高中物理二轮总复习

高二

三轮

物总

复

理习

1页

页共

第1

刖s

本教材专为高三学生在二轮复习期间的学习，介绍了安徽物理卷特定

的命题模式，热点考察内容，以及考向预测。以2013年高考真题为例，辅

以2013年模拟考试中的新题型，按高三复习顺序进行整理汇编，展示了

2013年中高三考试的命题趋势，让学生在了解高考题型的同时，掌握2014

年模拟考试和高考的规律。

第2页共2页

目录

第1讲力利物体的平衡...................................4

第2讲力与物体的直线运动..............................14

第3讲力与物体的曲线运动..............................26

第4讲功能关系在力学中的应用..........................39

第5讲功能关系在电学中的应用..........................52

第6讲电场和磁场的基本性质............................60

第7讲带电粒子在组合场和叠加复合场中的运动............72

第8讲电磁感应现象及其规律的应用......................84

第9讲恒定电流与交变电流..............................96

第10讲力学实验.......................................109

第11讲电学实验.......................................125

第3页共3页

第1讲力和物体的平衡

知识】互联网

高考】风向标

⑴常考知识内容

①重力、弹力、摩擦力作用下的受力分析；

②重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力作用下的受力分析；

③共点力作用下平衡条件的应用.

(2)常考物理方法

①整体法和隔离法；②假设法；③合成法；④正交分解法；⑤矢量三角形

法；⑥等效思想；⑦分解思想.

⑶真题样板

1.(2013•全国新课标H)如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作

用，F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范

第4页共4页

围，已知其最大值和最小值分别为Fl和F2（F2>0）.由此可求出（）

A.物块的质量

B.斜面的倾角

C.物块与斜面间的最大静摩擦力

D.物块对斜面的正压力

2.（2012•课标卷）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）.设拖把

头的质量为m,拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数

口，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推

拖把，拖杆与竖直方向的夹角为0.

⑴若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小.

⑵设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对

拖把的正压力的比值为人.已知存在一临界角00,若0W00,则不管沿拖

杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动.求这•临界角的正

切tan9.

■热点:定著可

第5页共5页

考向一:共点力作用下的静态平衡

份|］*|«（2013•山东卷）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将

两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹

角为30。，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（）

，〃〃〃〃“

C.1：2D.2：1

方法技巧:

1.求解共点力平衡问题的思路

r

‘物体静上平做匀L［物体处于L1共点力〔巧选研究对象（整、

速直线运动（〃=0）广［平衡状态jf［平衡〔体法或隔离法）,

建立平衡方程

受力

F=O求解或

/合二V

分析0作讨论

F、=0

2.整体法与隔离法比较如下表

整体法隔离法

将加速度相同的几个物体作为将研究对象与周围物体分隔开

概念

一个整体来分析的方法分析的方法

第6页共6页

选用研究系统外的物体对系统整体研究系统内物体之间的相互作

原则的作用力或系统整体的加速度用力

注意受力分析时不考虑系统内物体

一般隔离受力较少的物体

问题间的相互作用

3.求解平衡问题时常用方法

⑴合成法（适于三个力作用而平衡）.

⑵正交分解法（适于四个及四个以上共点力作用而平衡）

O考向预测〕

1.如图所示，物体A、B之间用轻直杆连接，重力分别为2N、4N,A用

轻弹簧悬挂在顶板上，弹簧的弹力为3N,则轻杆对B的作用力以及B对

地面的压力的可能值分别为（）

13N25N

A.1N,B.

59ND.23N

C.N,

考向二：共点力作用下的动态平衡

例❷单（2013•天津卷）如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定

于0点.现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细

绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程

中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（）

第7页共7页

A.FN保持不变，FT不断增大

B.FN不断增大，FT不断减小

C.FN保持不变，FT先增大后减小

D.FN不断增大,FT先减小后增大

方法技巧：解决动态平衡问题的常用方法

方法步骤

(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式⑵根据已知

解析法

量的变化情况来确定未知量的变化情况

(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化⑵确定

图解法

未知里大小、方向的变化

2.如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光

滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱

离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正

确的是()

第8页共8页

A.Fl增大，F2减小B.Fl增大，F2增大

C.Fl减小，F2减小D.Fl减小，F2增大

考向三：带电体在复合场中的平衡

例❸单（2013•全国新课标H）如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电

小球a、b和c分别位于边长为1的正三角形的三个顶点上；a、b带正电,

电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电

力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（）

ab

\76c

mkq卡kq

方法技巧：

带电体在复合场中的平衡问题或导体棒在磁场中的平衡问题，无非是多考

虑带电体所受的电场力、洛伦兹力或导体棒受的安培力，分析方法与力学

中的平衡问题完全相同.

O考向预测）

3.一套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球通过绝缘细线系在细环上,

并将整个装置放入一水平的匀强电场中，处于平衡状态，如图所示.现在

第9页共9页

将电场稍加大一些，小球再次平衡，下列说法正确的有（）

A.细线对细环的拉力保持不变

B.细线对带电小球的拉力变大

C.细环所受的摩擦力变大

D.粗糙杆对细环的支持力保持不变

4.（2012•天津卷）如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬

挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬

线与竖直方向夹角均为0.如果仅改变下列某一个条件，。角的相应变化情

A.棒中的电流变大，0角变大

B.两悬线等长变短，0角变小

C.金属棒质量变大，。角变大

D.磁感应强度变大，9角变小

预测】巧演练

L如图，运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂0A由水平方向

缓慢移动到Z位置过程中，若手臂0A、OB的拉力分别为FA和FB,下列

第10页共10页

表述正确的是（

A.FA一定小于运动员的重力G

B.FA与FB的合力始终大小不变

C.FA的大小保持不变

D.FB的大小保持不变

2.如图所示，建筑工人用恒力F推着运料车在水平地面上匀速前进，F与

水平方向成30°角，运料车和材料的总重为G,下列说法正确的是（）

A.建筑工人所受摩擦力方向水平向左

B.建筑工人所受摩擦力大小为

C.运料车和材料受到地面的摩擦力水平向右

F

D.运料车和材料对地面压力为j+G

3.（2013•南京模拟）竖直细杆上套有一个1kg的小圆环，圆环左侧系住

一劲度系数k=500N/m的轻弹簧，已知弹簧与竖直方向的夹角为0=37°,

圆环始终静止，则以下分析错误的是（）

第11页共11页

e

A.当弹簧伸长量x=2.5cm时，圆环与竖直杆的摩擦力为零

B.当弹簧伸长量x=0.5cm时，圆环与竖直杆的弹力F=1.5N

C.保持弹簧伸长量不变，适度减小0,圆环与细杆之间的弹力变小

D.保持弹簧伸长量不变，适度减小。，圆环与细杆之间的摩擦力变小

4.（2013•潍坊模拟）如图所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处

于静止状态.当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜

面对物体的作用力可能（）

A.逐渐增大B.逐渐减小

C.先增大后减小D.先减小后增大

5.在外力F作用下，A、B两物块开始沿竖直墙面的一侧加速下滑，A、B

两物块始终相对静止，且质量分别为mA和mB,墙壁与B之间的动摩擦因

数为R,则以下分析正确的是（）

A.墙壁对B的弹力一定为F

B.加速下滑阶段，系统的加速度为

第12页共12页

_一口F

a-g+mA+mB

C.若力F逐渐增大，A所受的合外力先逐渐减小后不变

D.若力F逐渐增大，B所受的合外力先逐渐减小后逐渐增大，然后突变为

零

第2讲力与物体的直线运动

第13页共13页

知识】互联网

⑴常考知识内容：

①匀变速直线运动规律的应用；②动力学问题的图象；③牛顿运动定律的

应用；④动力学两类型基本问题.

⑵常考物理方法：①逆向思维法；②整体法、隔离法；③图象法；④分析

综合法：抓住“两个分析”和“一个桥梁”；“两个分析”是指“受力分析”

和“运动情景或运动过程分析”；“一个桥梁”是指加速度是联系运动和受

力的桥梁，综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题.

⑶真题样板

1.（2013•全国新课标I・19）如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上

行驶的汽车a和b的位置一时间（x—t）图线.由图可知（）

第14页共14页

A.在时刻tl,a车追上b车

B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反

C.在tl到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大

D.在tl到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大

2.（2013•全国新课标II・14）一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻

开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静

摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的

大小.能正确描述F与a之间关系的图象是（）

3.（2013•全国新课标I-21）2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”

航空母舰上着舰成功.图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停

止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关

闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑

行后停止.某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩

住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图（b）所示.假如无

阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m.已知航母始终

静止，重力加速度的大小为g.贝4（）

第15页共15页

0.51.01.52.02.53.03.5〃s

图（a）图（b）

A.从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的卡

B.在0.4s〜2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化

C.在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g

D.在0.4s~2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率儿乎不变

4.（2013•全国新课标I-24）水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一

轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直

状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的（0,21）、（0,—1）和（0,0）点.已

知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x

轴朝x轴正向匀速运动.在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过

点（1,1）.假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小.

例U*（2013・四川卷・6）甲、乙两物体在t=0时刻经过同-位置沿

x轴运动，其v—t图象如图所示，贝h）

第16页共16页

A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动

B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零

C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动

D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同

方法技巧:

1.v-t图象中巧得四个运动量

从速度轴上直接读出，正负表示运动方向.

(需给f从时间轴上直接读出时刻，取差得到运动时间.

从图线的斜率得到加速度，斜率的大小表示加速

速吟厂度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向.

从图线与时间轴围成的面积得到位移，图线与时

运动、一间轴围成的面积表示位移的大小，时间轴以上的

的位移厂面积表示与规定的正方向相同，时间轴以下的面

一积表示与规定的正方向相反.

2.明确图象描述的运动

(1)无论是v-t图象还是x-t图象都只能用来描述直线运动.

(2)v—t图象斜率为正(即向上倾斜)不一定做加速运动，斜率为负(即向下

第17页共17页

倾斜）不一定做减速运动，物体做加速还是减速运动，取决于V和a的符号,

v、a同正或同负加速，v、a—正一负减速.

3.解决此类问题的关键

在弄清图象所表示的物理意义基础上，善于挖掘图象中的信息和条件，特

别应注意“截距”“交点”“斜率”“面积”所表示的物理意义.

阳考向预测）

1.（2013•陕西西工大附中适应性训练・15）如图所示，I、H分别是甲、

乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线，根据图线可以判断

A.甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀变速直线运动，加速度大小相

同，方向相同

B.两球在t=8s时相距最远

C.两球在t=2s时刻速率相等

D.两球在t=8s时相遇

考向二匀变速直线运动规律的应用

例园里（2013•大纲・24）一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接

缝处会产生周期性的撞击.坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次

撞击声之间的时间间隔为10.0s.在相邻的平行车道上有一列货车，当该

第18页共18页

旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向

运动.该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超

过.已知每根铁轨的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车

车厢间距忽略不计.求：

(1)客车运行速度的大小；

(2)货车运行加速度的大小.

方法技巧:

1.符号确定

在匀变速直线运动中，一般规定初速度v0的方向为正方向(但不绝对，也

可规定为负方向)，凡与正方向相同的矢量为正值，相反的矢量为负值，这

样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算.

2.应用技巧

物体做匀减速直线运动，减速为零后再反向运动.如果整个过程中加速度

恒定，则可对整个过程列矢量式方程.

3.公式的灵活选用

⑴基本公式

v=vO+at

x='十5a亡

V—谥=2ax

—/+Ub

X=Vt=—^—t

⑵推论

△x-af

第19页共19页

tUb+V

v~=-------

22

O考向预测）

2.酒后驾车严重威胁交通安全,其主要原因是饮酒后会使人的反应时间（从

发现情况到实施操作制动的时间）变长，造成反制距离（从发现情况到汽车

停止的距离）变长.假定汽车以108km/h的速度匀速行驶，刹车时汽车的

加速度大小为8m/s2,正常人的反应时间为0.5s,饮酒人的反应时间为

1.5s,试问：

⑴驾驶员饮酒后的反制距离比正常时多几米？

⑵饮酒的驾驶员从发现情况至汽车停止需多少时间？一共走了多远？

考向三牛顿第二定律的应用

例❸«（2013•安徽卷-14）如图所示，细线的一端系一质量为m的小

球，另一端固定在倾角为@的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行.在斜面

体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面

上，小球受到细线的拉力FT和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为

g）（）

A.FT=m(gsin0+acos0)FN=m(gcos0—asin0)

B.FT=m(gcos0+asin0)FN=m(gsin0—acos9)

C.FT=m(acos0—gsin0)FN=m(gcos9+asin9)

第20页共20页

D.FT=m(asin0—geos0)FN=m(gsin0+acos6)

方法技巧：

1.方法:整体法与隔离法是研究连接体类（有共同加速度）问题的基本方法.

询碗尸墨顿第二定律求出加

根据题目要求进行隔离分析并

求解它们之间的相互作用力

2.技巧

⑴实际问题通常需要交叉应用隔离法与整体法才能求解.

⑵对两个以上的物体叠加组成的物体进行受力分析时，一般先从受力最简

单的物体入手，采用隔离法进行分析.

⑶利用正交分解法时根据实际需要可以分解力，也可以分解加速度.

❶考向预测）

3.如图所示，A、B两物体质量分别为町和色，叠放于光滑水平面上，当

用水平拉力拉A时，A、B一起运动的最大加速度为口，若改用水平拉力拉

B时，A、B一起运动的最大加速度为生，则①：%为（）

A---------»F

B-------

A.1：1B.如：加2

C.必：加1I),miirk

考向四动力学两类基本问题

第21页共21页

例EJM(2013•全国新课标n-25)一长木板在水平地面上运动，在t

=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度

一时间图象如图所示.已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板

与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物

块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/?,求：

⑴物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

⑵从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大

小.

方法技巧：

1.提高动力学的两类基本问题的得分技巧

⑴关键点

应用牛顿第二定律解决两类动力学基本问题，主要应把握两点：

两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；

一个桥梁一一物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.

(2)“多过程”的关键

多过程的运动问题中找到各个过程相联系的量是解题的关键，如第一过程

的末速度就是下一过程的初速度，另外画图找出它们之间的位移联系.

⑶力的处理方法

在解决有关牛顿第二定律的两类问题时，“合成法”、“分解法”、“正交分解

第22页共22页

法”的选取以及“正交分解法”中建立坐标系的一般规则与处理共点力作

用下的平衡问题相同.

⑷选取正方向或建立坐标系.通常以加速度的方向为正方向或以加速度的

方向为某一坐标轴的正方向.

⑸求合外力F.

(6)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解，必要时还要对结果进行讨

论.

2.动力学的两类基本问题的解题步骤

⑴选取研究对象.根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体，可

以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.

⑵分析研究对象的受力情况和运动情况.注意画好受力分析图，明确物体

的运动过程和运动性质.

阳考向预测)

4.(2013•河南中原名校二联・24)如图甲所示，光滑水平面上的0处有一

质量为m=2kg物体.物体同时受到两个水平力的作用，耳=4帅方向向

右，F2的方向向左大小如图乙所示，x为物体相对。点的位移.物体从静止

开始运动.问：

⑴当位移为x=0.5m时物体的加速度多大？

(2)物体在x=0至x=2m内何位置，物体的加速度最大？最大值为多少？

(3)物体在x=0至x=2m内何位置，物体的速度最大？最大值为多少？

第23页共23页

预测】巧演练

1.物体的运动情况或所受合外力的情况如图所示，四幅图的图线都是直线,

从图中可以判断这四个质量一定的物体的某些运动特征.下列说法正确的

是（）

2.（2013•江西二模）如图甲所示，物块的质量m=lkg,初速度V0=10m/s,

在一水平向左的恒力F作用下从0点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后

恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象

如图乙所示，g=10m//.下列说法中正确的是（）

甲乙

第24页共24页

A.0〜5s内物块做匀减速运动

B.在t=ls时刻，恒力F反向

C.恒力F大小为10N

D.物块与水平面的动摩擦因数为0.3

3.（2013•辽宁三校联考-17）某同学在开展研究性学习的过程中，利用

加速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律，并在

计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象，如图所示.设

第1s内运动方向为正方向，则下列说法正确的是（）

A.物体先向正方向运动，后向负方向运动

B.物体在第3s末的速度最大

C.前4s内合外力做的功等于前2s内合外力做的功

D.物体在第4s末的动能为22.5J

第3讲力与物体的曲线运动

知识】互联网

第25页共25页

天体运动、

人造卫星

两

天

条

宇

体应

主

用宙

线

运

运动的速

小船渡河

度

合成与分解动

圆周运动

开普勒行星运动定律

风向标

（1）常考知识内容

①曲线运动的条件和特点；②平抛运动；③圆周运动规律；④运用万有引

力解决天体运动问题.

⑵常考物理方法

①运动的合成与分解法（化曲为直法）；②对称法；③构建物理模型法；④

守恒法.

⑶真题样板

1.（2012•新课标全国卷・15）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向.图

中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中

b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力，贝h）

第26页共26页

A.a的飞行时间比b的长

B.b和c的飞行时间相同

C.a的水平速度比b的小

D.b的初速度比c的大

2.（2013•全国新课标H・21）公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如

图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为V,时，汽车恰好没有

向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处（）

A.路面外侧高内侧低

B.车速只要低于乂，车辆便会向内侧滑动

C.车速虽然高于乂，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动

D.当路面结冰时，与未结冰时相比，V。的值变小

3.（2013•全国新课标I・20）2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一

号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空

间交会对接.对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气.下列说法正确的

是（）

第27页共27页

A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速

度之间

B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加

C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低

D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

4.（2013•全国新课标H・20）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着

它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小.若卫星

在轨道半径逐渐变小的过程中，只

受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（）

A.卫星的动能逐渐减小

B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小

C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变

D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小

热点】定考向

考向一运动的合成与分解

例D&（2013•安徽卷-18）由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28

m3/min,水离开喷口时的速度大小为16m/s,方向与水平面夹角为60。，

在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分

别是（重力加速度g取10m/s2）（）

A.28.8m1.12X102疝

B.28.8m0.672而

第28页共28页

C.38.4m1.29X10-2疝

D.38.4m0.776m3

方法技巧：

解决运动合成和分解的一般思路

⑴明确合运动或分运动的运动性质.

⑵明确是在哪两个方向上的合成或分解.

⑶找出各个方向上已知的物理量（速度、位移、加速度）.

（4）运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解.

O考向预测）

1.在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受

到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与

时间t的图象，可能正确的是（）

例❷名（2013•北京理综・19）在实验操作前应该对实验进行适当的分

析.研究平抛运动的实验装置示意如图.

第29页共29页

小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出.改变

水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运

动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、

3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中，小球从抛

出点到落点的水平位移依次为xl、x2、x3,机械能的变化量依次为△El、

△E2、AE3,忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（）

A.x2—xl=x3—x2,AE1=AE2=AE3

B.x2—xl>x3—x2,AE1=AE2=AE3

C.x2—xl>x3—x2,AE1<AE2<AE3

D.x2—xl<x3—x2,AE1<AE2<AE3

方法技巧：

类平抛运动的求解方法

⑴常规求解方法

将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向的

初速度为零的匀加速直线运动，运用直线运动规律进行求解.

⑵特殊分解方法

对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度、初速度

沿坐标轴分解，然后分别在x、y轴方向上列方程求解.

第30页共30页

O考向预测）

2.（2013•河北邢台质检・17）如图所示，在斜面顶端的A点以速度v平抛

一小球，经tl时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水

平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（）

C.ti方2=4：1D.12=镜：1

考向三

例❸单（2013•重庆卷-8）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定

在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心0的对称轴

00’重合.转台以一定角速度3匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐

内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和0点

的连线与00,之间的夹角。为60°,重力加速度大小为g.

1

I

（1）若3=30,小物块受到的摩擦力恰好为零，求30;

（2）若3=（1土k）30,且0Vk《l,求小物块受到的摩擦力的大小和方向.

方法技巧：

解决圆周运动动力学问题的一般步骤

第31页共31页

⑴首先要明确研究对象；

⑵对其受力分析明确向心力的来源；

⑶确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径；

（4）将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中的动力学方程，有以

下各种情况，F=卷=mr3?=mv3=4n2mrf2.解题时应根据已知

条件进行选择.

O考向预测）

3.（2013•河南南阳一中期末）如图甲所示，一轻杆一端固定在0点，另一

端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点

时，杆与小球间弹力大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,FN—v2图

象如图乙所示.下列说法正确的是（）

B.小球的质量为刍？

b

C.时，杆对小球弹力方向向上

D.若v=2b,则杆对小球弹力大小为2a

考向四万有引力定律及应用

第32页共32页

例鹿名（2013•安徽卷・17）质量为力的人造地球卫星与地心的距离为

r时，引力势能可表示为耳=一一7，其中G为引力常量，"为地球质量.该

卫星原来在半径为A的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空

气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为此，此过程中因摩

擦而产生的热量为（）

(1rf11

A.GMihB.GMih

gKi)\n\t\2)

GMni1PGMn(11)

c-万〔葭吊D,

例❺/（2013•广东卷・14）如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径

分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动.下列说法正确的是（）

L…、■、甲L…、、、、

,、,\

//、、//、、

：4X•乙

、

、/I\、//

、✓\✓

、/、Z

___，___

A.甲的向心加速度比乙的小

B.甲的运行周期比乙的小

C.甲的角速度比乙的大

D.甲的线速度比乙的大

方法技巧：

一个模型两条思路

⑴模型：人造天体的运动看做绕中心天体做匀速圆周运动，它受到的万有

引力提供向心力.

第33页共33页

⑵思路

①当天体运动时，由万有引力提供向心力片=，=勿32'=勿，幻2这是

万有引力定律这一章的主线索.

②在地面附近万有引力近似等于物体的重力，专=勿8.这是万有引力定律

这一章的副线索.

❶考向预测）

4.2013年6月20日在“天宫一号”实验舱内，指令长聂海胜轻盈地盘起

腿悬空打坐.王亚平用手指轻轻一推，聂海胜就飘出很远.对此现象的解

释，下列说法正确的是（）

A.我们看到聂海胜在王亚平推力作用下飘出很远，这说明王亚平对聂海胜

的作用力大于聂海胜对王亚平的作用力

B.由于是王亚平推聂海胜，王亚平对聂海胜的作用力先于聂海胜对王亚平

的作用力，若王亚平也悬空，在聂海胜飘出的同时，王亚平一定后退

C.把王亚平和聂海胜看作一个系统，在他们相互作用的过程中，机械能一

定增加

D.把王亚平和聂海胜看作一个系统，在他们相互作用的过程中，机械能守

恒

5.（2013•云南统考・18）2012年6月18日，我国的神舟九号载人飞船与

“天宫一号”目标飞行器顺利对接，三位航天员首次入住“天宫”.已知“天

宫一号”绕地球的运动可看作匀速圆周运动，转一周所用的时间约90分

钟.关于“天宫一号”，下列说法正确的是（）

第34页共34页

A.“天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小

B.“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小

C.“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍

D.当航天员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零

预测】巧演练

1.太阳质量为必某行星绕太阳公转周期为7,轨道可视作半径为r的圆.已

知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足（）

4Ji2r4nM

A.GM=­r-B.GM=­r-

4Ji2r4nr

C.GM=­jr-D.GM=­p~

2.（2013•西安第二次质检•17）a、b>c、d是在地球大气层外的圆形轨

道上运行的四颗人造卫星.其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨

道上，b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所

示.下列说法中正确的是（）

A.a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度

B.b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度

C.a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度

D.a、c存在在P点相撞的危险

第35页共35页

3.2013年6月20日上午10时，中国载人航天史上的首堂太空授课开讲.航

天员做了一个有趣实验：T形支架上，用细绳拴着一颗明黄色的小钢球.航

天员王亚平用手指沿切线方向轻推小球，可以看到小球在拉力作用下在某

一平面内做圆周运动.从电视画面上可估算出细绳长度大约为32cm,小

球2s转动一圈，由此可知王亚平使小球沿垂直细绳方向获得的速度为

（）

A.0.1m/sB.0.5m/s

C.1m/sD.2m/s

4.中国女排享誉世界排坛，曾经取得辉煌的成就.在某次比赛中，我国女

排名将冯坤将排球从底线A点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦

着球网落在对方底线的B点上，且AB平行于边界CD.已知网高为h,球场

的长度为x,不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时，击球点

的高度H和水平初速度v分别为（）

43

A.II=~hB.H=~h

O乙

C.V=^j^3ghD.

5.如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的

缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中

心轴匀速转动时，下列说法正确的是（）

第36页共36页

A.A的速度比B的大

B.A与B的向心加速度大小相等

C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等

D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

6.（2013•河北五校联考・15）如图所示，斜面倾角为0,从斜面的P点分

别以v0和2Vo的速度水平抛出A、B两个小球，不计空气阻力，若两小球

均落在斜面上且不发生反弹，则（）

A.A、B两球的水平位移之比为1：4

B.A、B两球飞行时间之比为1：2

C.A、B两球下落的高度之比为1：2

D.A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1：4

第37页共37页

第4讲功能关系在力学中的应用

知识互联网

瞬时功率:P=Exx)sa

平均功率:尸=素=尸五osa

动能定理

卬合=△4

位

移

的

能

累

量

积

守

及

恒

其

定

效能量变化弹性势能变化

AE律

第38页共38页

高考】风向标

(1)常考知识内容

①功、功率；②动能定理；③机械能守恒定律；④功能关系.

在近几年的新课标全国卷中，纯力学的功能问题多以选择题的形式出

现，与电磁相结合的功能问题在选择题和计算题中均有呈现.

(2)常考物理方法

①守恒法；②计算推理法.

(3)真题样板

1.(2013•山东卷・16)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜

面ab和光滑斜面be与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量

分别为M、的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与

斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质

量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()

A.两滑块组成系统的机械能守恒

B.重力对M做的功等于M动能的增加

C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加

D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

2.(2013•全国大纲・20)如图所示，一固定斜面倾角为30°,一质量为m

的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度

第39页共39页

的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H,则此过程中,

物块的（）

A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgH

C.机械能损失了mgHD.机械能损失了;

3.（2013•天津卷・10）质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,

现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位

移停在B点，A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数口=0.2,

g取10m/s2.求：

（1）物块在力F作用过程发生位移xl的大小；

（2）撤去力F后物块继续滑动的时间t.

■热点：定考向

考向一对功、功率的理解及计算

例-只苹果从楼上某-高度自由下落,

苹果在空中依次经过三个

完全相同的窗户1、2、3.图中直线为苹果在空中的运动轨迹.若不计空气

阻力的影响，以下说法正确的是（）

第40页共40页

A.苹果通过第3个窗户所用的时间最长

B.苹果通过第1个窗户的平均速度最大

C.苹果通过第3个窗户重力做的功最大

I).苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小

方法技巧：

对于功和功率的理解与计算问题的解决，一般应注意以下几点

(1)准确理解功的定义式W=FI及变形式W=Flc。sa中各物理量的意义,

该式仅适用于恒力做功的情况.

(2)变力做功的求解注意对问题的正确转化，如将变力转化为恒力，也可

应用动能定理等方式求解.

(3)对于功率的计算，应注意区分公式P=和公式P=Fv,前式侧重于平

均功率的计算，而后式侧重于瞬时功率的计算.

❶考向预测)

1.(2013•河北石家庄质检・19)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中

的速度图象，0a为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速

阶段，be段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是()

第41页共41页

A.。〜。时间内汽车做匀加速运动且功率恒定

b〜t时间内汽车牵引力做功为:勿日一；勿而

B.2

乙乙

C.方1〜方2时间内的平均速度为:（匕+外）

乙

D.在全过程中。时刻的牵引力及其功率都是最大值，方2〜方3时间内牵引力

最小

考向二动能定理的应用

例❷名（2013•北京卷・23）蹦床比赛分成预备运动和比赛动作两个阶

段.最初，运动员静止站在蹦床上；在预备运动阶段，运动员经过若干次

蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进

入比赛动作阶段.

把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx（x为床面下沉的

距离，k为常量）.质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉xO

=0.10m；在预备运动中，假定运动员所做的总功W全部用于增加其机械

能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运

动的腾空时间均为At=2.0s,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度

均为xl.取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响.

（1）求常量k,并在图中画出弹力F随x变化的示意图；

第42页共42页

(2)求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm；

(3)借助F—x图象可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求xl和W的

值.

OX

方法技巧：

1.应用动能定理解题的基本步骤

2.应用动能定理的两点注意

(1)如果在某个运动过程中包含有几个不同运动性质的阶段(如加速、减

第43页共43页

速阶段），可以分段应用动能定理，也可以对全程应用动能定理，一般对全

程列式更简单.

（2）动能定理通常适用于单个物体或可看成单个物体的系统.如果涉及系

统，因为要考虑内力做的功，所以要十分慎重.

❹考向预测）

2.图示为某娱乐场的滑道示意图，其中力方为曲面滑道，区为水平滑道，

水平滑道9与半径为1.6m的（圆弧滑道⑦相切，龙为放在水平地面上

的海绵垫.某人从坡顶滑下，经过高度差为20nl的力点和£点时的速度分

别为2m/s和12m/s,在。点做平抛运动，最后落在海绵垫上£点.人的

质量为70kg,在回段的动摩擦因数为0.2.问：

⑴从A到B的过程中，人克服阻力做的功是多少？

⑵为保证人在C点做平抛运动，BC的最大值是多少?

⑶若BC取最大值，则DE的长是多少？

考向三机械能守恒定律的应用

例❸单（2013•浙江卷-23）山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质

青藤，其示意图如图.图中A、B、C、D均为石头的边缘点，0为青藤的固

定点，hl=l.8m,h2=4.0m,xl=4.8m,x2=8.0m.开始时，质量分

第44页共44页

另I］为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石

头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的A点水平跳至中

间石头.

大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端，荡到右边石头上的D点，此时

速度恰好为零.运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速

(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值；

(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小；

(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小.

方法技巧：

解决机械能守恒定律与力学的综合应用这一类题目的方法步骤

⑴对物体进行运动过程的分析，分析每一运动过程的运动规律.

⑵对物体进行每一过程中的受力分析，确定有哪些力做功，有哪些力不做

功.哪一过程中满足机械能守恒定律的条件.

⑶分析物体的运动状态，根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求

解.

O考向预测)

第45页共45页

3.（2013-东北三校一模・20）如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在

竖直平面内各自做圆周运动.某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，

小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度

大小相同.若两小球质量均为m,忽略空气阻力的影响，则下列说法正确

的是（）

4汁「

A.此刻两根线拉力大小相同

B.运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mg

C.运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mg

I）.若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点

的机械能

考向四

例EJ*（2013