2022年高考第二轮复习力和运动问题专题 .pdf

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1、学习必备欢迎下载年级高三学科物理版本人教新课标版课程标题高考第二轮复习力和运动问题专题编稿老师张子厚一校黄楠二校林卉审核薛海燕一、考纲要求：1. 掌握力与运动问题的分析思维方法。2. 掌握力与运动问题的知识脉络。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、 平衡条件、 平抛运动和圆周运动；题型既有选择题，又有计算题， 考查基本模型、基本规律和方法时多以计算题形式出现。三、考向预测：未来高考对于本专题的考查将重点体现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

2、电粒子的运动相结合，与生产生活实际、科技热点相联系，特别是以交通科技、体育运动、抗震救灾、太空探索等为背景进行命题是一个重要的趋势。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页学习必备欢迎下载聚焦热点 1：力与物体的平衡问题例如图所示，石拱桥的正中央有一质量为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。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为（）A. sin2mgB. cos2mgC. tan21mgD. cot21mg命题立意： 本题重点考查力的平衡问题，命题涉及的类型包括单个物体，连接体及电磁

3、场中的平衡问题。 涉及的主要思想方法包括常规平衡问题的处理方法、整体法与隔离法的运用。解答过程 ：本题考查了共点力的平衡问题。石块受三个力的作用，如图所示：两侧面对它的弹力和重力，由平衡条件得mgFNsin2，故sin2mgFN，选项 A 正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页学习必备欢迎下载答案： A 点评： 解平衡问题的方法有矢量三角形法和正交分解法。当三力平衡， 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

4、体如图所示放置在水平面上，所有接触面均不光滑，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，则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 ：本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，由平衡条件知，A对B的静摩擦力一定水平向右，根据牛顿第三定律，B对A的静摩擦力一定水平向左。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

5、衡条件知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研究对象，进行受力分析的方法。用整体法解题一般较简单，但整体法不能求内力。（2）隔离法：把研究对象从周围物体中隔离出来，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，而且还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，一般先从受力最简单的物体入手，采用隔离法进行分析。聚焦热点 2：运动和力的关系问题例 2 如图所示，将两个相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中

6、间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时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0faF，b所受摩擦力0fbF。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）A. faF大小不变B. faF方向改变C. fbF仍然为零D. fbF方向向右精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页学习必备欢迎下载命题立意： 本题重点考查牛顿第二定律应用的瞬时性问题。解答过程 ：本题考查共点力的平衡、牛顿第二定律。 由题意可知初态a、b受力均平衡，受力分析如图所示，由于细绳的形变为微小形变，当将右侧细绳剪断瞬间BT立即消失，而弹簧的

7、形变属于微小形变，瞬间形变没有来得及改变，故弹簧的弹力xkF不变，则a的受力情况与初态完全相同，故faF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fbF方向向右且不为零，C 错误， D 正确。答案： AD点评： 本题涉及微小形变和明显形变，考生容易出错， 分析时应该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xkF不变，而细绳的形变则属于微小形变，可以瞬间变化，理解了这一层，问题就迎刃而解了。分析瞬时对应关系时应注意两个基本模型特点的区别：（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；

8、（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kxF，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：若释放端未连接物体，则轻弹簧的弹力可突变为零；若释放端仍连接物体，则轻弹簧的弹力不发生突变，释放的瞬间仍为原值。变式：一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后， 该质点的动能可能( ) A. 一直增大B. 先逐渐减小到零，再逐渐增大C. 先逐渐增大到某一值，再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大答案： ABD 聚焦热点 3：应用牛顿定律求解动力学问题例 3如图所示，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

9、终保持smv/20的速率运行。现把一质量为kgm10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mh5 .1的高处，取2m/s10g。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 ：本题重点考查运用牛顿第二定律解题的方法和思路。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页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

10、取得与传送带相同的速度。（1）由题意得，皮带长为：m330sinhL。工件速度达到0v之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运动的时间为1t，位移为1s，有：10112tvt vs。设工件最终获得了与传送带相同的速度，则达到0v之后工件将做匀速运动，有：)(101ttvsL解得：sst9 .18 .01，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：210/5.2smtva在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有：mamgmgsincos解得：866.0（2）在时间1t内，传送带运动的位移为：mtvs6 .110mtvt vs8.021011所以工件相对于传送带的位移为：mss

11、s8 .01答案： （ 1）0.866 （2）0.8m 点评： 应用牛顿第二定律解题的步骤1. 通过审题，灵活地选取研究对象。2. 分析研究对象的受力情况和运动情况。通常可以把研究对象提取出来（即隔离法），从它跟周围物体的联系去寻找作用于研究对象的所有外力，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断加速度的方向等。3. 根据牛顿第二定律列出方程。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：如图所示，在倾角37的固定斜面上放置一质量1Mkg、长度3Lm 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

12、端A处放一质量6 .0mkg 的滑块，开始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5.0，求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差t。 （已知6.037sin，8 . 037cos，2m/s10g思路分析： 对平板，由于37cos)(37singmMMg，故滑块在平板上滑动时，平板静止不动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页学习必备欢迎下载对滑块：在平板上滑行时加速度21m/s637singa到达B点时速度m/s621Lav用时1/1avts。滑块由B至C时的加速度22

13、m/s237cos37singga设滑块由B至C所用时间为2t由222221tavtLBC，解得12ts 对平板，滑块滑离后才开始运动，加速度2m/s237cos37singga设平板滑至C端所用时间为 t由221atLBC，解得st7滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为ssstttt65.027)(21同学们在复习本专题过程中要注意以下三个重要的线索：线索一从几种典型运动模型入手，分析各种运动的受力情况1. 匀速直线运动运动规律（0,avts）受力特征（0合F） 。2. 匀 变 速 直 线 运 动 （ 特 例 ： 自 由 落 体 、 竖 直 上 抛 运 动 ） 运 动 规 律（2/)(,

14、2,20202020tvvsasvvatvvattvsttt）受力特征（合F恒量，且合F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：tvxvvx00,；竖直方向：2/,2gtygtvy）受力特征（合F恒量，但合F与v不在一条直线上） 。4. 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rrvarTrv22/,/2）受力特征（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）。线索二从受力情况和初速度的关系入手，探究物体的运动情况。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6

15、页，共 12 页学习必备欢迎下载线索三以加速度为桥梁将知识串联起来加以横向和纵向联系。物体受力情况及其分析物体运动状态及其变化加速度牛顿第二定律运动学公式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. 下列物理量中属于矢量的是（）A. 动能B. 势能C. 动量D. 功率2. 如图所示为一质点运动的位移时间图象，曲线为一段圆弧，则下列说法中正确的是（）A. 质点不一定做直线运动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页学习必

16、备欢迎下载B. 质点可能做匀速圆周运动C. 质点运动的速率先减小后增大D. 质点在1t时刻离开出发点最远3. 有两个共点力1F、2F， 其中NF501、NF302。 它们合力的大小不可能是（）A. 80N B. 50N C. 30N D. 10N 4. （烟台测试）如图所示，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L2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。则每个小球所受的拉力大小为（重力加速度为g）A. 2/mgB. mgC. 3/3FD. F5. 如图所示，位于倾角为的斜面上的物块B由跨过定滑轮

17、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，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做匀速直线运动，则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 开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图所示，2/10smg，则可以计算出A. 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. 如图所示，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，当扶梯向上做匀加速运动时，人对扶梯的压力是他体重的1.2 倍，

18、那么扶梯的加速度a的大小和人与扶梯间的静摩擦力F的大小分别是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页学习必备欢迎下载A. 2gaB. 52gaC. 52mgFD. 53mgF8. 如图所示， 质量为 10kg 的物体拴在一个被水平拉伸的轻质弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体处于静止状态，若小车以1 m/s2的加速度水平向右运动，则（2/10smg）A. 物体相对小车仍然静止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

19、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，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时（）A. 速度为零B. 加速度ga，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C. 加速度ga，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D. 加速度ga，方向竖直向下10. 在电梯内的地板上，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。 当电梯静止时，弹簧被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了10 x。则电梯运动的情况可能是（）A. 以大小为g1011的加速度加速上升B. 以大小为g101的加速度减速上升C. 以大小为g101的加速度加速下降D. 以大小为g101的加速度减速下降11. 传送带在工农业生产中有

20、着广泛的应用，如图所示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1L，与水平面间夹角为，BC段水平且长为2L。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 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页学习必备欢迎下载货物到达传送带水平部分的C点时，恰好与传送带保持相对静止（假设货物经过B点瞬间速度大小不变，且不脱离传送带）。求传送带匀速运动的速度是多少？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0.4m 锁定。0t时解除锁定释放滑块。 计算机通过滑块上的速

21、度传感器描绘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0t时的速度图线的切线，已知滑块质量kgm0 .2。取2/10smg。求：（1）滑块与地面间的动摩擦因数；（2）弹簧的劲度系数。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页学习必备欢迎下载1. C 解析：本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

22、以A、B 错误；从图象可看出其斜率先变小后变大，质点运动的速率先减小后增大。C 正确；质点在1t时刻位移为零，回到出发点，D 错误。3. D 解析：本题考查力的合成。二力合成合力的范围在2121FFFFF，代入数据可得，合力的范围：NFN8020，所以 D 不可能。4. C 解析：根据题意可知：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，根据平衡条件可得，30cos2FF，解得小球所受拉力33FF， C 正确。5. D 解析：对B进行受力分析，它受重力、斜面的支持力、拉力F、细绳沿斜面向上的拉力、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

23、7个力作用。6. ACD 解析：由Fa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NF7时，加速度为0.5m/s2，当14FN 时，加速度为 4m/s2，即11mamgF，22mamgF，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：以人为研究对象，分析其受力情况，分别为重力mg、支持力NF和摩擦力F，根据牛顿第二定律得：30cosmamaFx，30sinmamamgFyN，且mgFN2 .1，可得：52ga，53mgF，B、D 正确。8. AC 解析：由于弹

24、簧处于拉伸状态，物体处于静止状态，可见，小车对物体提供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5mfN；若小车以1m/s2的加速度向右匀加速运动，则弹簧还处于拉伸状态，其弹力不变，仍为5N，由牛顿第二定律可知：5, fmafFmfN，则物体相对小车静止，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，则mgkx

25、；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了10 x，则物体所受的合外力为10mgF，方向竖直向上，由牛顿第二定律知加速度为agmF101，方向竖直向上。若电梯向上运动，则电梯以大小为g101的加速度加速上升；若电梯向下运动，则电梯以大小为g101的加速度减速下降，A、B、C 错误， D 正确。11. 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1a和2a，则由牛顿第二定律得：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页学习必备欢迎下载1sincosmamgmg2mamg对货物在AB段和BC段由运动学公式得：1122LavB22222LavvBC联立解得212)sincos(2gLLggvC12. 解答： （1）从题中图象知，滑块脱离弹簧后的加速度大小22111/5/3.05.1smsmtva由牛顿第二定律得：1mamg解得：5.0（2）刚释放时滑块的加速度22222/30/1.03smsmtva由牛顿第二定律得：2mamgkx解得：mNk/175精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页