專題一-力與運動

專題一力與運動專題一力與運動專題一力與運動專題一力與運動專題一力與運動專題一力與運動1專題一-力與運動2一、受力分析、物體的平衡處理平衡問題的基本思路一、受力分析、物體的平衡3專題一-力與運動4例1(2018江蘇淮安、宿遷質(zhì)量檢測)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于豎直

墻壁上,今用水平向右的拉力F拉動繩的中點O至圖示位置。用T表示繩OA

段拉力的大小,在拉力F由圖示位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)過90°的過程中,始終保持O

點位置不動,則

()A.F先逐漸變小后逐漸變大,T逐漸變小B.F先逐漸變小后逐漸變大,T逐漸變大C.F先逐漸變大后逐漸變小,T逐漸變小D.F先逐漸變大后逐漸變小,T逐漸變大例1(2018江蘇淮安、宿遷質(zhì)量檢測)質(zhì)量為m的物體用輕繩5答案

A解析若保持O點位置不變,將F由水平位置繞O點逆時針緩慢轉(zhuǎn)動90°的過

程中,F和繩AO段的拉力的合力始終與mg等大、反向、共線,由力的矢量三

角形可知,當F豎直時,其值最大,最大值Fmax=mg,此時T=0;當F⊥AO時,F最

小。則F先逐漸變小后逐漸變大,T逐漸變小,故選A。答案

A解析若保持O點位置不變,將F由水平位置繞O點6拓展(2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)小明將一輛后輪驅(qū)動的電動小汽車,按

圖示方法置于兩個平板小車上,三者置于水平實驗桌上。當小明用遙控器啟

動小車向前運動后,他看到兩個平板小車也開始運動,下列標出平板小車的運

動方向正確的是

()

拓展(2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)小明將一輛后輪驅(qū)動的電7答案

C解析用遙控器啟動小車向前運動,后輪是主動輪順時針轉(zhuǎn)動,所以左側(cè)平板

小車對后輪的摩擦力向右,后輪對左側(cè)平板小車的摩擦力向左;前輪是從動

輪,所以右側(cè)平板小車對前輪的摩擦力向左,前輪對右側(cè)平板小車的摩擦力向

右。因此左側(cè)小車向左運動,右側(cè)小車向右運動。故C項正確,A、B、D三項

錯誤。答案

C解析用遙控器啟動小車向前運動,后輪是主動輪順8二、萬有引力定律的應(yīng)用1.人造衛(wèi)星公轉(zhuǎn)運動規(guī)律分析二、萬有引力定律的應(yīng)用92.分析衛(wèi)星變軌應(yīng)注意的三個問題(1)衛(wèi)星變軌時半徑的變化,根據(jù)萬有引力和所需向心力的大小關(guān)系判斷;軌道上穩(wěn)定的運行速度由v=

判斷。(2)衛(wèi)星在不同軌道上運行時機械能不同,軌道半徑越大,機械能越大。(3)衛(wèi)星經(jīng)過不同軌道相交的同一點時加速度相等,外軌道上經(jīng)過該點的速度

大于內(nèi)軌道上經(jīng)過該點的速度。2.分析衛(wèi)星變軌應(yīng)注意的三個問題道上穩(wěn)定的運行速度由v=?判10例2(多選)(2018江蘇淮安、宿遷質(zhì)量檢測)2017年4月,我國第一艘貨運飛船

天舟一號順利升空,隨后與天宮二號交會對接。假設(shè)天舟一號從B點發(fā)射經(jīng)

過橢圓軌道運動到天宮二號的圓軌道上完成交會,如圖所示。已知天宮二號

的軌道半徑為r,天舟一號沿橢圓軌道運動的周期為T,A、B兩點分別為橢圓

軌道的遠地點和近地點,地球半徑為R,引力常量為G。則

()A.天宮二號的運行速度小于7.9km/sB.天舟一號的發(fā)射速度大于11.2km/sC.根據(jù)題中信息可以求出地球的質(zhì)量D.天舟一號在A點的速度大于天宮二號的運行速度例2(多選)(2018江蘇淮安、宿遷質(zhì)量檢測)2017年411答案

AC解析7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度,衛(wèi)星越高,線速度越小,則天宮二號的

運行速度小于7.9km/s,選項A正確;11.2km/s是第二宇宙速度,是衛(wèi)星脫離地

球引力的最小發(fā)射速度,則天舟一號的發(fā)射速度小于11.2km/s,選項B錯誤;根

據(jù)開普勒第三定律可知,

=常量,已知天宮二號的軌道半徑r,天舟一號的周期T以及半長軸

(r+R),可求得天宮二號的周期T1,再根據(jù)G

=m

r可求解地球的質(zhì)量,選項C正確;天舟一號在A點加速才能進入天宮二號所在的軌道,

則天舟一號在A點的速度小于天宮二號的運行速度,選項D錯誤。答案

AC解析7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度,12變式(2018江蘇單科,1,3分)我國高分系列衛(wèi)星的高分辨對地觀察能力不斷

提高。今年5月9日發(fā)射的“高分五號”軌道高度約為705km,之前已運行的

“高分四號”軌道高度約為36000km,它們都繞地球做圓周運動。與“高分

四號”相比,下列物理量中“高分五號”較小的是

()A.周期

B.角速度C.線速度

D.向心加速度變式(2018江蘇單科,1,3分)我國高分系列衛(wèi)星的高分辨13答案

A解析本題考查萬有引力定律及其應(yīng)用、宇宙航行。設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星

質(zhì)量為m,軌道半徑為r,衛(wèi)星繞地球做圓周運動,萬有引力提供向心力,即G

=

,結(jié)合v=ωr,ω=

,a=

,解得v=

,ω=

,T=

,a=

,可知v∝

,ω∝

,T∝

,a∝

,由題知r四>r五,結(jié)合上面式子得v五>v四,ω五>ω四,a五>a四,T五<T四,故B、C、D三項均錯,A項正確。答案

A解析本題考查萬有引力定律及其應(yīng)用、宇宙航行。14三、牛頓運動定律及應(yīng)用解答思路三、牛頓運動定律及應(yīng)用15例3(2017江蘇宿遷二模)如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,

上端放置一物體(物體與彈簧不拴接),初始時物體處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直

向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運動,拉力F與物體位

移x之間的關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2),則下列結(jié)論正確的是

()

例3(2017江蘇宿遷二模)如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固16A.物體的加速度大小為5m/s2B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cmC.物體的質(zhì)量為3kgD.物體與彈簧分離時,彈簧處于壓縮狀態(tài)A.物體的加速度大小為5m/s217答案

A解析剛開始物體處于靜止狀態(tài),重力和彈力二力平衡,有mg=kx,拉力F1為10

N時,彈簧彈力和重力平衡,合力等于拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有F1+kx-mg=ma,

物體與彈簧分離后,拉力F2為30N,根據(jù)牛頓第二定律,有F2-mg=ma,代入數(shù)據(jù)

解得,m=2kg,k=500N/m=5N/cm,a=5m/s2,故B、C項錯誤,A項正確;物體與彈

簧分離時,彈簧恢復(fù)原長,故D項錯誤。答案

A解析剛開始物體處于靜止狀態(tài),重力和彈力二力平18變式(2018江蘇蘇北四市第一次調(diào)研)如圖所示,物塊以速度v0從粗糙斜面底

端沿斜面上滑,達到最高點后沿斜面返回。下列v-t圖像能正確反映物塊運動

規(guī)律的是

()

變式(2018江蘇蘇北四市第一次調(diào)研)如圖所示,物塊以速度19答案

C解析根據(jù)牛頓第二定律可知,上滑過程的加速度大小為a1=

,下滑過程的加速度大小為a2=

,故a1>a2,上滑和下滑運動方向相反,故C項正確。答案

C解析根據(jù)牛頓第二定律可知,上滑過程的加速度大20四、曲線運動1.平拋運動的解題思路(各自獨立,分別分析)

四、曲線運動212.圓周運動(1)模型1——水平面內(nèi)的圓周運動,一般由牛頓運動定律列方程(F=m

=mrω2=mωv=mr

)求解。(2)模型2——豎直面內(nèi)的圓周運動(繩球模型和桿球模型),通過最高點和最低

點的速度常利用動能定理(或機械能守恒定律)來建立聯(lián)系,然后結(jié)合牛頓第

二定律進行動力學分析求解。①繩球模型:小球能通過最高點的條件是v≥

。②桿球模型:小球能通過最高點的條件是v≥0。3.對于平拋或類平拋運動與圓周運動組合的問題,應(yīng)用合成與分解的思想分

析這兩種運動轉(zhuǎn)折點的速度是解題的關(guān)鍵。2.圓周運動3.對于平拋或類平拋運動與圓周運動組合的問題,應(yīng)22例4(2018江蘇單科,3,3分)某彈射管每次彈出的小球速度相等。在沿光滑

豎直軌道自由下落過程中,該彈射管保持水平,先后彈出兩只小球。忽略空氣

阻力,兩只小球落到水平地面的

()A.時刻相同,地點相同

B.時刻相同,地點不同C.時刻不同,地點相同

D.時刻不同,地點不同例4(2018江蘇單科,3,3分)某彈射管每次彈出的小球速23答案

B解析本題考查運動的合成與分解。由題意知,在豎直方向上,兩只小球同時

同高度自由下落,運動狀態(tài)始終相同,由h=

gt2知落到水平地面的時刻相同。在水平方向上,小球被彈出后做速度相等的勻速直線運動,但先拋出的小球水

平方向運動時間較長,由x=v0t知,x先>x后,即兩只小球落到水平地面的地點不

同。故選B。答案

B解析本題考查運動的合成與分解。由題意知,在豎24拓展(2017江蘇南通模擬)如圖甲所示,一長為l的輕繩,一端穿在過O點的水

平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量未知的小球,整個裝置繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。

小球通過最高點時,繩對小球的拉力F與其速度平方v2的關(guān)系如圖乙所示,重

力加速度為g,下列判斷正確的是

()

拓展(2017江蘇南通模擬)如圖甲所示,一長為l的輕繩,一25A.b可以等于0B.可求出重力加速度gC.繩長不變,用質(zhì)量不同的球做實驗,得到的圖線斜率不變D.繩長不變,用質(zhì)量較大的球做實驗,圖線b點的位置將往右移A.b可以等于026答案

B解析小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,在最高點的最小速度v=

,故b不可能為零,故A項錯誤;當F=0時,根據(jù)牛頓第二定律有:mg=m

,解得g=

=

,故B項正確;根據(jù)F=m

-mg知,題圖乙圖線的斜率k=

,繩長不變,用質(zhì)量不同的球做實驗,圖線斜率會變,故C項錯誤;當F=0時,g=

,可知b點的位置與小球的質(zhì)量無關(guān),繩長不變,用質(zhì)量較大的球做實驗,圖線b點的位置不變,故D項錯誤。答案

B解析小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,在最高點的最小27五、板塊模型滑塊—木板問題的分析方法五、板塊模型28例5(2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市一調(diào))一長輕質(zhì)薄硬紙片置于光滑水平地面上,

其上放質(zhì)量均為1kg的A、B兩物塊,A、B與薄硬紙片之間的動摩擦因數(shù)分別

為μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示。已知最大靜摩擦力等

于滑動摩擦力,g取10m/s2。下列說法正確的是()

A.若F=1.5N,則A物塊所受摩擦力大小為1.5NB.若F=8N,則B物塊的加速度為4.0m/s2C.無論力F多大,A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動D.無論力F多大,B與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動例5(2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市一調(diào))一長輕質(zhì)薄硬紙片置于光29答案

C

解析

A與紙片間的最大靜摩擦力為:fA=μ1mAg=0.3×1×10N=3N,B與紙片間

的最大靜摩擦力為:fB=μ2mBg=0.2×1×10N=2N;當F=1.5N<fA,所以A、B與紙片

保持相對靜止,整體在F作用下向左勻加速運動,加速度為a1=

=

m/s2=0.75m/s2,此時對A:F-fA1=mAa1,解得fA1=0.75N,故A項錯誤;物塊B做加速運動

的最大加速度為aBm=

=μ2g=2m/s2,若F=8N,A、B相對薄紙片靜止時,則加速度為a2=

=

m/s2=4m/s2>2m/s2,則此時B相對紙片發(fā)生相對滑動,則B的加速度仍為2m/s2,選項B、D錯誤;由以上分析可知當紙片的加速度為答案

C

解析

A與紙片間的最大靜摩擦力為302m/s2時B相對紙片將要發(fā)生相對滑動,此時紙片受到的摩擦力為2N,即紙片對