2010年高考二輪總復(fù)習(xí).ppt

2010年高考二輪總復(fù)習(xí) 專題創(chuàng)新設(shè)計(jì) 高考深度預(yù)測(cè),物 理,目 錄,第1專題 力與運(yùn)動(dòng),第1專題 力與運(yùn)動(dòng) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò),考點(diǎn)預(yù)測(cè) 本專題復(fù)習(xí)三個(gè)模塊的內(nèi)容：運(yùn)動(dòng)的描述、受力分析與平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的描述與受力分析是兩個(gè)相互獨(dú)立的內(nèi)容，它們通過牛頓運(yùn)動(dòng)定律才能連成一個(gè)有機(jī)的整體雖然運(yùn)動(dòng)的描述、受力平衡在近幾年(特別是2008年以前)都有獨(dú)立的命題出現(xiàn)在高考中(如2008年的全國理綜卷第23題、四川理綜卷第23題)，但由于理綜考試題量的局限以及課改趨勢(shì)，獨(dú)立考查前兩模塊的命題在2010年高考中出現(xiàn)的概率很小，大部分高考卷中應(yīng)該都會(huì)出現(xiàn)同時(shí)考查三個(gè)模塊知識(shí)的試題，而且占不少分值,在綜合復(fù)習(xí)這三個(gè)模塊內(nèi)容的時(shí)候，應(yīng)該把握以下幾點(diǎn)： 1運(yùn)動(dòng)的描述是物理學(xué)的重要基礎(chǔ)，其理論體系為用數(shù)學(xué)函數(shù)或圖象的方法來描述、推斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，公式和推論眾多其中，平拋運(yùn)動(dòng)、追及問題、實(shí)際運(yùn)動(dòng)的描述應(yīng)為復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn) 2無論是平衡問題，還是動(dòng)力學(xué)問題，一般都需要進(jìn)行受力分析，而正交分解法、隔離法與整體法相結(jié)合是最常用、最重要的思想方法，每年高考都會(huì)對(duì)其進(jìn)行考查 3牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用是高中物理的重要內(nèi)容之一，與此有關(guān)的高考試題每年都有，題型有選擇題、計(jì)算題等，趨向于運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決生產(chǎn)、生活和科技中的實(shí)際問題此外，它還經(jīng)常與電場(chǎng)、磁場(chǎng)結(jié)合，構(gòu)成難度較大的綜合性試題,一、運(yùn)動(dòng)的描述 要點(diǎn)歸納 (一)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)重要推論和解題方法 1某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的 瞬時(shí)速度，即 . 2在連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差s為恒量，且s . 3在初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，相等的時(shí)間T內(nèi)連續(xù)通過的位移之比為： s1s2s3sn135(2n1) 通過連續(xù)相等的位移所用的時(shí)間之比為： t1t2t3tn,4豎直上拋運(yùn)動(dòng) (1)對(duì)稱性：上升階段和下落階段具有時(shí)間和速度等方面的對(duì)稱性 (2)可逆性：上升過程做勻減速運(yùn)動(dòng)，可逆向看做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)來研究 (3)整體性：整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程實(shí)質(zhì)上是勻變速直線運(yùn)動(dòng) 5解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的常用方法 (1)公式法 靈活運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及一些有用的推導(dǎo)公式直接解決 (2)比例法 在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，其速度、位移和時(shí)間都存在一定的比例關(guān)系，靈活利用這些關(guān)系可使解題過程簡(jiǎn)化,(3)逆向過程處理法 逆向過程處理法是把運(yùn)動(dòng)過程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”，將物體的運(yùn)動(dòng)過程倒過來進(jìn)行研究的方法 (4)速度圖象法 速度圖象法是力學(xué)中一種常見的重要方法，它能夠?qū)栴}中的許多關(guān)系，特別是一些隱藏關(guān)系，在圖象上明顯地反映出來，從而得到正確、簡(jiǎn)捷的解題方法,(二)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1小船渡河 設(shè)水流的速度為v1，船的航行速度為v2，河的寬度為d. (1)過河時(shí)間t僅由v2沿垂直于河岸方向的分量v決定， 即t ，與v1無關(guān)，所以當(dāng)v2垂直于河岸時(shí)，渡河所用的時(shí)間最短，最短時(shí)間tmin . (2)渡河的路程由小船實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的方向決定.當(dāng)v1v2 時(shí)，最短路程smind；當(dāng)v1v2時(shí)，最短路程smin ， 如圖11 所示 圖11,2輕繩、輕桿兩末端速度的關(guān)系 (1)分解法 把繩子(包括連桿)兩端的速度都沿繩子的方向和垂直于繩子的方向分解，沿繩子方向的分運(yùn)動(dòng)相等(垂直方向的分運(yùn)動(dòng)不相關(guān))，即v1cos 1v2cos2. (2)功率法 通過輕繩(輕桿)連接物體時(shí)，往往力拉輕繩(輕桿)做功的功率等于輕繩(輕桿)對(duì)物體做功的功率 3平拋運(yùn)動(dòng) 如圖12所示, 物體從O處 以水平初速度v0拋出，經(jīng)時(shí)間t 到達(dá)P點(diǎn) 圖12,合位移的方向與水平方向的夾角為，有： tan ，即 要注意合速度的方向與水平方向的夾角不是合位移的方向與水平方向的夾角的2倍，即2，而是tan2tan. (4)時(shí)間：由sy gt2得，t ，平拋物體在空中運(yùn) 動(dòng)的時(shí)間t只由物體拋出時(shí)離地的高度sy決定，而與拋出時(shí)的初速度v0無關(guān),(5)速度變化：平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故在相等的時(shí)間內(nèi)，速度的變化量(g)相等，且必沿豎直方向，如圖13所示 圖13 任意兩時(shí)刻的速度與速度的變化量v構(gòu)成直角三角形，v沿豎直方向 注意：平拋運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間并不均勻變化，而速度隨時(shí)間是均勻變化的,(6)帶電粒子(只受電場(chǎng)力的作用)垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)相似，出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖14所示 圖14 故有：y,熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn) (一)直線運(yùn)動(dòng) 高考中對(duì)直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查一般以圖象的應(yīng)用或追及問題出現(xiàn)這類題目側(cè)重于考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力對(duì)于追及問題，存在的困難在于選用哪些公式來列方程，作圖求解，而熟記和運(yùn)用好直線運(yùn)動(dòng)的重要推論往往是解決問題的捷徑,例1 如圖15甲所示，A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛當(dāng)B車在A車前s84 m處時(shí)，B車的速度vB4 m/s，且正以a2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過一段時(shí)間后，B車的加速度突然變?yōu)榱鉇車一直以vA20 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，從最初相距84 m時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過t012 s后兩車相遇問B車加速行駛的時(shí)間是多少？ 圖15甲,【解析】設(shè)B車加速行駛的時(shí)間為t，相遇時(shí)A車的位移為：sAvAt0 B車加速階段的位移為： sB1vBtat2 勻速階段的速度vvBat，勻速階段的位移為： sB2v(t0t) 相遇時(shí)，依題意有： sAsB1sB2s 聯(lián)立以上各式得：t22t0t 0 將題中數(shù)據(jù)vA20 m/s，vB4 m/s，a2 m/s2，t012 s，代入上式有：t224t1080 解得：t16 s，t218 s(不合題意，舍去) 因此，B車加速行駛的時(shí)間為6 s. 答案 6 s,【點(diǎn)評(píng)】出現(xiàn)不符合實(shí)際的解(t218 s)的原因是方程“sB2v(t0t)”并不完全描述B車的位移，還需加一定義域t12 s. 解析后可以作出vAt、vBt 圖象加以驗(yàn)證 圖15乙 根據(jù)vt圖象與t圍成的面積等于位移可得，t12 s時(shí)， s (164)646 m84 m.,(二)平拋運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)在高考試題中出現(xiàn)的幾率相當(dāng)高，或出現(xiàn)于力學(xué)綜合題中，如2008年北京、山東理綜卷第24題；或出現(xiàn)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)一類問題中，如2008年寧夏理綜卷第24題、天津理綜卷第23題；或出現(xiàn)于此知識(shí)點(diǎn)的單獨(dú)命題中，如2009年高考福建理綜卷第20題、廣東物理卷第17(1)題、2008年全國理綜卷第14題對(duì)于這一知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，除了要熟記兩垂直方向上的分速度、分位移公式外，還要特別理解和運(yùn)用好速度偏轉(zhuǎn)角公式、位移偏轉(zhuǎn)角公式以及兩偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系式(即tan 2tan ),例2 圖16甲所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，A為終端皮帶輪已知皮帶輪的半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑當(dāng)m可被水平拋出時(shí)，A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少為( ) 圖16甲 A B C D,【解析】解法一 m到達(dá)皮帶輪的頂端時(shí), 若m mg, 表示m受到的重力小于(或等于)m沿皮帶輪表面做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，m將離開皮帶輪的外表面而做平拋運(yùn)動(dòng) 又因?yàn)檗D(zhuǎn)數(shù)n 所以當(dāng)v ，即轉(zhuǎn)數(shù)n 時(shí),m可被水平拋出， 故選項(xiàng)A正確,解法二 建立如圖16乙所示的直角坐標(biāo)系當(dāng)m到達(dá)皮帶輪的頂端有一速度時(shí)，若沒有皮帶輪在下面，m將做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度的大小可以作出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡若軌跡在皮帶輪的下方，說明m將被皮帶輪擋住，先沿皮帶輪下滑；若軌跡在皮帶輪的上方，說明m立即離開皮帶輪做平拋運(yùn)動(dòng) 圖16乙 又因?yàn)槠л唸A弧在坐標(biāo)系中的函數(shù)為：當(dāng)y2x2r2 初速度為v的平拋運(yùn)動(dòng)在坐標(biāo)系中的函數(shù)為： y,平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡在皮帶輪上方的條件為：當(dāng)x0時(shí)，平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上各點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離大于r，即 r 即 r 解得：v 又因皮帶輪的轉(zhuǎn)速n與v的關(guān)系為：n 可得：當(dāng)n 時(shí)，m可被水平拋出 答案 A 【點(diǎn)評(píng)】“解法一”應(yīng)用動(dòng)力學(xué)的方法分析求解；“解法二”應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的方法(數(shù)學(xué)方法)求解，由于加速度的定義式 為a ，而決定式為a ，故這兩種方法殊途同歸,同類拓展1 高臺(tái)滑雪以其驚險(xiǎn)刺激而聞名，運(yùn)動(dòng)員在空中的飛躍姿勢(shì)具有很強(qiáng)的觀賞性某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化成如圖17所示的示意圖其中AB段是助滑雪道，傾角30，BC段是水平起跳臺(tái)，CD段是著陸雪道，AB段與BC段圓滑相連，DE段是一小段圓弧(其長度可忽略)，在D、E兩點(diǎn)分別與CD、EF相切，EF是減速雪道，傾角37.軌道各部分與滑雪板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25，圖中軌道最高點(diǎn)A處的起滑臺(tái)距起跳臺(tái)BC的豎直高度h10 mA點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L120 m，C點(diǎn)與D點(diǎn)的距離為32.625 m運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的總質(zhì)量m60 kg.滑雪運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止開始起滑，通過起跳臺(tái)從C點(diǎn)水平飛出，在落到著陸雪道上時(shí)，運(yùn)動(dòng)員靠改變姿勢(shì)進(jìn)行緩沖使自己只保留沿著陸雪道的分速度而不彈起除緩沖外運(yùn)動(dòng)員均可視為質(zhì)點(diǎn)，設(shè)運(yùn)動(dòng)員在全過程中不使用雪杖助滑，忽略空氣阻力的,影響，取重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8求： 圖17 (1)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大小 (2)運(yùn)動(dòng)員在著陸雪道CD上的著陸位置與C點(diǎn)的距離 (3)運(yùn)動(dòng)員滑過D點(diǎn)時(shí)的速度大小,【解析】(1)滑雪運(yùn)動(dòng)員從A到C的過程中，由動(dòng)能定理 得：mghmgcos mg(L1hcot ) mvC2 解得：vC10 m/s. (2)滑雪運(yùn)動(dòng)員從C點(diǎn)水平飛出到落到著陸雪道的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，有： xvCt y gt2 tan 著陸位置與C點(diǎn)的距離s 解得：s18.75 m，t1.5 s.,(3)著陸位置到D點(diǎn)的距離s13.875 m，滑雪運(yùn)動(dòng)員在著陸雪道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)把平拋運(yùn)動(dòng)沿雪道和垂直雪道分解，可得著落后的初速度v0vCcos gtsin 加速度為：mgsin mgcos ma 運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的速度為：vD2v022as 解得：vD20 m/s. 答案 (1)10 m/s (2)18.75 m (3)20 m/s 互動(dòng)辨析 在斜面上的平拋問題較為常見，“位移與水平面的夾角等于傾角”為著落條件同學(xué)們還要能總結(jié)出距斜面最遠(yuǎn)的時(shí)刻以及這一距離.,二、受力分析 要點(diǎn)歸納 (一)常見的五種性質(zhì)的力,續(xù)表,續(xù)表,續(xù)表,(二)力的運(yùn)算、物體的平衡 1力的合成與分解遵循力的平行四邊形定則(或力的三角形定則) 2平衡狀態(tài)是指物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，物體處于平衡狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)條件是：F合0或Fx0、Fy0、Fz0. 注意：靜止?fàn)顟B(tài)是指速度和加速度都為零的狀態(tài)，如做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，但加速度等于重力加速度，不為零，因此不是平衡狀態(tài) 3平衡條件的推論 (1)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，它所受的任何一個(gè)力與它所受的其余力的合力等大、反向 (2)物體在同一平面上的三個(gè)不平行的力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，這三個(gè)力必為共點(diǎn)力,物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下而處于平衡狀態(tài)時(shí)，表示這三個(gè)力的有向線段組成一封閉的矢量三角形，如圖18所示 圖18 4共點(diǎn)力作用下物體的平衡分析,熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn) (一)正交分解法、平行四邊形法則的應(yīng)用 1正交分解法是分析平衡狀態(tài)物體受力時(shí)最常用、最主要的方法即當(dāng)F合0時(shí)有： Fx合0，F(xiàn)y合0，F(xiàn)z合0. 2. 平行四邊形法有時(shí)可巧妙用于定性分 析物體受力的變化或確定相關(guān)幾個(gè)力之比 例3 舉重運(yùn)動(dòng)員在抓舉比賽中為了 減小杠鈴上升的高度和發(fā)力，抓杠鈴的兩手 間要有較大的距離某運(yùn)動(dòng)員成功抓舉杠鈴 時(shí)， 測(cè)得兩手臂間的夾角為120， 運(yùn)動(dòng)員 的質(zhì)量為75 kg,舉起的杠鈴的質(zhì)量為125 kg， 如圖19甲所示求該運(yùn)動(dòng)員每只手臂對(duì)杠 鈴的作用力的大小(取g10 m/s2),圖19甲,【分析】由手臂的肌肉、骨骼構(gòu)造以及平時(shí)的用力習(xí)慣可知，伸直的手臂主要沿手臂方向發(fā)力取手腕、手掌為研究對(duì)象，握杠的手掌對(duì)杠有豎直向上的彈力和沿杠向外的靜摩擦力，其合力沿手臂方向，如圖19乙所示 圖19乙,【解析】手臂對(duì)杠鈴的作用力的方向沿手臂的方向，設(shè)該作用力的大小為F，則杠鈴的受力情況如圖19丙所示 圖19丙 由平衡條件得： 2Fcos 60mg 解得：F1250 N. 答案 1250 N,例4 兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b，用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連放置在一個(gè)光滑的半球面內(nèi)，如圖110甲所示已知小球a和b的質(zhì)量之比為 ，細(xì)桿長度是球面半徑的 倍兩球處于平衡狀態(tài)時(shí)，細(xì)桿與水平面的夾角是2008年高考四川延考區(qū)理綜卷( ) 圖110甲 A.45 B30 C22.5 D15,【解析】解法一 設(shè)細(xì)桿對(duì)兩球的彈力大小為T，小球a、b的受力情況如圖110乙所示 圖110乙,其中球面對(duì)兩球的彈力方向指向圓心，即有： cos 解得：45 故FNa的方向?yàn)橄蛏掀?即1= -45-=45- FNb的方向?yàn)橄蛏掀?即2= -(45-)45+ 兩球都受到重力、細(xì)桿的彈力和球面的彈力的作用，過O作豎直線交ab于c點(diǎn),設(shè)球面的半徑為R，由幾何關(guān)系可得： 解得：FNa FNb,取a、b及細(xì)桿組成的整體為研究對(duì)象，由平衡條件得： FNasin 1FNbsin 2 即 FNbsin(45)FNbsin(45) 解得：15. 解法二 由幾何關(guān)系及細(xì)桿的長度知，平衡時(shí)有： sinOab 故OabOba45 再設(shè)兩小球及細(xì)桿組成的整體重心位于c點(diǎn)，由懸掛法 的原理知c點(diǎn)位于O點(diǎn)的正下方，且 即Rsin(45)Rsin(45)1 解得：15. 答案 D,【點(diǎn)評(píng)】利用平行四邊形(三角形)定則分析物體的受力情況在各類教輔中較常見掌握好這種方法的關(guān)鍵在于深刻地理解好“在力的圖示中，有向線段替代了力的矢量” 在理論上，本題也可用隔離法分析小球a、b的受力情況，根據(jù)正交分解法分別列平衡方程進(jìn)行求解，但是求解三角函數(shù)方程組時(shí)難度很大 解法二較簡(jiǎn)便，但確定重心的公式 超 綱,(二)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的平衡問題 在高考試題中，也常出現(xiàn)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中受力平衡的物理情境，出現(xiàn)概率較大的是在正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的平衡問題及在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的平衡問題 在如圖111所示的速度選擇器中，選擇的速度v ； 在如圖 112 所示的電磁流量計(jì)中，流速v ，流量 Q . 圖111 圖112,例5 在地面附近的空間中有水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成角的直線MN運(yùn)動(dòng)，如圖113所示由此可判斷下列說法正確的是( ) 圖113 A如果油滴帶正電，則油滴從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn) B如果油滴帶正電，則油滴從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn) C如果電場(chǎng)方向水平向右，則油滴從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn) D如果電場(chǎng)方向水平向左，則油滴從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),【解析】油滴在運(yùn)動(dòng)過程中受到重力、電場(chǎng)力及洛倫茲力的作用，因洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，大小隨速度的改變而改變，而電場(chǎng)力與重力的合力是恒力，所以物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；又因電場(chǎng)力一定在水平方向上，故洛倫茲力的方向是斜向上方的，因而當(dāng)油滴帶正電時(shí)，應(yīng)該由M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤若電場(chǎng)方向水平向右，則油滴需帶負(fù)電，此時(shí)斜向右上方與MN垂直的洛倫茲力對(duì)應(yīng)粒子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，即選項(xiàng)C正確同理，電場(chǎng)方向水平向左時(shí)，油滴需帶正電，油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 AC 【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的問題要注意受力分析因?yàn)槁鍌惼澚Φ姆较蚺c速度的方向垂直，而且與磁場(chǎng)的方向、帶電粒子的電性都有關(guān)，分析時(shí)更要注意本題中重力和電場(chǎng)力均為恒力，要保證油滴做直線運(yùn)動(dòng)，兩力的合力必須與洛倫茲力平衡，粒子的運(yùn)動(dòng)就只能是勻速直線運(yùn)動(dòng),同類拓展2 如圖114甲所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)線下端掛有一個(gè)帶電荷量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為.若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電荷量分別為 q1和q2，分別為30和45，則 為 2007年高考重慶理綜卷( ) 圖114甲 A2 B3 C2 D3,【解析】對(duì)A球進(jìn)行受力分析，如圖114 乙所示， 由于繩子的拉力和點(diǎn)電荷間的斥力的合 力與A球的重力平衡，故有：F電mgtan， 又F電k .設(shè)繩子的長度為L，則A、B 兩球之間的距離rLsin，聯(lián)立可得：q , 由此可見, q與tansin2 成正比,即 ,故選項(xiàng)C正確 答案 C 互動(dòng)辨析 本題為帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)中的平衡問題，解題的關(guān)鍵在于：先根據(jù)小球的受力情況畫出平衡狀態(tài)下的受力分析示意圖；然后根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系列式，得出電荷量的通解表達(dá)式，進(jìn)而分析求解本題體現(xiàn)了新課標(biāo)在知識(shí)考查中重視方法滲透的思想,圖114乙,三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 要點(diǎn)歸納 (一)深刻理解牛頓第一、第三定律 1牛頓第一定律(慣性定律) 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止 (1)理解要點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 它定性地揭示了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因 牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能認(rèn)為它是牛頓第二定律合外力為零時(shí)的特例牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,(2)慣性：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性 慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) 質(zhì)量是物體慣性大小的量度 2牛頓第三定律 (1)兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，可用公式表示為FF. (2)作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力，作用效果不能抵消 (3)牛頓第三定律的應(yīng)用非常廣泛，凡是涉及兩個(gè)或兩個(gè)以上物體的物理情境、過程的解答，往往都需要應(yīng)用這一定律,(二)牛頓第二定律 1定律內(nèi)容 物體的加速度a跟物體所受的合外力F合成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比 2公式：F合ma 理解要點(diǎn) 因果性：F合是產(chǎn)生加速度a的原因，它們同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)存在，同時(shí)消失 方向性：a與F合都是矢量，方向嚴(yán)格相同 瞬時(shí)性和對(duì)應(yīng)性：a為某時(shí)刻某物體的加速度，F(xiàn)合是該時(shí)刻作用在該物體上的合外力,3應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟： (1)確定研究對(duì)象； (2)分析研究對(duì)象的受力情況，畫出受力分析圖并找出加速度的方向； (3)建立直角坐標(biāo)系，使盡可能多的力或加速度落在坐標(biāo)軸上，并將其余的力或加速度分解到兩坐標(biāo)軸上； (4)分別沿x軸方向和y軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程； (5)統(tǒng)一單位，計(jì)算數(shù)值,熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn) 一、正交分解法在動(dòng)力學(xué)問題中的應(yīng)用 當(dāng)物體受到多個(gè)方向的外力作用產(chǎn)生加速度時(shí)，常要用到正交分解法 1在適當(dāng)?shù)姆较蚪⒅苯亲鴺?biāo)系，使需要分解的矢量盡可能少 2Fx合max合，F(xiàn)y合may合，F(xiàn)z合maz合 3正交分解法對(duì)本章各類問題，甚至對(duì)整個(gè)高中物理來說都是一重要的思想方法,例6 如圖115甲所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里，一根足夠長的細(xì)桿與水平面成37固定，質(zhì)量m1 kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點(diǎn)現(xiàn)有水平向右的風(fēng)力F作用于小球上，經(jīng)時(shí)間t12 s后停止，小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的部分vt圖象如圖115乙所示試求：(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) 圖115 (1)小球在02 s內(nèi)的加速度a1和24 s內(nèi)的加速度a2. (2)風(fēng)對(duì)小球的作用力F的大小,【解析】(1)由圖象可知，在02 s內(nèi)小球的加速度為： a1 20 m/s2，方向沿桿向上 在24 s內(nèi)小球的加速度為： a2 10 m/s2，負(fù)號(hào)表示方向沿桿向下 (2)有風(fēng)力時(shí)的上升過程，小球的 受力情況如圖115丙所示 在y方向，由平衡條件得： FN1Fsin mgcos 在x方向，由牛頓第二定律得： Fcos mgsin FN1ma1 圖115丙,停風(fēng)后上升階段，小球的受力情況如圖115丁所示 在y方向，由平衡條件得： FN2mgcos 在x方向，由牛頓第二定律得： mgsin FN2ma2 聯(lián)立以上各式可得：F60 N. 圖115丁 【點(diǎn)評(píng)】斜面(或類斜面)問題是高中最常出現(xiàn)的物理模型 正交分解法是求解高中物理題最重要的思想方法之一,二、連接體問題(整體法與隔離法) 高考卷中常出現(xiàn)涉及兩個(gè)研究對(duì)象的動(dòng)力學(xué)問題，其中又包含兩種情況：一是兩對(duì)象的速度相同需分析它們之間的相互作用，二是兩對(duì)象的加速度不同需分析各自的運(yùn)動(dòng)或受力隔離(或與整體法相結(jié)合)的思想方法是處理這類問題的重要手段 1整體法是指當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體具有相同的加速度時(shí)，可以把連接體內(nèi)所有物體組成的系統(tǒng)作為整體考慮，分析其受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)整體列方程求解的方法,2隔離法是指當(dāng)研究對(duì)象涉及由多個(gè)物體組成的系統(tǒng)時(shí)，若要求連接體內(nèi)物體間的相互作用力，則應(yīng)把某個(gè)物體或某幾個(gè)物體從系統(tǒng)中隔離出來，分析其受力情況及運(yùn)動(dòng)情況，再利用牛頓第二定律對(duì)隔離出來的物體列式求解的方法 3當(dāng)連接體中各物體運(yùn)動(dòng)的加速度相同或要求合外力時(shí)，優(yōu)先考慮整體法；當(dāng)連接體中各物體運(yùn)動(dòng)的加速度不相同或要求物體間的作用力時(shí)，優(yōu)先考慮隔離法有時(shí)一個(gè)問題要兩種方法結(jié)合起來使用才能解決,例7 如圖116所示，在光滑的水平地面上有兩個(gè)質(zhì)量相等的物體，中間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，在外力F1、F2的作用下運(yùn)動(dòng)已知F1F2，當(dāng)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，彈簧的伸長量為( ) 圖116 A. B. C. D.,【解析】取A、B及彈簧整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：F1F22ma 取B為研究對(duì)象：kxF2ma (或取A為研究對(duì)象：F1kxma) 可解得：x . 答案 C 【點(diǎn)評(píng)】解析中的三個(gè)方程任取兩個(gè)求解都可以 當(dāng)?shù)孛娲植跁r(shí)，只要兩物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B之間的拉力與地面光滑時(shí)相同,同類拓展3 如圖117所示，質(zhì)量為m的小物塊A放在質(zhì)量為M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動(dòng)，且A、B相對(duì)靜止某時(shí)刻撤去水平拉力，經(jīng)過一段時(shí)間，B在地面上滑行了一段距離x，A在B上相對(duì)于B向右滑行了一段距離L(設(shè)木板B足夠長)后A和B都停了下來已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，且21，則x的表達(dá)式應(yīng)為( ) 圖117 Ax Bx Cx Dx,【解析】設(shè)A、B相對(duì)靜止一起向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v，撤去外力后至停止的過程中，A受到的滑動(dòng)摩擦力為： f11mg 其加速度大小a1 1g B做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2 由于21，所以a22g1ga1 即木板B先停止后，A在木板上繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)，且其加速度大小不變 對(duì)A應(yīng)用動(dòng)能定理得：f1(Lx)0 mv2,對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理得： 1mgx2(mM)gx0 Mv2 解得：x . 答案 C 【點(diǎn)評(píng)】雖然使A產(chǎn)生加速度的力由B施加，但產(chǎn)生的加速度a11g是取大地為參照系的加速度是相對(duì)速度而言的，所以加速度一定和速度取相同的參照系，與施力物體的速度無關(guān) 動(dòng)能定理可由牛頓第二定律推導(dǎo)，特別對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，兩表達(dá)式很容易相互轉(zhuǎn)換,三、臨界問題 例8 如圖118甲所示，滑塊A置于光滑的水平面上，一細(xì)線的一端固定于傾角為45、質(zhì)量為M