得vC2 gcosgsinL 112. 解答：（1）从题中图象知,滑块脱离弹簧后的加速度大小a 1v11 .5m/s25m/2 s1t10.3由牛顿其次定律得：mgma解得：0.5（2）刚释放时滑块的加速度名师归纳总结 a2v23m/s 230m/s22第 12 页,共 12 页t20.1由牛顿其次定律得：kxmgma解得：k175 N/m- - - - - - -