专题一-力与运动

专题一力与运动专题一力与运动专题一力与运动专题一力与运动专题一力与运动专题一力与运动1专题一-力与运动2一、受力分析、物体的平衡处理平衡问题的基本思路一、受力分析、物体的平衡3专题一-力与运动4例1(2018江苏淮安、宿迁质量检测)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于竖直

墙壁上,今用水平向右的拉力F拉动绳的中点O至图示位置。用T表示绳OA

段拉力的大小,在拉力F由图示位置逆时针缓慢转过90°的过程中,始终保持O

点位置不动,则

()A.F先逐渐变小后逐渐变大,T逐渐变小B.F先逐渐变小后逐渐变大,T逐渐变大C.F先逐渐变大后逐渐变小,T逐渐变小D.F先逐渐变大后逐渐变小,T逐渐变大例1(2018江苏淮安、宿迁质量检测)质量为m的物体用轻绳5答案

A解析若保持O点位置不变,将F由水平位置绕O点逆时针缓慢转动90°的过

程中,F和绳AO段的拉力的合力始终与mg等大、反向、共线,由力的矢量三

角形可知,当F竖直时,其值最大,最大值Fmax=mg,此时T=0;当F⊥AO时,F最

小。则F先逐渐变小后逐渐变大,T逐渐变小,故选A。答案

A解析若保持O点位置不变,将F由水平位置绕O点6拓展(2018江苏苏锡常镇四市调研)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车,按

图示方法置于两个平板小车上,三者置于水平实验桌上。当小明用遥控器启

动小车向前运动后,他看到两个平板小车也开始运动,下列标出平板小车的运

动方向正确的是

()

拓展(2018江苏苏锡常镇四市调研)小明将一辆后轮驱动的电7答案

C解析用遥控器启动小车向前运动,后轮是主动轮顺时针转动,所以左侧平板

小车对后轮的摩擦力向右,后轮对左侧平板小车的摩擦力向左;前轮是从动

轮,所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左,前轮对右侧平板小车的摩擦力向

右。因此左侧小车向左运动,右侧小车向右运动。故C项正确,A、B、D三项

错误。答案

C解析用遥控器启动小车向前运动,后轮是主动轮顺8二、万有引力定律的应用1.人造卫星公转运动规律分析二、万有引力定律的应用92.分析卫星变轨应注意的三个问题(1)卫星变轨时半径的变化,根据万有引力和所需向心力的大小关系判断;轨道上稳定的运行速度由v=

判断。(2)卫星在不同轨道上运行时机械能不同,轨道半径越大,机械能越大。(3)卫星经过不同轨道相交的同一点时加速度相等,外轨道上经过该点的速度

大于内轨道上经过该点的速度。2.分析卫星变轨应注意的三个问题道上稳定的运行速度由v= 判10例2(多选)(2018江苏淮安、宿迁质量检测)2017年4月,我国第一艘货运飞船

天舟一号顺利升空,随后与天宫二号交会对接。假设天舟一号从B点发射经

过椭圆轨道运动到天宫二号的圆轨道上完成交会,如图所示。已知天宫二号

的轨道半径为r,天舟一号沿椭圆轨道运动的周期为T,A、B两点分别为椭圆

轨道的远地点和近地点,地球半径为R,引力常量为G。则

()A.天宫二号的运行速度小于7.9km/sB.天舟一号的发射速度大于11.2km/sC.根据题中信息可以求出地球的质量D.天舟一号在A点的速度大于天宫二号的运行速度例2(多选)(2018江苏淮安、宿迁质量检测)2017年411答案

AC解析7.9km/s是近地卫星的环绕速度,卫星越高,线速度越小,则天宫二号的

运行速度小于7.9km/s,选项A正确;11.2km/s是第二宇宙速度,是卫星脱离地

球引力的最小发射速度,则天舟一号的发射速度小于11.2km/s,选项B错误;根

据开普勒第三定律可知,

=常量,已知天宫二号的轨道半径r,天舟一号的周期T以及半长轴

(r+R),可求得天宫二号的周期T1,再根据G

=m

r可求解地球的质量,选项C正确;天舟一号在A点加速才能进入天宫二号所在的轨道,

则天舟一号在A点的速度小于天宫二号的运行速度,选项D错误。答案

AC解析7.9km/s是近地卫星的环绕速度,12变式(2018江苏单科,1,3分)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断

提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km,之前已运行的

“高分四号”轨道高度约为36000km,它们都绕地球做圆周运动。与“高分

四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是

()A.周期

B.角速度C.线速度

D.向心加速度变式(2018江苏单科,1,3分)我国高分系列卫星的高分辨13答案

A解析本题考查万有引力定律及其应用、宇宙航行。设地球质量为M,卫星

质量为m,轨道半径为r,卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,即G

=

,结合v=ωr,ω=

,a=

,解得v=

,ω=

,T=

,a=

,可知v∝

,ω∝

,T∝

,a∝

,由题知r四>r五,结合上面式子得v五>v四,ω五>ω四,a五>a四,T五<T四,故B、C、D三项均错,A项正确。答案

A解析本题考查万有引力定律及其应用、宇宙航行。14三、牛顿运动定律及应用解答思路三、牛顿运动定律及应用15例3(2017江苏宿迁二模)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,

上端放置一物体(物体与弹簧不拴接),初始时物体处于静止状态。现用竖直

向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位

移x之间的关系如图乙所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是

()

例3(2017江苏宿迁二模)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固16A.物体的加速度大小为5m/s2B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为3kgD.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态A.物体的加速度大小为5m/s217答案

A解析刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有mg=kx,拉力F1为10

N时,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,根据牛顿第二定律,有F1+kx-mg=ma,

物体与弹簧分离后,拉力F2为30N,根据牛顿第二定律,有F2-mg=ma,代入数据

解得,m=2kg,k=500N/m=5N/cm,a=5m/s2,故B、C项错误,A项正确;物体与弹

簧分离时,弹簧恢复原长,故D项错误。答案

A解析刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平18变式(2018江苏苏北四市第一次调研)如图所示,物块以速度v0从粗糙斜面底

端沿斜面上滑,达到最高点后沿斜面返回。下列v-t图像能正确反映物块运动

规律的是

()

变式(2018江苏苏北四市第一次调研)如图所示,物块以速度19答案

C解析根据牛顿第二定律可知,上滑过程的加速度大小为a1=

,下滑过程的加速度大小为a2=

,故a1>a2,上滑和下滑运动方向相反,故C项正确。答案

C解析根据牛顿第二定律可知,上滑过程的加速度大20四、曲线运动1.平抛运动的解题思路(各自独立,分别分析)

四、曲线运动212.圆周运动(1)模型1——水平面内的圆周运动,一般由牛顿运动定律列方程(F=m

=mrω2=mωv=mr

)求解。(2)模型2——竖直面内的圆周运动(绳球模型和杆球模型),通过最高点和最低

点的速度常利用动能定理(或机械能守恒定律)来建立联系,然后结合牛顿第

二定律进行动力学分析求解。①绳球模型:小球能通过最高点的条件是v≥

。②杆球模型:小球能通过最高点的条件是v≥0。3.对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题,应用合成与分解的思想分

析这两种运动转折点的速度是解题的关键。2.圆周运动3.对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题,应22例4(2018江苏单科,3,3分)某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑

竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。忽略空气

阻力,两只小球落到水平地面的

()A.时刻相同,地点相同

B.时刻相同,地点不同C.时刻不同,地点相同

D.时刻不同,地点不同例4(2018江苏单科,3,3分)某弹射管每次弹出的小球速23答案

B解析本题考查运动的合成与分解。由题意知,在竖直方向上,两只小球同时

同高度自由下落,运动状态始终相同,由h=

gt2知落到水平地面的时刻相同。在水平方向上,小球被弹出后做速度相等的匀速直线运动,但先抛出的小球水

平方向运动时间较长,由x=v0t知,x先>x后,即两只小球落到水平地面的地点不

同。故选B。答案

B解析本题考查运动的合成与分解。由题意知,在竖24拓展(2017江苏南通模拟)如图甲所示,一长为l的轻绳,一端穿在过O点的水

平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动。

小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示,重

力加速度为g,下列判断正确的是

()

拓展(2017江苏南通模拟)如图甲所示,一长为l的轻绳,一25A.b可以等于0B.可求出重力加速度gC.绳长不变,用质量不同的球做实验,得到的图线斜率不变D.绳长不变,用质量较大的球做实验,图线b点的位置将往右移A.b可以等于026答案

B解析小球在竖直面内做圆周运动,在最高点的最小速度v=

,故b不可能为零,故A项错误;当F=0时,根据牛顿第二定律有:mg=m

,解得g=

=

,故B项正确;根据F=m

-mg知,题图乙图线的斜率k=

,绳长不变,用质量不同的球做实验,图线斜率会变,故C项错误;当F=0时,g=

,可知b点的位置与小球的质量无关,绳长不变,用质量较大的球做实验,图线b点的位置不变,故D项错误。答案

B解析小球在竖直面内做圆周运动,在最高点的最小27五、板块模型滑块—木板问题的分析方法五、板块模型28例5(2018江苏苏锡常镇四市一调)一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上,

其上放质量均为1kg的A、B两物块,A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别

为μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示。已知最大静摩擦力等

于滑动摩擦力,g取10m/s2。下列说法正确的是()

A.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5NB.若F=8N,则B物块的加速度为4.0m/s2C.无论力F多大,A与薄硬纸片都不会发生相对滑动D.无论力F多大,B与薄硬纸片都不会发生相对滑动例5(2018江苏苏锡常镇四市一调)一长轻质薄硬纸片置于光29答案

C

解析

A与纸片间的最大静摩擦力为:fA=μ1mAg=0.3×1×10N=3N,B与纸片间

的最大静摩擦力为:fB=μ2mBg=0.2×1×10N=2N;当F=1.5N<fA,所以A、B与纸片

保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,加速度为a1=

=

m/s2=0.75m/s2,此时对A:F-fA1=mAa1,解得fA1=0.75N,故A项错误;物块B做加速运动

的最大加速度为aBm=

=μ2g=2m/s2,若F=8N,A、B相对薄纸片静止时,则加速度为a2=

=

m/s2=4m/s2>2m/s2,则此时B相对纸片发生相对滑动,则B的加速度仍为2m/s2,选项B、D错误;由以上分析可知当纸片的加速度为答案

C

解析

A与纸片间的最大静摩擦力为302m/s2时B相对纸片将要发生相对滑动,此时纸片受到的摩擦力为2N,即纸片对