新编高考物理难点专题突破(13个专题)

1、新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 1 难点突破难点突破 1 杆、绳或多物体的平衡问题分析杆、绳或多物体的平衡问题分析 选取研究对象是解决物理问题的首要环节若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的选取研究对象是解决物理问题的首要环节若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法对于多物体平衡问题，如果不平衡问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法对于多物体平衡问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少

2、，求解简便隔离法的目的是将内力转换为外力以便于计算，因此涉及内力计算时一般使用隔求解简便隔离法的目的是将内力转换为外力以便于计算，因此涉及内力计算时一般使用隔离法很多情况下，采用整体法和隔离法相结合的方法离法很多情况下，采用整体法和隔离法相结合的方法 1“动杆动杆”与与“定杆定杆” 轻杆模型是物体间连接的一种典型方式中学物理一般讨论杆与墙、铰链轻杆模型是物体间连接的一种典型方式中学物理一般讨论杆与墙、铰链(动杆动杆)和和插入插入或固定或固定(定杆定杆)两种连接方式两种连接方式“动杆动杆”多是多是“二力杆二力杆”，轻杆两端所受弹力方向一定沿着杆，轻杆两端所受弹力方向一定沿着杆的方向的方向“定杆定

3、杆”固定不能转动，轻杆两端所受弹力方向不一定沿着杆的方向固定不能转动，轻杆两端所受弹力方向不一定沿着杆的方向 2“活结活结”与与“死结死结” 轻绳两段分界处受力点不能移动轻绳两段分界处受力点不能移动(“死结死结”)，相当于两根独立绳子，相当于两根独立绳子，“死结死结”两侧的绳两侧的绳子弹力不一定等大当轻绳跨过滑轮或光滑钩子时，绳上的着力点可以移动形成子弹力不一定等大当轻绳跨过滑轮或光滑钩子时，绳上的着力点可以移动形成“活结活结”，“活结活结”两侧绳子的弹力一定等大，其合力一定沿着两段绳的夹角平分线两侧绳子的弹力一定等大，其合力一定沿着两段绳的夹角平分线 3“轻绳轻绳”与与“重绳重绳” 沿水平方

4、向向两端反向拉沿水平方向向两端反向拉“轻绳轻绳”，“轻绳轻绳”呈直线，呈直线，“重绳重绳”(质点串、链条等质点串、链条等)两端两端悬悬挂呈曲线均匀绳中各处张力均沿绳切线方向挂呈曲线均匀绳中各处张力均沿绳切线方向 【典例【典例 1】 (多选多选)如图所示，甲、乙两个小球的质量均为如图所示，甲、乙两个小球的质量均为 m，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂在天花板上现分别用大小相等的为在天花板上现分别用大小相等的为 F 水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧则平水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧则平衡时两球的可能位置是下面的衡时两球的可能位置是下面的( ) 新

5、编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 2 【解析】【解析】 用整体法分析，把两个小球看作一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的用整体法分析，把两个小球看作一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力重力 2mg、水平向左的力、水平向左的力 F(甲受到的甲受到的)、水平向右的力、水平向右的力 F(乙受到的乙受到的)和细线和细线 1 的拉力，两水平的拉力，两水平力相互平衡，故细线力相互平衡，故细线 1 的拉力一定与重力的拉力一定与重力 2mg 等大反向，即细线等大反向，即细线 1 一定竖直；再用隔离法，一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到向下的重力分析乙球受力的情况，乙球受到

6、向下的重力 mg，水平向右的拉力，水平向右的拉力 F，细线，细线 2 的拉力的拉力 F2.要使要使得乙球受力平衡，细线得乙球受力平衡，细线 2 必须向右倾斜必须向右倾斜 【答案】【答案】 A 【典例【典例 2】 如图所示，一根匀质绳的质量为如图所示，一根匀质绳的质量为 M，其两端固定在天花板上的，其两端固定在天花板上的 A、B 两点，在绳的中点两点，在绳的中点悬挂一质量为悬挂一质量为 m 的重物，悬挂绳的质量不计，设的重物，悬挂绳的质量不计，设 、 为绳的端点和中点处的切线方向与竖为绳的端点和中点处的切线方向与竖直方向的夹角，试求直方向的夹角，试求tantan的大小的大小 【解析】【解析】 设

7、悬点设悬点 A 处对绳的拉力大小为处对绳的拉力大小为 F1，由对称性可知点，由对称性可知点 B 处对绳的拉力大小也处对绳的拉力大小也为为 F1.取取 M 和和 m 为一整体，由平衡条件得为一整体，由平衡条件得 2F1cos(Mm)g 设绳在设绳在 P 点的张力大小为点的张力大小为 F2，对，对 P 点由平衡条件得点由平衡条件得 2F2cosmg 再以再以 AP 段绳为研究对象，由水平方向合力为零可得段绳为研究对象，由水平方向合力为零可得 F1sinF2sin 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 3 以上三式联立可得以上三式联立可得tantanmMm. 【答案】【答案】 mMm (

8、多选多选)如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为 m 和和 2m 的四个木块，其中两个质量为的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为 ，两木块与水平面间的动，两木块与水平面间的动摩擦因数相同，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力现用水平拉力摩擦因数相同，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力现用水平拉力 F 拉其中一个质量为拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块一起匀速运动，则需要满足的条件是的木块，使四个木块一起匀速运动，则需要满足的条件是( ) A木块与水平面间的

9、动摩擦因数最大为木块与水平面间的动摩擦因数最大为3 B木块与水平面间的动摩擦因数最大为木块与水平面间的动摩擦因数最大为23 C水平拉力水平拉力 F 最大最大为为 2mg D水平拉力水平拉力 F 最大为最大为 3mg 解析：解析：左边两个木块间达到最大静摩擦力左边两个木块间达到最大静摩擦力 mg 时，质量为时，质量为 2m的木块受到地面的滑动摩的木块受到地面的滑动摩擦力为擦力为 3mgmg，所以木块与水平面间的动摩擦因数最大为，所以木块与水平面间的动摩擦因数最大为3，以整体为研究对象，以整体为研究对象，当当 3时，时，F 有最大值为有最大值为 2mg. 答案：答案：AC 新编高考物理新编高考物理

10、难点难点专题突破专题突破 4 如图所示，质量为如图所示，质量为 m 的匀质细绳，一端系在天花板上的的匀质细绳，一端系在天花板上的 A 点，另一端系在竖直墙壁上点，另一端系在竖直墙壁上的的 B 点，平衡后点，平衡后最低点为最低点为 C 点现测得点现测得 AC 段绳长是段绳长是 BC 段绳长的段绳长的 n 倍，且绳子倍，且绳子 B 端的切线端的切线与墙壁的夹角为与墙壁的夹角为 .试求绳子在试求绳子在 C 处和在处和在 A 处的弹力分别为多大？处的弹力分别为多大？(重力加速度为重力加速度为 g) 解析：解析：以以 BC 段绳子为研究对象，设绳子段绳子为研究对象，设绳子 B 端所受弹力为端所受弹力为

11、TB，C 处所受弹力为处所受弹力为 TC，如，如图甲所示图甲所示 TBcos1n1mg，TBsinTC 联立解得联立解得 TC1n1mgtan 以以 AC 段绳子为研究对象，设绳子段绳子为研究对象，设绳子 A 端所受弹力为端所受弹力为 TA，TA与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为 ，C 处处所受弹力为所受弹力为 TC，如图乙所示，如图乙所示 TAsinnn1mg，TAcosTC，TCTC 联立解得联立解得 TA1n1mgn2tan2. 难点突破难点突破 2 牛顿运动定律在滑块牛顿运动定律在滑块滑板类问题中的应用滑板类问题中的应用 1滑块滑块滑板类问题的特点滑板类问题的特点 涉及两个物体，并且

12、物体间存在相对滑动涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动 2滑块和滑板常见的两种位移关系滑块和滑板常见的两种位移关系 滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中， 若滑块和滑板同向运动， 位移之差等于板长；滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中， 若滑块和滑板同向运动， 位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长反向运动时，位移之和等于板长 3滑块滑块滑板类问题的解题方法滑板类问题的解题方法 此类问题涉及两个物体、此类问题涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各运动过程的加速度各物体在各运动过程的加速度(注意

13、两过程的连接处加速度可能突变注意两过程的连接处加速度可能突变)，找出物体之间的位移，找出物体之间的位移新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 5 (路程路程)关系或速度关系是解题的突破口求解中更应注意联系两个过程的纽带，每一个过程关系或速度关系是解题的突破口求解中更应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度的末速度是下一个过程的初速度 【典例】【典例】 如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块已如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块已知木块的质量知木块的质量 m1 kg，木板的质量，木板的质量 M4 kg，长，长 L

14、2.5 m，上表面光滑，下表面与地面之，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数间的动摩擦因数 0.2.现用水平恒力现用水平恒力 F20 N 拉木板，拉木板，g 取取 10 m/s2. (1)求木板加速度的大小求木板加速度的大小 (2)要使木块能滑离木板，求水平恒力要使木块能滑离木板，求水平恒力 F 作用的最短时间；作用的最短时间； (3)如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为10.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加

15、的拉力应满足什么条件？ (4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为 30 N，则木块滑离木板需要多长时间？，则木块滑离木板需要多长时间？ 【解析】【解析】 (1)木板受到的摩擦力木板受到的摩擦力 f(Mm)g10 N 木木板的加速度板的加速度 aFfM2.5 m/s2. (2)设拉力设拉力 F 作用作用 t 时间后撤去时间后撤去 F 撤去后，木板的加速度为撤去后，木板的加速度为 afM2.5 m/s2a 木板先做

16、匀加速运动，后做匀减速运动，且时间相等，故木板先做匀加速运动，后做匀减速运动，且时间相等，故 at2L 解得：解得：t1 s，即，即 F 作用的最短时间为作用的最短时间为 1 s. (3)设木块的最大加速度为设木块的最大加速度为 a木块木块，木板的最大加速度为，木板的最大加速度为 a木板木板，则，则 1mgma木块木块 解得：解得：a木块木块1g3 m/s2 对木板：对木板：F11mg(Mm)gMa木板木板 木板能从木块的下方抽出的条件：木板能从木块的下方抽出的条件：a木板木板a木块木块 解得：解得：F125 N. (4)木块的加速度木块的加速度 a木块木块1g3 m/s2 木板的加速度木板的

17、加速度 a木板木板F21mg Mm gM4.25 m/s2 木块滑离木板时，两者的位移关系为木块滑离木板时，两者的位移关系为 s木板木板s木块木块L，即，即12a木板木板t212a木块木块t2L 代入数据解得：代入数据解得：t2 s. 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 6 如图所示， 质量如图所示， 质量M8 kg的小车放在光滑水平面上， 在小车左端加一水平推力的小车放在光滑水平面上， 在小车左端加一水平推力 F8 N 当 当 小车向右运动的速度达到小车向右运动的速度达到 3 m/s 时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量 m2 kg的

18、小物块小物块与小车间的动摩擦因数的小物块小物块与小车间的动摩擦因数 0.2，小车足够长，小车足够长g 取取 10 m/s2，则：，则： (1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大； (2)经多长时间两者达到相同的速度；经多长时间两者达到相同的速度； (3)从小物块放上小车开始，经过从小物块放上小车开始，经过 t3 s 小物块通过的位移大小为多少？小物块通过的位移大小为多少？ 解析：解析：(1)小物块的加速度小物块的加速度 amg2 m/s2 小车的加速度小车的加速度 aMFmgM0.5 m/s2 (2)由由 amtv0aMt，得，得 t2 s，

19、v同同22 m/s4 m/s (3)在开始在开始 2 s 内，小物块通过的位移内，小物块通过的位移 x112amt24 m 在接下来的在接下来的 1 s 内小物块与小车相对静止，一起做匀加速运动，加速度内小物块与小车相对静止，一起做匀加速运动，加速度 aFMm0.8 m/s2 小物块的位移小物块的位移 x2v同同t12at24.4 m 通过的总位移通过的总位移 xx1x28.4 m. 答案：答案：(1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)2 s (3)8.4 m 如图所示，将小砝如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉

20、力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为m1和和 m2，各接触面间的动摩擦因数均为，各接触面间的动摩擦因数均为 .重力加速度为重力加速度为 g. 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 7 (1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小； (2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小； (3)本实验中，本实验中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝码

21、与纸板左端的距离，砝码与纸板左端的距离 d0.1 m，取，取 g10 m/s2.若砝码移动的距离超若砝码移动的距离超过过 l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？拉力至少多大？ 解析：解析：(1)砝码对纸板的摩擦力砝码对纸板的摩擦力 f1m1g 桌面对纸板的滑动摩擦力桌面对纸板的滑动摩擦力 f2(m1m2)g ff1f2 解得解得 f(2m1m2)g (2)设砝码的加速度为设砝码的加速度为 a1，纸板的加速度为，纸板的加速度为 a2，则，则 f1m1a1 Ff1f2m2a2 发生相对运动则发生相对运动则 a2a1 解得解得

22、F2(m1m2)g (3)纸板抽出前，砝码运动的距离纸板抽出前，砝码运动的距离 x112a1t21 纸板运动的距离纸板运动的距离 dx112a2t21 纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离 x212a3t22 lx1x2 由题意知由题意知 a1a3，a1t1a3t2 解得解得 F2m1(1dl)m2g 代入数据得代入数据得 F22.4 N. 答案：答案：(1)(2m1m2)g (2)F2(m1m2)g (3)22.4 N 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 8 难点突破难点突破 3 天体表面的重力加速度天体表面的重力加速度 重力加速度重力加速度“g

23、”在有关天体运动的习题中经常会露出在有关天体运动的习题中经常会露出“倩影倩影”，它往，它往往是求解万有引力往是求解万有引力与运动学综合问题的与运动学综合问题的“媒介媒介”，它能将天体运动与自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动，它能将天体运动与自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动进行综合求解地球进行综合求解地球(或星球或星球)表面及其附近重力加速度的方法有两种：表面及其附近重力加速度的方法有两种： 1根据中心天体的质量和半径求中心天体表面的重力加速度根据中心天体的质量和半径求中心天体表面的重力加速度 以中心天体为地球为例，重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力并非地球对以中心天体为地球为例

24、，重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力并非地球对物体的万有引力，它只是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心物体的万有引力，它只是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，如图所示力，如图所示 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 9 实际上因地球自转而导致的重力和万有引力的差别很小，忽略这实际上因地球自转而导致的重力和万有引力的差别很小，忽略这种差别时，物体的重力种差别时，物体的重力就等于万有引力，即就等于万有引力，即 地球表面：地球表面：GMmR2mg 地球表面高地球表面高 h处：处：GMm Rh 2mgh 式中式中 M、R 分别

25、为地球的质量和半径，分别为地球的质量和半径，g、gh分别为地球表面和地球表面高分别为地球表面和地球表面高 h 处的重力处的重力加速度，加速度， 解得解得 gGMR2，ghGM Rh 2 进一步可得进一步可得ggh RhR2. 2根据在其他星体表面及其附近的抛体运动的规律求重力加速度根据在其他星体表面及其附近的抛体运动的规律求重力加速度 其他星体表面及其附近的抛体运动，如平抛运动和竖直上抛运动、自由落体运动与地球其他星体表面及其附近的抛体运动，如平抛运动和竖直上抛运动、自由落体运动与地球表面上抛体运动规律相同表面上抛体运动规律相同 【典例【典例 1】 设地球为均匀球体，半径为设地球为均匀球体，半

26、径为 R，质量为，质量为 M，自转角速度为，自转角速度为 ，万有引力恒，万有引力恒量为量为 G，地球两极重力加速度为，地球两极重力加速度为 g1，赤道重力加速度为，赤道重力加速度为 g2.则则( ) Ag1g2GMR2 Bg1GMR2g2GMR22R Cg2GMR2g1GMR22R Dg1g2GMR22R 【解析】【解析】 对极地上的物体有对极地上的物体有 GMmR2mg1，解得，解得 g1GMR2，对赤道上物体，有，对赤道上物体，有 GMmR2新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 10 mg2m2R，解得，解得 g2GMR22R，选项，选项 B 正确正确 【答案】【答案】 B 【

27、典例【典例 2】 假设地球是一半径为假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体一矿井深度为、质量分布均匀的球体一矿井深度为 d.已知质量已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( ) A1dR B1dR C. RdR2 D. RRd2 【解析】【解析】 在地球表面在地球表面 mgGMR2m，又，又 M43R3，解得，解得 g43GR.因为球壳对球内物因为球壳对球内物体的引力为零，所以在深为体的引力为零，所以在深为 d 的矿井内的矿井内 mgGM Rd 2m，又，又 M43(Rd)3，

28、解得，解得 g43G(Rd)，所以，所以ggRdR1dR. 【答案】【答案】 A 因为因为“光纤之父光纤之父”高锟的杰出贡献，早在高锟的杰出贡献，早在 1996 年中国科学院紫金山天文台就将一颗于年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981 年年 12 月月 3 日发现的国际编号为日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为的小行星命名为“高锟星高锟星”假设假设“高锟星高锟星”为为均匀的球体，其质量为地球质量的均匀的球体，其质量为地球质量的 1/k 倍，半径为地球半径的倍，半径为地球半径的 1/q 倍，则倍，则“高锟星高锟星”表面的表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的比值为重力加速度与地球表

29、面的重力加速度的比值为( ) Aq/k Bk/q Cq2/k Dk2/q 解析：解析：g地地GM地地r2地地，g高高GM高高r2高高，所以，所以g高高g地地M高高M地地r2地地r2高高1k q2q2k，选项，选项 C 正确正确 答案：答案：C 一质量为一质量为 1.6 kg 物体在地球表面重物体在地球表面重 16 N， 放在以加速度， 放在以加速度 a5 m/s2加速上升的火箭舱内，加速上升的火箭舱内，用台秤测量时，用台秤测量时，发现视重是发现视重是 9 N，不计地球自转影响，则火箭此时离地面的高度为地球半径，不计地球自转影响，则火箭此时离地面的高度为地球半径R 的的( ) A2 倍倍 B3

30、倍倍 C4 倍倍 D一半一半 解析：解析：在上升的火箭舱内在上升的火箭舱内 F1mgma，F1大小等于视重大小等于视重 9 N，解得，解得 mg1 N，又，又新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 11 mg16 N，故，故gg RRh2116，解得，解得 h3R. 答案：答案：B 难点突破难点突破 4 变力做功的计算变力做功的计算 功的定义式功的定义式 WFscos 仅仅适用于恒力适用于恒力 F 做功的计算，变力做功可以通过化做功的计算，变力做功可以通过化“变变”为为“恒恒”或等效代换的思想求解，主要方法有：或等效代换的思想求解，主要方法有： 1微元法：就是将变力做功的空间微元法：

31、就是将变力做功的空间(位移位移)无限划分为相等的小段，在每个小段里变力便无限划分为相等的小段，在每个小段里变力便可看作恒力， 每个小段里的功可由公式可看作恒力， 每个小段里的功可由公式 WFscos 计算， 整个过程中变力的功就是各小段里计算， 整个过程中变力的功就是各小段里“恒力恒力”功的总和，即功的总和，即 W总总Fscos. 2图象法：画出变力图象法：画出变力 F 与位移与位移 s 的图象，则的图象，则 Fs 图线与图线与 s 轴所围的轴所围的“面积面积”表示该过表示该过程中变力程中变力 F 做的功做的功 3力的平均值法：在力的方向不变，大小与位移呈线性关系的直线运动中，可先求该力的平均

32、值法：在力的方向不变，大小与位移呈线性关系的直线运动中，可先求该新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 12 变力对位移的平均值变力对位移的平均值 F F1F22，再由，再由 W F s 计算计算 4动能定理或功能关系法：当物体运动过程中始末两个状态的速度已知时，用动能定动能定理或功能关系法：当物体运动过程中始末两个状态的速度已知时，用动能定理理WEk或功能关系求变力做的功是非常方便的或功能关系求变力做的功是非常方便的(当然也可求恒力做的功当然也可求恒力做的功) 5转换研究对象法：运动问题中，在一些特定条件下，可以找到与变力做的功相等的转换研究对象法：运动问题中，在一些特定条件下，可

33、以找到与变力做的功相等的恒力做的功，这样，就可将求变力做的功转化为计算恒力做的功恒力做的功，这样，就可将求变力做的功转化为计算恒力做的功 6特定情形：特定情形：用用 WPt 可求机车恒功率运行时，发动机做的功；可求机车恒功率运行时，发动机做的功；电场力做的功可电场力做的功可用用 WABqUAB求解求解 【典例【典例 1】 如图所示， 质量为如图所示， 质量为 m 的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的 k 倍，倍，物块与转轴物块与转轴 OO相距相距 R，物块随转台由静止开始转动，转速缓慢增大，当转速增加到一定，物块随转台由静止开始转动，转速缓慢增大

34、，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功最接近做的功最接近( ) A0 B2kmgR C2kmgR D.12kmgR 【解析】【解析】 在转速增加的过程中，转台对物块的摩擦力是不断变化的在转速增加的过程中，转台对物块的摩擦力是不断变化的，当转速增加到一定值时，物，当转速增加到一定值时，物新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 13 块在转台上即将滑动，说明此时静摩擦力块在转台上即将滑动，说明此时静摩擦力 Ff达到最大，其指向圆心的分量达到最大

35、，其指向圆心的分量 F1提供向心力，提供向心力，即即 F1mv2R 由于转台缓慢加速，使物块加速的分力由于转台缓慢加速，使物块加速的分力 F2很小，因此可近似认为很小，因此可近似认为 F1Ffkmg 在这一过程中对物块由动能定理，有在这一过程中对物块由动能定理，有 Wf12mv2 由由知，转台对物块所做的功知，转台对物块所做的功 Wf12kmgR. 【答案】【答案】 D 【典例【典例 2】 为登月探测月球，上海航天研制了为登月探测月球，上海航天研制了“月球车月球车”，如图甲所示某探究性学，如图甲所示某探究性学习小组对习小组对“月球车月球车”的性能进行研究他们让的性能进行研究他们让“月球车月球车

36、”在水平地面上由静止开始运动，并在水平地面上由静止开始运动，并将将“月球车月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图乙所示的运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图乙所示的 vt 图象，已知图象，已知 0t1段为过原点的倾斜直线：段为过原点的倾斜直线：t110 s 内内“月球车月球车”牵引力的功率保持不变，且牵引力的功率保持不变，且 P1.2 kW,710 s 段为平行于横轴的直线；在段为平行于横轴的直线；在 10 s 末停止遥控，让末停止遥控，让“月球车月球车”自由滑行，自由滑行，“月球车月球车”质量质量m100 kg，整个过程中，整个过程中“月球车月球车”受到的阻力受到的阻力 f

37、 大小不变大小不变 (1)求求“月球车月球车”所受阻力所受阻力 f 的大小和的大小和“月球车月球车”匀速运动时的速度大小；匀速运动时的速度大小； (2)求求“月球车月球车”在加速运动过程中的总位移在加速运动过程中的总位移 s； (3)求求 013 s 内牵引力所做的总功；内牵引力所做的总功； (4)画出画出“月球车月球车”整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象 【解析】【解析】 (1)在在 10 s 末撤去牵引力后，末撤去牵引力后，“月球车月球车”只在阻力只在阻力 f 作用下做匀减速运动，由作用下做匀减速运动，由图象可得图象可得 av13 s 由牛

38、顿第二定律得，其阻力由牛顿第二定律得，其阻力 fma 710 s 内内“月球车月球车”匀速运动，设牵引力为匀速运动，设牵引力为 F，则，则 Ff 由由 PFv1可得可得“月球车月球车”匀速运动时的速度匀速运动时的速度 v1PFPf 联立解得联立解得 v16 m/s，a2 m/s2，f200 N. (2)“月球车月球车”的加速度运动过程可分为的加速度运动过程可分为 0t1时间内的匀加速运动和时间内的匀加速运动和 t17 s时间内的变时间内的变新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 14 加速运动两个阶段加速运动两个阶段t1时功率为时功率为 P1.2 kW，速度为，速度为 vt3 m/s

39、 由由 PF1vt可得此时牵引力为可得此时牵引力为 F1Pvt400 N 由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：F1fma1，解得，解得 0t1时间内的加速度大小为时间内的加速度大小为 a1F1fm2 m/s2 匀加速运动的时间匀加速运动的时间 t1vta11.5 s 匀加速运动的位移匀加速运动的位移 s112a1t212.25 m 在在 07 s 内由动能定理可得内由动能定理可得 F1s1P(7 st1)fs12mv2112mv20 代入数据解得代入数据解得“月球车月球车”在加速运动过程中的总位移在加速运动过程中的总位移 s28.5 m. (3)在在 01.5 s 内，牵引力做功内，牵引力做功 W

40、1F1s14002.25 J900 J 在在 1.510 s 内，牵引力做功内，牵引力做功 W2Pt1 200(101.5) J10 200 J 10 s 后，停止遥控，牵引力做功为零后，停止遥控，牵引力做功为零 013 s 内牵引力所做内牵引力所做的总功的总功 WW1W211 100 J. (4)“月球车月球车”在在 01.5 s 内做匀加速直线运动，速度内做匀加速直线运动，速度 va1t(t1.5 s)，功率，功率 PF1vF1a1t(t1.5 s)，1.510 s 内内“月球车月球车”牵引力的功率保持不变，为牵引力的功率保持不变，为 P1.2 kW，此后，此后“月球月球车车”牵引力的功率

41、为牵引力的功率为 0.“月球车月球车”整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象如图所整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象如图所示示 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 15 如图所示，如图所示，A、B 两滑块质量均为两滑块质量均为 m，通过铰链用轻杆连接，让轻杆沿竖直方向，通过铰链用轻杆连接，让轻杆沿竖直方向，A 套套在固定的竖立直棒上，在固定的竖立直棒上，B 放置在水平面上，放置在水平面上，A、B 均静止由于扰动，均静止由于扰动，A 开始向下运动，开始向下运动，B沿水平面向右运动滑块沿水平面向右运动滑块 A、B 可视为质点，重力加速度为可视为质点，重力加速度为 g.在在

42、 A 向下运动的过程中，不计向下运动的过程中，不计一切摩擦， 可以证明： 当轻杆转到与水平方向夹角一切摩擦， 可以证明： 当轻杆转到与水平方向夹角 满足满足 sin23时， 滑块时， 滑块 A 的机械能最小 试的机械能最小 试求：求： (1)此时此时 A 的加速度；的加速度； (2)从系统开始运动到从系统开始运动到 A 的机械能最小的过程中，杆对滑块的机械能最小的过程中，杆对滑块 B 做的功做的功 解析：解析：(1)滑块滑块 A 从下滑到未着地前过程中，杆产生从下滑到未着地前过程中，杆产生的弹力对的弹力对 A 先做负功后做正功，先做负功后做正功，A的机械能先减后增，对的机械能先减后增，对 B

43、先做正功后做负功，先做正功后做负功，B 的机械能先增后减，可知的机械能先增后减，可知 A 的机械能最小时的机械能最小时杆的弹力为零，杆的弹力为零，A 在竖直方向仅受重力，故在竖直方向仅受重力，故 A 此刻的加速度此刻的加速度 aAg. (2)设滑块设滑块 A 在下滑到杆与水平方向的夹角为在下滑到杆与水平方向的夹角为 时，二者速度大小分别为时，二者速度大小分别为 vA、vB，由系，由系统机械能守恒得统机械能守恒得 mgl(1sin)12mv2A12mv2B 由于杆不可伸长和缩短，此时沿杆由于杆不可伸长和缩短，此时沿杆方向两滑块分速度相等，有方向两滑块分速度相等，有 vAsinvBcos 联立解得

44、：联立解得：v2B2glsin2(1sin)glsinsin(22sin) 故故 sin23时，时，v2B有最大值有最大值(这就是题目作为已知条件的理论依据这就是题目作为已知条件的理论依据) 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 16 得得 v2B827gl. 对对 B，重力和水平面支持力不做功，根据动能定理得：杆的推力做功，重力和水平面支持力不做功，根据动能定理得：杆的推力做功 W12mv2B427mgl. (多选多选)如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为 m的物体从井中拉出，绳的物体从井中拉出，绳与汽车连接点与汽车连接

45、点 A 距滑轮顶点高为距滑轮顶点高为 h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以速，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以速度度 v 向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向的夹角为向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向的夹角为 30 ，则，则( ) A从开始到绳与水平方向的夹角为从开始到绳与水平方向的夹角为 30 时，绳上拉力做的功为时，绳上拉力做的功为 mgh B从开始到绳与水平方向的夹角为从开始到绳与水平方向的夹角为 30 时，绳上拉力做的功为时，绳上拉力做的功为 mgh38mv2 C在绳与水平方向的夹角为在绳与水平方向的夹角为 30 时，绳上拉力的功率为时

46、，绳上拉力的功率为 mgv D在绳与水平方向的夹角为在绳与水平方向的夹角为 30 时，绳上拉力的功率大于时，绳上拉力的功率大于32mgv 解析：解析： 从开始到绳与水平方向的夹角为从开始到绳与水平方向的夹角为 30 时，物体上升的高度时，物体上升的高度 Hhsin30hh，此时物体，此时物体的速度的速度 vvcos30 ，由动能定理得拉力做的功，由动能定理得拉力做的功 Wmgh12mv2mgh38mv2，A 错、错、B对；在对；在绳与水平方向的夹角为绳与水平方向的夹角为 30 时，拉力的功率为时，拉力的功率为 Fv32Fv，由于物体加速上升，拉，由于物体加速上升，拉新编高考物理新编高考物理难点

47、难点专题突破专题突破 17 力力 Fmg，所以，所以 C 错、错、D 对对 答案：答案：BD 难点突破难点突破 5 传送带模型中的能量问题传送带模型中的能量问题 传送带的问题是和实际联系较紧密的一个物理模型，是高中阶段必须掌握的重要内传送带的问题是和实际联系较紧密的一个物理模型，是高中阶段必须掌握的重要内容解决此类问题的关键是对传送带和物体进行动态分析和终态推断，灵活巧妙地从能量的容解决此类问题的关键是对传送带和物体进行动态分析和终态推断，灵活巧妙地从能量的观点和力的观点来揭示其本质、特征、过程因此在力学复习中，通过研究传送带类习题，观点和力的观点来揭示其本质、特征、过程因此在力学复习中，通过

48、研究传送带类习题，将力学各部分内容串联起来，再利用功能观点处理传送带问题，将力学各部分内容串联起来，再利用功能观点处理传送带问题，往往能达到融会贯通的效往往能达到融会贯通的效果对传送带问题要进行两种分析：果对传送带问题要进行两种分析： 1受力和运动分析受力和运动分析 对传送带上的物体首先要进行受力分析，判断物体受到的滑动摩擦力方向及物体的运动对传送带上的物体首先要进行受力分析，判断物体受到的滑动摩擦力方向及物体的运动状态，是加速，是减速，还是匀速；其次判断摩擦力突变状态，是加速，是减速，还是匀速；其次判断摩擦力突变(大小、方向大小、方向)的临界状态；最后运的临界状态；最后运用运动学知识求加速度

49、、速度、位移等物理量，进而利用功和能的有关知识，求因摩擦而产用运动学知识求加速度、速度、位移等物理量，进而利用功和能的有关知识，求因摩擦而产生的热生的热 注意：注意：判断摩擦力的有无、方向时以传送带为参考系；判断摩擦力的有无、方向时以传送带为参考系；临界状态一般发生在临界状态一般发生在 v物物与与 v传传相同的时刻；相同的时刻；应用运动学公式计算物体的相关物理量时应以地面为参考系应用运动学公式计算物体的相关物理量时应以地面为参考系 2传送带中功和能量关系的分析传送带中功和能量关系的分析 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 18 能量能量 决定因素决定因素 功能关系功能关系 力力

50、移动距离移动距离 重力势能重力势能 重力重力 竖直分位移竖直分位移 EpWG 动能动能 合外力合外力 物体物体(质点质点) 对地位移对地位移 EkW 机械能机械能 除重力外的其他力除重力外的其他力 物体物体(质点质点) 对地位移对地位移 E机机W其他其他 传送带传送带 损失电能损失电能 传送带受到物体的传送带受到物体的 作用力，一般表现为作用力，一般表现为 摩擦力摩擦力 传送带对地传送带对地 移动距离移动距离 E电电Ffx传送带传送带 产生内能产生内能 与传送带间的滑动与传送带间的滑动 摩擦力摩擦力 物体相对于物体相对于 传送带移动传送带移动 的距离的距离 QFfl 【典例】【典例】 如图所示

51、，比较长的传送带与水平方向的夹角如图所示，比较长的传送带与水平方向的夹角 37 ，在电动机带动下以，在电动机带动下以v04 m/s 的恒定速率顺时针方向运行在传送带底端的恒定速率顺时针方向运行在传送带底端 P 处有一离传送带很近的固定挡板，处有一离传送带很近的固定挡板，可将传送带上的物体挡住 在距可将传送带上的物体挡住 在距 P 距离为距离为 L9 m 的的 Q 处无初速度地放一质量处无初速度地放一质量 m1 kg 的物的物体，它与传送带间的动摩擦因数体，它与传送带间的动摩擦因数 0.5，物体与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计，取，物体与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计，取 g10 m/s2，

52、sin37 0.6，求物体从静止释放到第一次返回上升至最高点的过程中：，求物体从静止释放到第一次返回上升至最高点的过程中： (1)相对传送带发生的位移；相对传送带发生的位移； (2)系统因摩擦产生的热量；系统因摩擦产生的热量； (3)传送带多消耗的电能；传送带多消耗的电能； (4)物体的最物体的最终状态及该状态后电动机的输出功率终状态及该状态后电动机的输出功率 【解析】【解析】 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 19 图图 1 (1)解法解法 1：力和运动法物体由静止释放，沿传送带向下加速运动，相对传送带亦向下：力和运动法物体由静止释放，沿传送带向下加速运动，相对传送带亦向下滑

53、，受力如图滑，受力如图 1 所示，有所示，有 mgsinmgcosma1，得，得 a12 m/s2 与与 P 碰前速度碰前速度 v1 2a1L6 m/s 设物体从设物体从 Q 到到 P 的时间为的时间为 t1， 则则 t1v1a13 s 设物体对地位移为设物体对地位移为 x1，可知，可知 x1L9 m，相对传送带向下的位移，相对传送带向下的位移 x1x1v0t121 m 图图 2 物体与挡板碰撞后，以速度物体与挡板碰撞后，以速度 v1反弹，向上做减速运动，因反弹，向上做减速运动，因 v1v0，物体相对传送带向上，物体相对传送带向上滑，设速度减小到与传送带速度相等的时间为滑，设速度减小到与传送带

54、速度相等的时间为 t2，此过程受力如图，此过程受力如图 2 所示，有所示，有 mgsinmgcosma2 得得 a210 m/s2，t2v1v0a20.2 s 在在 t2时间内物体对地向上的位移时间内物体对地向上的位移 x2v1v02t21 m 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 20 相对传送带向上的位移相对传送带向上的位移 x2x2v0t20.2 m 物体速度与传送带速度相等后物体速度与传送带速度相等后，由于，由于 mgsinmgcos 物体不能匀速，将相对传送带向物体不能匀速，将相对传送带向下滑，对地向上做加速度大小为下滑，对地向上做加速度大小为 a3a12 m/s2的减速

55、运动，设速度减小到零的时间为的减速运动，设速度减小到零的时间为 t3，t3v0a32 s 此过程中物体对地向上的位移此过程中物体对地向上的位移 x3v02t34 m 相对传送带向下的位移相对传送带向下的位移 x3v0t3x34 m 整个过程中两者相对滑动位移为整个过程中两者相对滑动位移为 xx1x2x324.8 m. 解法解法 2：相对运动法以传送带为参考系，在求出相对初速度和相对加速度后，三个阶：相对运动法以传送带为参考系，在求出相对初速度和相对加速度后，三个阶段物体相对传送带的位移分别为段物体相对传送带的位移分别为 x1v0t112a1t2121 m x2(v1v0)t212a2t220.

56、2 m x312a3t234 m 第二阶段物体相对传送带向上运动，两者相对滑动总位移为第二阶段物体相对传送带向上运动，两者相对滑动总位移为 xx1x2x324.8 m. 解法解法 3：图象法设沿传送带向上为正方向，画出如图：图象法设沿传送带向上为正方向，画出如图 3 所示物体和传送带运动的所示物体和传送带运动的 vt图象，直接用物体和传送带图象，直接用物体和传送带 vt 图线所夹的面积表示相对发生的位移：图线所夹的面积表示相对发生的位移： 图图 3 x1 v0v0v1 t1221 m，x2 v1v0 t220.2 m x312v0t34 m 两者相对滑动的总位移为两者相对滑动的总位移为 xx1

57、x2x324.8 m. 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 21 图图 4 (2)系统因摩擦产生的热量， 是由于一对滑动摩擦力作用点移动的不同导致做功不等而造系统因摩擦产生的热量， 是由于一对滑动摩擦力作用点移动的不同导致做功不等而造成的， 产生的热量不是与传送带和物体间的相对移动的位移成的， 产生的热量不是与传送带和物体间的相对移动的位移而是与相对移动的距离有关而是与相对移动的距离有关(如图如图4 所示阴影部分面积所示阴影部分面积)： QQ1Q2Q3Ffl mgcos(x1x2x3) 100.8 J (3)传送带消耗的电能是因为传送带要克服摩擦力做功，这与传送带对地运动位移有关

58、传送带消耗的电能是因为传送带要克服摩擦力做功，这与传送带对地运动位移有关(如图如图 5 所示阴影部分面积所示阴影部分面积)，在物体向下加速和相对传送带向下运动的减速阶段，摩擦力对，在物体向下加速和相对传送带向下运动的减速阶段，摩擦力对传送带做负功消耗电能，在物体相对传送带向上运动的减速阶段，摩擦力对传送带做正功，传送带做负功消耗电能，在物体相对传送带向上运动的减速阶段，摩擦力对传送带做正功，减少电能损耗减少电能损耗 图图 5 E电电Ff(x传送带传送带1x传送传送带带2x传送带传送带3)mgcos(v0t1v0t2v0t3)76.8 J 即传送带多消耗的电能为即传送带多消耗的电能为 76.8

59、J. 新编高考物理新编高考物理难点难点专题突破专题突破 22 (4)物体返回上升到最高点时速度为零，以后将重复上述过程，且每次碰后反弹速度、上物体返回上升到最高点时速度为零，以后将重复上述过程，且每次碰后反弹速度、上升高度依次减小，最终达到一个稳态：稳态的反弹速度大小应等于传送带速度升高度依次减小，最终达到一个稳态：稳态的反弹速度大小应等于传送带速度 4 m/s，此后，此后受到的摩擦力总是斜向上，加速度为受到的摩擦力总是斜向上，加速度为 gsingcos2 m/s2，方向斜向下，物体相对地面做，方向斜向下，物体相对地面做往返往返“类竖直上抛类竖直上抛”运动，对地上升的最大位移为运动，对地上升的

60、最大位移为 xmv202a14 m，往返时间为，往返时间为 T2v0a14 s 传送带受到的摩擦力大小始终为传送带受到的摩擦力大小始终为 Ffmgcos，稳态后方始终斜向下，故电动机的输出，稳态后方始终斜向下，故电动机的输出功率稳定为功率稳定为 PFfv0mgcosv016 W. 如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率 v向上运动现将一质量为向上运动现将一质量为 m 的小物体的小物体(视为质点视为质点)轻轻放在轻轻放在 A 处，小物体在甲传送带上到达处，小物体在甲传送带上到达 B处时恰