2012版高考物理 3-2-1精品系列 专题3 力和运动.doc

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1、专题 3 力和运动（教师版）牛顿运动定律是高中物理的核心内容之一，是动力学的基石，也是整个经典力学的理论基础，是历年高考的必考内容其考查的重点有：准确理解牛顿第一定律；熟练掌握牛顿第二定律及其应用，尤其是物体的受力分析方法；理解牛顿第三定律；理解和掌握运动和力的关系；理解超重和失重本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型，易与生产生活、军事科技、工农业生产等紧密联系，还可以力、电综合题形式出现从方法上，重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题；运用正交分解法处理受力较复杂的问题，运用图象法处理力与运动的关系问题.从能力角度来看，重点考查思维(抽象、形象、直觉思维)能力、分析

2、和解决问题的能力。牛顿定律是必考点，也是分值重的考点，预测2013年高考各卷还会以选项题和计算题的形式出现，尤其的理综考题的计算题，主要以力学的基本知识和方法为考查内容，多数以牛顿运动定律与匀变速直线运动的综合除了考查整体法与隔离法、图象法外，力与运动的关系问题仍然会出现在计算题中，特别是由力与运动的关系运用已知的力学规律,对物体的运动参量作出明确的预见的问题要引起重视这是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础,如发射人造地球卫星进入预定轨道,带电粒子在电场中加速后获得速度等。考点1牛顿第一定律考点2作用力和反作用力例2、下列说法正确的是（ ）A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的

3、两个力,必定是一对作用力和反作用力B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力,才是一对作用力和反作用力D.相互作用的一对力中,究竟哪一个力是作用力、哪一个力是反作用力是任意的解析：由牛顿第三定律知,相互作用的一对力总是大小相等、方向相反、在一条直线上,且分别作用在相互作用的两个物体上.但大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,不一定是一对作用力和反作用力,A、B、C都是错误的,只有D对.答案：D考点3牛顿第二定律考点4力、加速度和速度的关系例4、 如图3-12-1所示，自

4、由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度、加速度的变化情况如何？考点5瞬时问题例5、如图5所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成角的轻弹簧系着处于静止状态，现用火将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）A.弹簧的拉力B.弹簧的拉力C.小球的加速度为零mgTFD.小球的加速度解析：烧断OA之前，小球受3个力，如图所示，烧断细绳的瞬间，绳子的张力没有了，但由于轻弹簧的形变的恢复需要时间，故弹簧的弹力不变，A正确。答案：A考点6整体法和隔离法的应用考点7整体利用牛顿第二定律当几个物体所组成的系统加速度不同时，我们也可以牛顿

5、第二定律来求解，此时牛顿第二定律应表述为： ，即整个系统所受的合外力（物体之间的作用力为内力，不考虑）等于各个物体所产生的加速度与质量的乘积的矢量和.其正交表示为：例7、 一根质量为M的木棒，上端用细绳系在天花板上，棒上有一只质量为m的猴子，如图6所示，如果将细绳剪断，猴子沿木棒向上爬，但仍保持与地面间的高度不变。求这时木棒下落的加速度？解法二（整体法）：把猴子和木棒看成一个整体，受力情况如图8所示，在这个整体中猴子受力平衡，木棒具有加速度，根据牛顿第二定律有解得木棒的加速度为，方向竖直向下. 【2012高考试题解析】（2012上海）14如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒AB中点连接，

6、棒长为线长二倍。棒的A端用铰链固定在墙上，棒处于水平状态。改变悬线长度，使线与棒的连接点逐渐右移，并保持棒仍处于水平状态。则悬线拉力 （ ）（A）逐渐减小（B）逐渐增大（C）先减小后增大（D）先增大后减小（2012上海）18位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有 （ ）（A）F2=F1，v1 v2 （B）F2=F1，v1F1，v1 v2 （D）F2F1，v1LB这样代入后可知： C选项正确可得：因此D选项也正确【考点定位】力和运动、功和能（2012山东）14以下叙述正确的是（ ）A

7、法拉第发现了电磁感应现象B惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果（2012天津）8 如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则A0t1时间内F的功率逐渐增大Bt2时刻物块A的加速度最大Ct2时刻后物块A做反向运动Dt3时刻物块A的动能最大【答案】：BD【解析】： 0t1时间内Ffm，物体A仍做加速运动，运动方向没变。t3时刻后F2r其中v1、v2为当两球间距离最小时A

8、、B两球的速度;s1、s2为两球间距离从L变至最小的过程中,A、B两球通过的路程.9、质量m=1kg的物体放在倾角为的斜面上，斜面的质量M=2kg，斜面与物体的动摩擦因数=0.2，地面光滑，现对斜面体施加一水平推力，如图1所示。要使物体m相对斜面静止，力F应为多大？设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（m/s2）。（2）设物体处于相对斜面上滑动的临界状态时推力为，此时物体所受摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律，对m物体有：x方向：y方向：对整体：代入数值解得：，所以F的取值范围：14.34NF33.6N10、如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3

9、.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求：球B刚进入电场时，带电系统的速度大小；带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。（1）带电系统开始运动时，设加速度为a1，由牛顿第二定律：= 球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有： 由求得： 球A离电场后，带电系统继续做减速运动，设加速度为a3，再由牛顿第二定律： 1、（

10、上海）46.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,当车速为2m/s时，其加速度为 m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120 Kg额定电流4.5A2（安徽）17为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程

11、，如图所示。那么下列说法中正确的是A顾客始终受到三个力的作用B顾客始终处于超重状态C顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下【答案】C【解析】当人随扶梯斜向上匀速运动时，处于平衡状态，人只受重力和支持力的作用，顾客对扶梯作用力竖直向下；当人随扶梯斜向上加速运动时，人受重力、支持力和电梯对人的水平向右的静摩擦力作用，三个力的合力和电梯的运动方向相同，根据牛顿第三定律可知：顾客对电梯有竖直向下的压力和水平向左的静摩擦力作用，所以顾客对扶梯作用力指向左下方，所以C正确。3（安徽）22（14分）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登

12、，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg ，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g=10m/。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1 m/上升时，试求 （1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。4（海南）15一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱

13、落后，司视才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前在引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。【答案】36m【解析】设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为，卡车刹车前后加速度的大小分别为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有5、（江苏）9.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有A当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B当A、B加速度相等时，A、B

14、的速度差最大C当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大6（上海）22（12分）如图（a），质量m1kg的物体沿倾角q37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示。求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数m；（2）比例系数k。（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）7（全国2）20. 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A、和

15、 B、和C、和 D、和8（四川）23.(16分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求：（1）起重机允许输出的最大功率。（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。【答案】P0=5.1104WP=2.04104W电源题22图SdlAB9（浙江）23（14分）如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。

16、有一质量m、电荷量q（q0）的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为，若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间。则（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？【答案】（1）物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小为（2）小物块碰撞后经过停止运动，停在距A点处。【解析】（1）加上电压后，B板电势高于A板，小物块在电场力与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动，电场强度为，小物块所受电场力和摩

17、擦力的方向相反，则所受合力为所以小物块运动的加速度为设小物块与A板相碰时的速度为v1，由，解得10（江苏）13.（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。【解析】（1）第一次飞行中，设加速度为匀加速运动由牛顿第二定律解得（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为11（宁夏）21.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90的过程中，木箱的速度保持不变，则A.F先减小后增大 B.F一直增大 C.F的功率减小 D.F的功率不变tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误。37