高考物理第二轮复习专题：物体平衡力和运动.ppt

高考第二轮复习专题：物体平衡力和运动,力和运动的关系涉及到的知识点？此专题在高考中的地位，命题点、题的类型。历年高考题中出现情况。,课前准备（准备课上总结交流）一、请总结高中阶段你所学过的物体受力有哪些情况？都是什么力？与计算力有关的物理量有那些？这些力的计算式如何？ 二、请总结高中阶段你所学过的物体运动情况有哪些？都是什么运动？这些运动有怎样的特点？描述运动和运动状态改变有哪些物理量？运动学公式如何？,物体的受力情况 一、首先是场力：有重力（万有引力）、库仑力、电场力、磁体间的磁场力、安培力、洛仑兹力 二、其次是否有牵引力、接触的弹力（运动、形变） 三、最后是摩擦力（弹力接触面上） 与力有关的物理量有 将零散的知识系统整合,注意： 力是状态量，具有瞬时性。 力的计算公式都是决定式（注意洛伦兹力）。 某些力具有被动性（弹力、静摩擦力）。 区分性质力、效果力，分析物体 受力时只分析性质力，不分析效果力。 对几种力的考查通过怎样的方式考查,二、物体运动情况（由合外力和初速度决定） 1.平衡态（保持静止或匀速直线运动） 2.匀变速直线运动（自由落体、竖直上抛运动） 3.平抛和类平抛运动 4.匀速圆周运动 5.简谐运动 6.简谐波 与运动有关的量 将零散的知识系统整合,注意：研究力时注意力的合成和分解，研究运动时注意运动的合成和分解，建立等效替代的思想，熟练利用平行四边形定则。思维上为了研究问题方便，以直代曲，化繁为简等。 物体到底做什么运动应有哪些因素决定？据牛顿定律系统总结力和运动关系。,力和运动的关系专题注意事项： 1.情境的建立：审题、建模、破题 2.研究对象的选择：整体法、隔离法，微元法。单体，多体。 3.分析受力情况、分析运动情况（过程、状态），画出简图。 4.注意细化过程，注意极值、临界问题（哪些地方容易出现临界问题）。 5.找出受力与运动相互联系的纽带：加速度,6.注意单体多过程，过程之间的特定状态及过程之间的联系。 7.注意多体、多过程运动，建立物体之间的受力、运动量之间的联系。 8.应用数学解决物理问题的能力。（如空间想象、识图、图像、多方程求解，注意通解和特解，有界磁场计算等） 9.规范解题步骤。 10.是否有多解的可能，答案是否具有合理性。是否需要讨论。,物理综合计算题的一般步骤： 1.以谁为对象，或对谁 2.受力分析，或运动分析。注意题中的物理条件、数学条件。 3.哪个过程，或哪个状态。注意多过程，多状态。构建物理模型。 4.运用什么概念公式，什么规律方程。写出概念 （定义）方程，规律方程(状态、过程方程）。 5.注意题中的已知条件或隐含条件，运用的数学规定律，写出辅助方程。 6.写出最后要求的量的算式，最后要求的量如果是字母运算算式中的字母必须是题干中的已知量。数字运算的写出物理量的单位。注意有效数字的要求。 7.注意有无多解的可能。,力和物体平衡 一、知识网络： 二、一般的处理方法： 1.研究对象的选取：隔离整体微元法。 2.处理方法:正交分解；合成或分解；相似三角形法；矢量三角形法；图解法 注意在什么情况下用什么方法简单。,牛顿定律和直线运动 一、知识网络： 二、一般的处理方法： 1.研究对象的选取：隔离整体微元法。 2.处理方法:受力分析；运动分析；加速度 注意多体多过程的分析。,典型例题,06全国23题：天空有近似等高的浓云层. 为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差t=6.0s. 试估算云层下表面的高度. 已知空气中的声速v= 1/3 km/s.,07全国23题15分：甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙从起跑到接棒前的运动是匀加速的。为确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置标记。在某次练习中，甲在接力区前s0=13.5m处做了标记，并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。已知接力区的长度为l=20m。 求：（1）此次练习中乙在接棒前的加速度a。 （2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。,25（20分）两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有分布均匀且随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律如图甲、图乙所示，规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，当t=0时由负极板释放一个初速为零的带负电粒子(不计重力)。已知，电场强度 e0、磁感应强度为b0、粒子的比荷 ，且 ， 两板间距 。试求： 粒子在0to时间内位移的大小与极板间距h的比值 粒子在极板间做圆周运动的最大半径r (用h表示) （3）若板间电场强度e随时间的变化仍如图1所示，磁场的变化改为如图3所示，试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写计算过程）。,24（18分）为训练航天员适应失重状态下的工作与生活，需创造失重环境. 训练时可通过飞行器在空中的某种飞行动作来创造完全失重环境. 若飞行器由速率v1=100m/s时开始进入完全失重状态，从安全考虑，要求速率达v2=500m/s时退出失重试验. 为使失重训练的有效时间最长,飞行器应在空中沿怎样的轨迹飞行？ 请估算最长飞行时间t及飞行的总路程s. 重力加速度取g =10m/s2（温馨提示：尝试画出抛体运动轨迹示意图进行分析）,06全国24题19分：一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为. 初始时，传送带与煤块都是静止的. 现让传送带以恒定的加速度0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动. 经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动. 求此黑色痕迹的长度.,04年全国25题21分：一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的ab边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。现突然以恒定的加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向沿水平的方向且垂直于ab边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）,04全国24题图：中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面（纸面）向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1; c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2， 它们都垂直于导轨并与导轨保 持光滑接触。两杆与导轨构成 的回路的总电阻为r。f为作用 于金属杆x1y1上的竖直向上的 恒力。已知两杆运动到图示位 置时，已匀速向上运动，求此 时作用于两杆的重力的功率的 大小和回路电阻上的热功率,07全国25题：两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点o为原点，如图所示。在y0，00， xa的区域由垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为b。在o点处有一小孔，一束质量为m、带电量为q（q0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0a的区域中运动的时间之比为25，在磁场中运动的总时间为7t/12，其中t为该粒子在磁感应强度为b的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。,如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面的匀强磁场, 磁感应强度为b,在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为e，一质量为m，电量为q的粒子从坐标原点o沿着y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与o点的距离为l，求此时粒子射出时的速度（重力不记）,x轴上方有场强为e的匀强电场，x轴下方有匀强磁场b，方向如图所示。在x轴上有一点c，离o点的距离l，现有一带正电的离子+q在y轴上的a点由静止释放后，恰好经过c点。问a点的坐标应满足什么条件？,【解答】离子从a点释放后，在电场力的作用下加速运动，然后以一定的速度v进入磁场，在洛仑兹力作用下做半个圆运动，又进入电场做减速运动，速度减为零后又加速运动，如此往复。要使离子经过c点，o、c的距离应等于离子圆运动轨迹直径的整数倍，即 l=n(2r) (n=1、2、3) 设离子进入磁场的速度v，由牛顿第二定律 qvb=mv2/r 在电场中，根据动能定理 qey=mv2/2 联立 得 y=qb2l2/(8n2me） (n=1、2、3),如图真空中两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a，b，c和d，外筒的外半径为r0，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线的匀强磁场，磁感应强度b，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m，带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的s点出发，初速为0。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点s，则两电极之间的电压u应是多少？（不计重力）,2005年全国25：图1 中b 为电源，电动势27v，内阻不计。固定电阻r1=500，r2为光敏电阻。c为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0 10-2 m ，两极板的间距d = 1.0 10-2m。s为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m 。p为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a 、b和c构成，它可绕aa轴转动。当细光束通过扇形a 、b 、c照射光敏电阻r2时，r2的阻值分别为1000、2000、4500。有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0106m/s 连续不断地射入c 。已知电子电量e=1.6 10-19c，电子质量m=9 10-31 kg。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在r2上的光强发生变化时r2阻值立即有相应的改变。,（1）设圆盘不转动，细光束通过b 照射到r2上，求电子到达屏s上时，它离o点的距离y 。（计算结果保留二位有效数字）。 （2）设转盘按图1 中箭头方向匀速转动，每3 秒转一圈。取光束照在a 、b分界处时t0 ，试在图2 给出的坐标纸上，画出电子到达屏s 上时，它离o点的距离y 随时间t 的变化图线（06s 间）。要求在y 轴上标出图线最高点与最低点的值。（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分。）,图3,(1997年全国26) .(12分)如图1所示,真空室中电极k发出的电子(初速不计)经过u0=1000伏的加速电场后,由小孔s沿两水平金属板a、b间的中心线射入.a、b板长l=0.20米,相距d=0.020米,加在a、b两板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示.设a、b间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极